[发明专利]一种设施连作土壤质量的评价方法及系统

说明书

本申请公开了一种设施连作土壤质量的评价方法及系统，选取土壤物理、化学和生物学指标作为评价项目，采用最小数据集方法对评价指标进行筛选；根据最小数据集中各个指标对土壤的正负效应选择对应的隶属度函数并确定各评价指标的隶属度；计算各评价指标的权重值，指标权重值等于各指标的公因子方差与全部指标最小数据集的公因子方差和之间的比值；确定各评价指标的权重值后，采用综合指数法进行评价。通过筛选设施连作土壤质量评价的指标，建立评价方法，利用土壤物理、化学和微生物等评价指标快速获得评价结果，方法简单，结果准确，为采取有效措施改良设施土壤，保持设施土壤可持续利用提供依据。

技术领域

本申请涉及农业土壤质量评价技术领域，具体涉及一种设施连作土壤质量的评价方法及系统。

背景技术

设施土壤是设施农业赖以发展的物质基础，其质地、肥力状况、水分含量、土壤生物活动及其他理化特性等可直接影响设施作物的生长发育和品质。

现有技术中针对设施土壤的质量退化与连作障碍问题存在相应的研究方法，但是在对设施连作土壤质量的评价方法没有一套完整的评价体系，从而对设施连作土壤防控与修复缺乏针对性和有效性。

因此，如何实现对设施连作土壤的质量进行评价是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请为了解决上述技术问题，提出了如下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供了一种设施连作土壤质量的评价方法，所述方法包括：选取土壤物理、化学和生物学指标作为评价项目，采用最小数据集方法对评价指标进行筛选；根据最小数据集中各个指标对土壤的正负效应选择对应的隶属度函数并确定各评价指标的隶属度；计算各评价指标的权重值，指标权重值等于各指标的公因子方差与全部指标最小数据集的公因子方差和之间的比值；确定各评价指标的权重值后，采用综合指数法进行评价。

采用上述实现方式，通过筛选设施连作土壤质量评价的指标，建立评价方法，利用土壤物理、化学和微生物等评价指标快速获得评价结果，方法简单，结果准确，为采取有效措施改良设施土壤，保持设施土壤可持续利用提供依据。

结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述选取土壤物理、化学和生物学指标作为评价项目，采用最小数据集方法对评价指标进行筛选，包括：将测定指标做主成分分析，每一个主成分中，选取包括最大因子载荷指标及因子载荷绝对值达到最大因子载荷90％的指标分为一组；分组后，比较各组中指标的相关性和矢量常模值；如果相关系数大于预设值，则选取矢量常模值大的指标进入最小数据集；或者，如果相关系数小于或等于所述预设值，则全部进入最小数据集。

结合第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，当一个主成分高因子载荷指标只有一个时，该指标直接进入最小数据集。

结合第一方面第一或二种可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述矢量常模的计算公式为：

其中：N_ik为第i个变量在特征值大于或等于1的前k个主成分上的综合载荷；u_ik为第i个变量在第k个主成分上的载荷；λ_k为第k个主成分的特征值。

结合第一方面，在第一方面第四种可能的实现方式中，根据各个指标对土壤的正负效应，隶属度函数分为升型和降型，其中：

升型隶属度函数计算公式：

降型隶属度函数计算公式：

各指标的最小值x₁和最大值x₂作为函数的转折点。