中国是一个农业大国 ,但不是一个农业强国 ,中国的农业科技的投入与研究相对较差。农业要腾飞 ,要发展 ,应有更多的人、更多的行业来参与研究农业生态系统 (ａｇｒｏｅｃｏｓｙｓｔｅｍ)。农业生态系统包括四个子系图 1统 :环境系统、生物系统、农业经济系统 ,农业技术系统 ,(图 1)。从学科优势和技术实力说 ,地质行业在研究环境系统中最具优势。在环境系统中最为主要的因子是土壤 ,土壤与大气、阳光和水一样是万物生长之源 ,通过研究土壤可以了解农业生态系统中的自然资源与农业环境 ,土壤调查是研究土壤的基础。土壤调查离不开研究其成土母质、基岩、成土作用及表生水文地质环境 ,这亦是农业地质主要的研究内容。农业地质首先是从调查土壤、研究土壤入手 ,其次是成土母质、基岩。但由于研究的目标任务的不同 ,土壤调查可分为农业土壤学调查、环境土壤学调查和地球化学土壤学调查等。农业土壤学调查主要调查土壤的类型、分布、肥力 ;环境土壤学调查主要调查土壤环境质量及不良环境的治理规划 ;地球化学土壤调查主要调查土壤中地球化学元素的分布与分配。1 农业土壤学调查1 1 现状我国于 60年代至 90年代开展过两次农业土壤普查 ,调查的主要内容是农业土壤分类、分布、土壤肥力评价及农业土地利用。土壤肥力评价是通过调查分析各类土壤中的Ｎ、Ｐ、Ｋ及Ｂ、Ｍｏ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｆｅ等养分和有机质 ,土壤结构、质地、组分等物理指标来实现的 ,但由于财力、分析方法技术的限制 ,第二次农业土壤普查调查密度低 ,分析元素少 ,分析精度不高。我国对于平衡施肥、微肥、稀土元素肥料在农业上的推广应用不够 ,多数停留在小规模应用研究上。人们对平衡施肥 ,微肥 ,稀土元素肥料的认识和潜在的经济效益了解不够 ,现在人们确认的植物必需元素多达17种 ,还有许多元素 (包括稀土元素 )的植物生理特性还不清楚 ,许多微量元素的植物生理效应就好比维生素对人的生理效应 ,缺不得亦多不得。同时“水旱从人”的成都平原为什么有的地方农作物生长好 ,产量高 ,品质优 ,农业成本低 ,农业效益好 ?人们常说这是水土不同 ,“一方水土养一方人”。正是如此 ,水土不同 ,不外乎是土壤结构、组分、质地、盐碱度、有机质、成土水文条件及种植管理水平的差异 ,正是这些差异导致生物必须的养分 (元素有效态 )含量水平的不同。植物对土壤中营养物质 (矿质元素 )的吸收是有选择性和特异性的 ,有的是以水溶性离子形式 ,有的是交换态 ,有的是络合物 ,而且不同的植物、不同的生长阶段或生长期需要量是不同的。为什么龙井茶好 ,通过调查研究 ,龙井茶除了当地气候条件适宜外 ,优势茶园成土母质为石英砂岩风化物 ,其Ｓｉ、Ｋ、Ｐ高 ,Ｃａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｈｇ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｆ等含量较低。1 2 农业土壤学调查的应用前景现代农业要想走高新之路 ,必须加大农业土壤学调查与研究 ,扩大其应用和服务面 ,其应用前景是十分广阔的。具体表现在如下几个方面。1)合理平衡施肥、配方施肥 ,提高农业生产效益。常有农民说现在种田或栽果树不赚钱 ,没效益 ,农产品销售收入还没购化肥农药的本钱多。除了天灾 (天灾亦是可以通过科学手段减灾的 ) ,农业科技知识普及不够 ,农民科技种田意识不高、不合理施肥 (药 )是主要原因。盲目施用化肥、农药 ,农作物不但不会高产、稳产、优质 ,反而会导致严重营养不良或拮抗、药害。实际上几公顷土壤质地相似的田块或耕地 ,花很少的调查测试费就可以得到一个最佳施肥方案 ,这样便可避免滥施肥、药 ,降低农业生产成本 ,同时还能提高农产品品质、产量和抗病虫害等能力。2 )土地改良 ,农业规划。土地之主体是土壤 ,土壤的质地、结构、肥力等因成土母质不同而差异较大 ,但土壤的矿物化学组成均以ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＦｅＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ等组成 ,其中以ＳｉＯ2 最多 ,Ａｌ2 Ｏ3 次之 ,Ｆｅ2 Ｏ3再次 ,三者之和占化学组成总量的 75 %。不同土壤类型之间最大差别在于成土母质、
成土作用、结构、质地、孔隙性、水文条件的差异 ,以上因素导致了土壤的宜种性和土壤肥力的差异 ,其中最关键因素是成土母质和成土作用。不良土地和低产田有的是因成土母质、成土作用及水文地质条件等因素导致的 ,从根本上改变这些因素是很艰难的。但要想改良、或者提高这类土壤的利用效益 ,还可以通过调查研究影响植物生长的因子如 ｐＨ、Ｅｈ、结构性、含水性、土壤肥力、有益元素有效态等 ,然后通过一系列相应治理措施 ,如一方面提高不良土壤的供肥、供水、供热能力 ,另一方面有目的地、合理地补充土壤缺失的营养成份。这样 ,在一定程度上是可以提高土壤的利用效益的。植物对其生长环境和条件是有选择性的 ,恰如一方水土养一方人。农业规划必须遵从因地制宜、科学规划 ,要科学规划土地利用 ,特别是农业规划 ,必须先摸“家底”。有的名、特、优农副产品常离开了原产地就长不好 ,有人会将其神化 ,甚至披上很多迷人的色彩。这不仅制约这些产品走规模化发展之路 ,同时也阻碍了农业的发展。实际上许多名、特、优产品除了产地特殊的地理、气候条件和农技管理外 ,还与土壤中某些特殊化学成份 (微量元素、稀土成份 )的分布与分配模式有关 ,而这些成份恰是十分适合这些农作物的生长需要。在农业规划中就可以对比分析优势农产区与一般农产区的土肥特征和土壤的宜种性 ,并配套相关的平衡施肥管理 ,以扩大名特优产品的质量、种植规模 ,因地制宜布置农业生产。过去许多东西都称“贡品” ,因为那东西就只能在某地出产才良 ,只有皇帝才有特权享用。而今老百姓为什么能吃上“贡品” ,这是农业土壤学调查研究与合理规划、规模种植发展的结果。3)绿色食品基地建设与论证。人们向往的 2 1世纪的家园是绿色家园 ,2 1世纪的食品亦是绿色食品的天地。人们崇尚绿色食品是因为人们珍爱生命 ,注重人生的品味。绿色食品生产产业亦是 2 1世纪的朝阳产业 ,要创建绿色农产品基地 ,首先得摸清土地的“家底”、土壤肥力、土壤宜种性、土壤环境质量等 ,这些都是农业土壤调查需要研究的任务与课题。绿色食品基地论证 ,首先是种植环境———土壤肥力、环境优劣的论证。2 环境土壤学调查通过调查研究土壤的物理、化学、生物特性 ,对土壤的环境质量进行评价 ,其主要目的是对人和农作物赖以依存的土壤的安全性作评价。在土壤中的许多化学成份对生物是必要的无害的 ,也有许多是对生物是有害的 ,如Ａｓ、Ｓｂ、Ｈｇ、Ｃｄ、Ｂｅ、Ｕ、Ｔｈ、Ｐｂ等元素 ,对人和植物均是有害的 ,土壤中这些元素含量水平的高低 ,直接危害着生长在这些土地上的植物和食用这些植物的动物、人的生命健康和安全 ,科学家已经证实人类许多地方病与土壤环境中有益元素缺乏、有害元素超标有关。随着社会经济的发展 ,人类自身的行为对土壤环境的影响和破坏日益加剧 ,特别是发展中国家。环境土壤学调查在捍卫绿色地球环境中倍受人们注目 ,绿色食品基地论证亦必须对农作物生长环境的土壤环境质量进行评价和定期监测。世界许多有影响的环境污染事件无不与土壤环境质量差有关 ,日本人的痛痛病即是因为病区人长期食用高Ｃｄ的食物而导致的。因为在病区上游开采Ｐｂ、Ｚｎ矿 ,而Ｐｂ、Ｚｎ矿中往往Ｃｄ含量很高 ,采矿废水、废渣通过水系而侵入农田 ,天长日久 ,土壤中Ｃｄ大大超标 ,富Ｃｄ的土壤和水蕴育了高Ｃｄ的农作物 ,人通过食物链摄入了超量的Ｃｄ导致Ｃｄ中毒。环境土壤学调查除对土壤环境质量进行评价 ,还可为预防、治理土壤环境污染和地方病防治提供科学的决策依据。3 地球化学土壤调查地球化学土壤调查主要调查土壤中化学元素的分布与分配 ,其应用前景是十分广泛的。地球化学土壤调查成果在解决第四系地质、深覆盖区地质构造、第四系环境变迁、地热、油气、全区矿产资源远景评价等方面有着很高的实用价值和研究意义。3 1 第四系地质在许多冲积平原中第四系填图如果单纯用传统的地质地貌双重填图和遥感地质是难以实现的 ,但土壤中许多微量元素和痕量元素就如示踪剂一样 ,记录着不同时期、不同来源的第四系沉积物特性 ,如成都平原北部许多冲积扇群因相互叠加 ,第四纪地质时期的地壳运动等 ,从地质地貌上难以划分其边界和确定沉积物来源 ,形成时间等 ,但地球化学土壤测量信息反映以上特征是十分清晰的 ,这给成都平原第四系研究开了一条新路。3 2 深覆盖区的地质构造许多地球化学元素的区域性分布特征与构造的关系无不受人关注 ,成都平原基底构造不能说不复杂 ,但地球化学土壤测量成果Ｈｇ异常的特征清晰地反映了这一地区复杂的深大断裂构造的分布 ,其反映的信息与物探和遥感信息高度一致。3 3 资源评价云南腾冲、西藏羊八井、新疆的克拉玛依油田等地热田、油气田分布区的地球化学信息显示 ,土壤中Ｈｇ、Ａｓ、Ｓｂ及烃类化合物均有较好的异常信息 ,我们可以通过分析研究土壤中元素及其化合物的分布与分配 ,对覆盖区的地热及油气资源作科学的评估。随着分析测试技术的提高 ,未来的土壤调查将会提供更多的信息 ,通过土壤调查人们将更深地了解地球、环境与生态系统。农业地质与土壤调查@朱礼学$四川省地勘局区调队!四川双流610213
@郭建强$四川省地勘局区调队!四川双流610213
@邓泽锦$四川省地勘局区调队!四川双流610213
农业地质;;土壤调查;;应用前景土壤是农业生态系统中的物质基础 ,是农业地质研究的主要对象。土壤调查按研究的目的不同 ,可分为农业土壤学调查。环境土壤学调查和地球化学土壤学调查。本文扼要阐述了各种土壤调查的方法和应用前景。的地理、气候条件和农技管理外 ,还与土壤中某些特殊化学成份 (微量元素、稀土成份 )
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