地球化學(xué)與我國(guó)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整

1、地球化學(xué)與我國(guó)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整自古以來(lái),人們就發(fā)現(xiàn)某些地區(qū)的某些作物產(chǎn)量高且品質(zhì)好,甚至成為“貢品”。而在同樣外部條件、種子和耕作管理的情況下其他地區(qū)的此作物產(chǎn)量和品質(zhì)卻達(dá)不到同樣水平。人們通常把上述問(wèn)題歸結(jié)于“水土問(wèn)題” ,實(shí)際上這種“水土問(wèn)題”的根本原因就在于化學(xué)元素在地殼中分布的不均勻性。由于地球形成時(shí)元素的分布就是不均勻的,在其漫長(zhǎng)的演化史中,同樣造成了地球各圈層(巖石圈、土圈、生物圈、水圈、大氣圈)中元素分布的不均勻。當(dāng)富含某種元素的巖石風(fēng)化最終形成土壤時(shí),其中也同樣富含了這種元素,并形成分布面積較大的區(qū)域性元素的富集或貧化。研究表明,常量元素在各圈層(除大氣圈外)變化不大,如Si、 C

2、a、 Mg、 K、Na等,微量元素則變化各異,主要取決于原巖中元素富集程度。這些微量元素的多寡,往往是造成作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)或劣質(zhì)低產(chǎn)的根本原因之一。隨著我國(guó)人民生活水平的提高和糧食產(chǎn)量的不斷增加,人們對(duì)“兩高一優(yōu)”作物的需求量不斷增加。為此,農(nóng)業(yè)專家培育了大量的良種。但由于對(duì)微量元素在作物生長(zhǎng)過(guò)程中的作用認(rèn)識(shí)不系統(tǒng),對(duì)一些傳統(tǒng)優(yōu)良品種的品質(zhì)退化原因認(rèn)識(shí)不清,有的好品種質(zhì)量不斷退化。如不適時(shí)加大科技投入,因地制宜、因土制宜、因土壤地球化學(xué)制宜,不斷調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu),提高作物的質(zhì)和量,就會(huì)出現(xiàn)增產(chǎn)不增收的被動(dòng)局面。1. 部分微量元素與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人體健康的關(guān)系隨著地球化學(xué)服務(wù)領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,很多學(xué)者、專家對(duì)

3、數(shù)十種微量元素與農(nóng)作物生長(zhǎng)的關(guān)系進(jìn)行了研究。除傳統(tǒng)農(nóng)肥元素N、 P、 K外,近年來(lái)對(duì)幾種微量元素與大宗農(nóng)作物(糧、棉、油等作物)和名、特、優(yōu)經(jīng)濟(jì)作物及瓜果類的關(guān)系研究,取得了一批具有實(shí)質(zhì)性進(jìn)展的成果。1.1硼(B)硼對(duì)作物根、莖等器官的生長(zhǎng),幼小分生組織的發(fā)育及作物的開花結(jié)果均有重要作用。世界土壤中硼含量平均為20× 10-6,我國(guó)土壤平均為64× 10-6。需硼較多的農(nóng)作物有:油菜、甜菜、大豆、花生、蠶豆、豆科綠肥、棉花、小麥、水稻、玉米、高粱、馬鈴薯及各種果樹。缺硼既能使作物的糖、脂肪和蛋白質(zhì)代謝紊亂,又能使作物細(xì)胞器官的結(jié)構(gòu)破壞導(dǎo)致作物的病態(tài)生長(zhǎng)。如缺硼能使麥類雄蕊發(fā)

4、育不良,雌蕊子房枯萎;棉花葉脈突出呈木質(zhì)壞死,棉蕾易脫落;油菜心葉卷曲,下部葉片枯萎,主根萎縮,頂芽死亡等。1.2鋅(Zn)鋅是作物生長(zhǎng)不可缺少的元素,它是作物多種酶的組成部分,也是一些酶的激活劑和抑制劑,而且是氮代謝和蛋白質(zhì)合成的核心。世界土壤中鋅含量平均為50× 10-6,我國(guó)土壤平均為163× 10-6,人體內(nèi)正常含1.5 3.0g。缺鋅常使氮化物的轉(zhuǎn)化和蛋白質(zhì)的合成受阻,嚴(yán)重缺鋅的土壤,作物體內(nèi)氮化物多聚集在營(yíng)養(yǎng)器官中,影響籽實(shí)形成,直接影響產(chǎn)量。不同作物缺鋅的主要癥狀為:水稻不長(zhǎng)苗,主脈失綠,植株矮小(或稱“僵苗” ),嚴(yán)重時(shí)死亡;棉花葉片變厚變脆,易破裂,葉緣卷

5、曲,生長(zhǎng)停滯,植株矮小,豆類、水果(蘋果、梨)落花、落果等。鋅過(guò)量時(shí)傷害作物根系,根的生長(zhǎng)受阻,老葉壞死;對(duì)大豆毒害,葉子卷曲莖軸枯死等。缺鋅現(xiàn)象較明顯的石灰性土壤中的玉米、小麥、水稻、甘薯及瓜果等需補(bǔ)鋅。對(duì)于人體健康來(lái)說(shuō),缺鋅可導(dǎo)致生殖力下降,形成性發(fā)育不完全的株儒,引起味覺不靈敏,食欲不振,視力減退,形成暗視盲。鋅過(guò)多會(huì)引起惡心、嘔吐、痙攣、下痢。鋅的毒性極小,即是高濃度毒性也不大。1.3錳(Mn)錳是許多酶的活化劑。研究表明有23種金屬-酶復(fù)合物需要錳激活。錳參與光合作用與氮代謝,有維持葉綠體膜正常結(jié)構(gòu)的作用。錳還有調(diào)節(jié)作物體內(nèi)氧化還原電位的作用,而且能促進(jìn)和提高作物組織的持水能力,降低

6、蒸騰強(qiáng)度。世界土壤中錳含量平均為100× 10-6,我國(guó)土壤平均為845× 10-6,人體內(nèi)含錳20mg。糧、棉、油、糖、果樹、蔬菜等作物都需要錳。作物缺錳時(shí),葉片脈間失綠,失綠部分漸變?yōu)榛疑蚓植繅乃?葉片向內(nèi)彎曲,形成枯葉。人體內(nèi)錳不足可導(dǎo)致軟骨、生長(zhǎng)障礙、易患動(dòng)脈硬化癥并影響造血功能。過(guò)量錳會(huì)引起中樞神經(jīng)受損。1.4鉬(Mo)鉬是作物的必需元素,是構(gòu)成作物體內(nèi)硝酸還原酶和氮酶的組成成分,對(duì)氮的代謝和果膠酶物質(zhì)的代謝有重要影響,適量錳能提高作物對(duì)二氧化碳的吸收,促進(jìn)碳素的同化。世界土壤中鉬含量平均為1.2× 10-6,我國(guó)土壤平均為1.7× 10-6

7、,人體內(nèi)含鉬12 20mg。豆科和十字花科作物需鉬較多。作物缺鉬時(shí),葉脈間葉色變談、發(fā)黃,與缺氮和缺硫的病癥相似,但缺鉬的葉片易出現(xiàn)斑點(diǎn),典型缺鉬的癥狀是花椰菜“鞭尾病”和柑桔的“黃斑病”。人體中鉬過(guò)多患痛風(fēng)病,可引起甲狀腺腫大。干擾機(jī)體的鈣、磷代謝,影響骨、齒的生長(zhǎng),形成佝僂病、軟骨病和齲齒。缺鉬肝解毒功能下降,以致肝損傷。1.5銅(Cu)銅主要參與光合作用和作物的氮代謝,它是質(zhì)體青的必要組分。銅還能增強(qiáng)葉綠蛋白的穩(wěn)定性,減少在黑暗中的葉綠體的降解。銅參與硝酸還原作用,還可能參與豆白紅蛋白的合成。銅能調(diào)節(jié)生長(zhǎng)氧化酶的活性和增強(qiáng)作物抗性。世界土壤中銅含量平均為30× 10-6,我國(guó)土

8、壤平均為27× 10-6,人體內(nèi)含銅100 150mg。玉米、谷子、油菜、棉花生長(zhǎng)需要銅元素。作物缺銅時(shí),新葉失綠發(fā)黃,葉尖發(fā)白并卷曲,葉脈間出現(xiàn)壞死斑點(diǎn)。適量銅可保證人體造血機(jī)能正常活動(dòng)。缺銅會(huì)引起貧血造成局部皮膚脫色(白癲風(fēng))。引起白發(fā)。過(guò)低可導(dǎo)致主動(dòng)脈血管彈性降低。過(guò)量銅嚴(yán)重影響機(jī)體的正常代謝。1.6鐵(Fe)鐵不是微量元素,其在土壤中的含量為1.0% 5.0% ,一般情況下不會(huì)出現(xiàn)缺鐵。只有在一些特殊巖層風(fēng)化的土壤(如石灰性土壤)中才發(fā)生。葡萄、草莓、蘋果、桃、棗等的生長(zhǎng)需要較多的鐵。缺鐵易得傳染病和貧血癥。人體內(nèi)鐵過(guò)量可引起中毒,表現(xiàn)為肝、腎受損,嬰兒鐵中毒表現(xiàn)為嘔吐、胃腸

9、道出血、末梢神經(jīng)衰弱,重者死亡。1.7硒(Se)硒對(duì)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的提高有多大作用目前還未見實(shí)例,但其對(duì)人體健康的作用已被公認(rèn)。低硒引起心肌病和多種癌癥,營(yíng)養(yǎng)性肌無(wú)力,肌萎縮以及齲齒、白內(nèi)障等,兒童惡性營(yíng)養(yǎng)不良及嬰兒猝死。分布面積很大的克山病、大骨節(jié)病區(qū)主要是缺硒。對(duì)約占我國(guó)國(guó)土面積一半的1 094個(gè)縣市取樣分析表明,我國(guó)土壤中含硒量大于國(guó)際上公認(rèn)正常值0.1×10-6的縣市只占9% ,低于0.1× 10-6的縣市占91% ,其中低于0.05× 10-6的縣市占71.75% ,嚴(yán)重缺硒的縣市約占30%以上。高硒引起脫發(fā)、指甲畸形或變軟和神經(jīng)中毒。2. 開展土壤微量

10、元素調(diào)查,查明元素的豐缺狀況及其地球化學(xué)機(jī)理2.1土壤中元素的豐缺狀況原地礦部門自70年代以來(lái)已投入大量人力、物力,完成了457萬(wàn)km21 20萬(wàn)以找礦為主的區(qū)域地球化學(xué)掃面工作。一般要求分析39種元素,盡管所取的樣品為水系沉積物,但經(jīng)國(guó)土資源部物化探所在部分地區(qū)試驗(yàn),與土壤中元素全量及有效態(tài)含量之間存在明顯的相關(guān)性。根據(jù)區(qū)域化探掃面資料,編制了農(nóng)業(yè)地球化學(xué)圖,依據(jù)作物生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)元素的多寡圈定正常區(qū)、過(guò)剩區(qū)、缺乏區(qū)及潛在缺乏區(qū),以指導(dǎo)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的區(qū)劃、種植結(jié)構(gòu)調(diào)整及針對(duì)性補(bǔ)施礦物肥料,取得了較好的效果。由于1 20萬(wàn)區(qū)域地球化學(xué)掃面主要在山區(qū)、丘陵地區(qū)進(jìn)行,這些地區(qū)可在進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)的基礎(chǔ)上充分

11、利用已有資料。平原地區(qū)一般是區(qū)域地球化學(xué)掃面的空白區(qū),但平原區(qū)是我國(guó)主要的糧、棉、油及經(jīng)濟(jì)作物的主產(chǎn)區(qū),且人口眾多、工業(yè)發(fā)達(dá),往往存在一定的環(huán)境污染問(wèn)題。經(jīng)國(guó)土資源部物化探所及有關(guān)單位在部分地區(qū)試驗(yàn)成果表明,以0 20cm深, 1km2取1個(gè)樣, 4km2組合分析,研究耕作層地球化學(xué)信息;以60 120cm深, 4km2采1個(gè)樣, 16km2組合分析,研究深層地球化學(xué)信息均取得較滿意的效果。分析元素主要包括作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)、有益和有害元素的全量和有效態(tài)含量等。根據(jù)分析資料并結(jié)合地質(zhì)環(huán)境特征,研究微量元素的全量、有效態(tài)含量的豐缺狀況、地理分布及其相互關(guān)系,用以指導(dǎo)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整和科學(xué)施肥。2.2土壤

12、中元素豐缺的地球化學(xué)機(jī)理就目前看來(lái),微量元素在提高作物產(chǎn)量、品質(zhì)及在生命科學(xué)中的重要作用已在地球化學(xué)界、農(nóng)學(xué)界和醫(yī)學(xué)界取得了共識(shí)。但土壤中的地球化學(xué)機(jī)理研究方面尚處于初級(jí)階段,很多地方的經(jīng)驗(yàn)和理論還有很多相悖之處,尚需繼續(xù)積累和驗(yàn)證。實(shí)踐中人們也發(fā)現(xiàn),有時(shí)土壤中全量高的元素其有效態(tài)含量卻缺乏;有的地段明明缺某種元素,也適時(shí)補(bǔ)施了有關(guān)微肥,但效果不甚明顯。其根本原因是對(duì)土壤中元素的地球化學(xué)機(jī)理了解不夠。元素在土壤中的存在形式不同將明顯影響其有效態(tài)含量,也就不能有足量的可供性。如以原生礦物形式賦存在微斜長(zhǎng)石、正長(zhǎng)石、白云母中的鉀素,往往很難轉(zhuǎn)換成可交換性鉀;強(qiáng)石灰性土壤中由于硼易被鈣鹽吸收而明顯降

13、低了有效性等。土壤pH值與Zn、 Mn、 Fe、 Cu的有效態(tài)含量呈反消長(zhǎng)關(guān)系;而Mo的有效態(tài)含量則與pH呈正相關(guān),這與堿性條件下鉬的氧化物易轉(zhuǎn)化為可溶性鉬酸鹽有關(guān)。土壤中有機(jī)質(zhì)含量與Zn、B (Cu)有效態(tài)含量往往呈正消長(zhǎng)關(guān)系。反映出有機(jī)質(zhì)對(duì)Zn、B (Cu)的吸附作用,當(dāng)有機(jī)質(zhì)分解為植物提供養(yǎng)分時(shí),也輸送給作物生長(zhǎng)所需的Zn、 B(Cu)元素。粘土礦物鐵、鋁或錳的氧化物也可因陽(yáng)離子代換、礦物結(jié)構(gòu)的特殊性吸附Zn、B等元素,造成該類元素的缺乏。土壤中鉬酸根離子也能被帶正電荷的土壤膠體吸附造成缺鉬現(xiàn)象。在排水不暢的條件下,特別是施用有機(jī)肥的土壤中,往往反映出還原、酸性地球化學(xué)環(huán)境,此時(shí), Fe

14、3+、 Mn3+還原為Fe2+、 Mn2+ ,從而降低其有效態(tài)含量。另外,元素之間還存在拮抗和協(xié)同現(xiàn)象,表現(xiàn)在某地區(qū)某種元素缺乏或超量,結(jié)果導(dǎo)致整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的不暢或破壞。如增加Ca、K、N供應(yīng)時(shí),植物對(duì)B的需求量相應(yīng)增加; P含量高時(shí)會(huì)引起缺Zn;過(guò)量N、 P會(huì)引起缺Cu, Cu過(guò)量會(huì)導(dǎo)致缺Fe;增加Cu、Mn等元素,可能會(huì)降低植物對(duì)Mo吸收;大量使用硫酸鹽肥料(硫酸鋅、硫酸錳、硫酸亞鐵等)會(huì)引起缺鉬;長(zhǎng)期使用Zn、 Mn、 Cu肥,可使作物體內(nèi)相對(duì)缺鐵等等。3. 根據(jù)自然地理?xiàng)l件及土壤中元素豐缺合理調(diào)整種植結(jié)構(gòu),科學(xué)選擇和施用微肥3.1 根據(jù)地球化學(xué)圖合理調(diào)整種植結(jié)構(gòu)在實(shí)測(cè)和利用現(xiàn)有資料的基

15、礎(chǔ)上,根據(jù)作物所需營(yíng)養(yǎng)元素的多寡編制農(nóng)業(yè)地球化學(xué)圖,圈出作物生長(zhǎng)元素的正常區(qū)、過(guò)剩區(qū)、缺乏區(qū)及潛在缺乏區(qū),作出調(diào)整種植結(jié)構(gòu)的農(nóng)業(yè)區(qū)劃圖,并指導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)選擇適宜農(nóng)作物和科學(xué)選肥、施肥。使名特優(yōu)作物品質(zhì)不退化,低產(chǎn)作物增產(chǎn),剔除不適宜作物,換種適宜作物。真正做到因地制宜、因土制宜、因土壤地球化學(xué)制宜。這方面的實(shí)例正在不斷積累,并在當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益。如原長(zhǎng)春科大對(duì)黑龍江農(nóng)作物研究發(fā)現(xiàn),鉬、鈷對(duì)大豆的產(chǎn)量和品質(zhì)的影響十分明顯,畝產(chǎn)在100kg以上大豆區(qū), Mo多大于1.2× 10-6, Co11.5× 10-6;玉米畝產(chǎn)在190kg以上、小麥90kg以上、甜菜區(qū)900kg以上、

16、水稻170kg以上地區(qū), Zn均大于60× 10-6。邵時(shí)雄等(1995)對(duì)河北獻(xiàn)縣金絲棗優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)區(qū)研究發(fā)現(xiàn),金絲棗優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)土壤小、中有效鐵、錳含量分別大于15.0× 10-6和8.0× 10-6。曹洪松(1995)對(duì)山東肥城桃種植區(qū)研究認(rèn)為, Ca、 K、 P、N、 Mg等大量元素, Zn、Cu、B、Mo等微量元素對(duì)肥桃生長(zhǎng)和品質(zhì)起促進(jìn)作用,并根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)地球化學(xué)特征將肥桃劃分為優(yōu)勢(shì)區(qū)、中勢(shì)區(qū)、劣勢(shì)區(qū)及不宜區(qū),對(duì)合理調(diào)整農(nóng)業(yè)布局、科學(xué)規(guī)劃土地資源提供了決策依據(jù)。此外,微量元素與柑桔、煙草、沙田柚、蘋果、梨等經(jīng)濟(jì)作物,微量元素與地方病、癌癥等生命科學(xué)方面的研究也

17、日漸增多。3.2 提高對(duì)微肥的認(rèn)識(shí),科學(xué)施肥目前,各地復(fù)混肥、專用肥種類很多,如硼肥、鋅肥、錳肥、鉬肥、鐵肥、銅肥、硒肥等。但是如使用不當(dāng),不但無(wú)增產(chǎn)效果,反而增加生產(chǎn)成本,甚至造成污染。因此,正確指導(dǎo)農(nóng)民因土、因作物施肥是微肥能否真正起到增產(chǎn)增收作用的重大問(wèn)題。各種微肥都有一定的使用范圍和施肥方法(表1)。只有在查明元素豐缺的前提下,針對(duì)不同土壤地球化學(xué)條件、水熱條件、作物品種等特點(diǎn)選肥、施肥,才能取得實(shí)效。因我國(guó)農(nóng)民文化水平普遍較低,不可能要求他們既了解當(dāng)?shù)赝寥罓I(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu),又了解作物所需元素。這就要求化肥廠家根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥罓I(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)和作物生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)成分,對(duì)化肥進(jìn)行二次加工配料,生產(chǎn)出各種對(duì)本地

18、作物需要的專用肥。由于微肥是微量元素,所以少了不起作用,多了則會(huì)造成環(huán)境污染。這就需要當(dāng)?shù)鼗噬a(chǎn)廠家和農(nóng)業(yè)部門對(duì)本地土壤元素的豐缺狀況定期進(jìn)行調(diào)查,并公布結(jié)果,以指導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)施肥,真正做到缺啥補(bǔ)啥。研究表明:鐵、銅、鋅、鉬、硒和錳是參與人體各種酶的組成元素;碘、銅、鈣、錳、鉻、鈷、鎳是具有催化作用的元素;鋅、硒和碘等是增強(qiáng)機(jī)體免疫力功能提高抗病能力的元素; K、 Na、 Li、 Ca、 Mg、 Ti、V、 Se、 Fe、 Cu、 Zn、 Ci、 Co等是保護(hù)心血管的元素。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)惡性腫瘤高發(fā)區(qū)往往是人體中Fe、Cu、Co、Se、Mo、Mn缺乏區(qū), Pb、K、As、Cr、Ca的高含量區(qū)。

19、這種元素的地理分布規(guī)律一般是不能改變的,但可通過(guò)增施微肥的辦法,以增加農(nóng)產(chǎn)品中有益或限制有害元素并通過(guò)食物鏈攝入人體,達(dá)到既提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì),又能保健康。這可能是將來(lái)最高層次的科學(xué)施肥。為了防治主要因硒攝入量不足而引起大面積克山病、大骨節(jié)病等多種地方性疾病,黑龍江對(duì)140萬(wàn)畝農(nóng)作物噴施硒肥,生產(chǎn)富硒的糧食就是防治類似地方病的成功范例?？傊?在我國(guó)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整中,農(nóng)業(yè)地球化學(xué)調(diào)查、微肥選擇和使用有著重要作用。盡管人們對(duì)其系統(tǒng)研究才剛剛開始,但隨著人們對(duì)農(nóng)業(yè)地球化學(xué)認(rèn)識(shí)和重視程度的提高及本身理論、方法的日臻完善,形成真正意義上的科學(xué)施肥,將會(huì)創(chuàng)造出巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。農(nóng)業(yè)地球化學(xué)綜合調(diào)查

20、與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展,是我國(guó)政治、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)。我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),保持農(nóng)業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展更具有特別重要的意義。農(nóng)業(yè)特別是糧食的穩(wěn)定增長(zhǎng),既要依靠政策,增加投入,更離不開科技進(jìn)步。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,科技在促進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化,轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式,促進(jìn)農(nóng)業(yè)快速發(fā)展方面正發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。一、 開展農(nóng)業(yè)地球化學(xué)綜合調(diào)查對(duì)指導(dǎo)科學(xué)種田有著重要意義農(nóng)業(yè)地球化學(xué)綜合調(diào)查,是農(nóng)業(yè)地質(zhì)工作的重要組成部分,也是促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的一項(xiàng)重要技術(shù)。它主要研究地質(zhì)環(huán)境對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)、名優(yōu)特產(chǎn)品的形成及中低產(chǎn)田的改造等方面的關(guān)系。隨著農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)土地質(zhì)量及土地資源潛力的研究,在國(guó)內(nèi)外引起了廣泛的

21、重視。開展農(nóng)業(yè)地球化學(xué)綜合調(diào)查,準(zhǔn)確地測(cè)定土壤的各種化學(xué)成份,對(duì)指導(dǎo)科學(xué)種田具有重要意義。其一,可針對(duì)不同土壤,不同農(nóng)作物開展針對(duì)性施肥,提高農(nóng)作物產(chǎn)量。長(zhǎng)期以來(lái),人們大多憑經(jīng)驗(yàn)開展農(nóng)業(yè)耕作,對(duì)每種農(nóng)作物適宜什么樣的土壤環(huán)境,施什么樣、什么量的肥料并不十分清楚。但大量的事實(shí)和科學(xué)研究表明,農(nóng)作物生長(zhǎng)的好壞、能否生長(zhǎng),往往與土壤中某些特定的營(yíng)養(yǎng)元素含量多少及轉(zhuǎn)化規(guī)律有重要聯(lián)系。對(duì)于這一點(diǎn),我們的古人已有了樸素的認(rèn)識(shí)。2000多年前的宴子春秋就有“橘生淮南為橘,生淮北則為枳,所以然者何,水土異也?！爆F(xiàn)代科學(xué)則認(rèn)為由于地質(zhì)環(huán)境的不同,農(nóng)作物的生長(zhǎng)條件也不相同,如花崗巖地區(qū)和石灰?guī)r地區(qū)所適宜的農(nóng)作物不

22、一樣,在變質(zhì)巖地區(qū)與火山巖地區(qū)所適宜的農(nóng)作物也不一樣。地質(zhì)環(huán)境控制了各種礦物元素的富集、遷移和演化,影響著作物的生長(zhǎng)與發(fā)育,某些元素的不足或過(guò)剩,都會(huì)對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)生重要影響。如缺鈣、鎂會(huì)使水稻、小麥、玉米等減產(chǎn),缺鋅使豆類、水果落花、落果。通過(guò)開展農(nóng)業(yè)地球化學(xué)綜合調(diào)查,查清土壤里有關(guān)元素的豐缺情況,可以針對(duì)性地施肥,提高農(nóng)作物產(chǎn)量。其二,可以擴(kuò)大名優(yōu)特農(nóng)作物產(chǎn)量規(guī)模和質(zhì)量。如安徽省在特定的地質(zhì)環(huán)境下生長(zhǎng)出了碭山酥梨、徽州雪梨、蕭縣葡萄、太和香椿、亳州白芍、渦陽(yáng)苔干、夾溝香稻、宣州蜜棗、黃山毛峰等一大批名優(yōu)特產(chǎn)品,這些名優(yōu)特產(chǎn)品都與特定的土壤環(huán)境有著密切的關(guān)系,研究尋求這種特定地質(zhì)環(huán)境與名優(yōu)特產(chǎn)品

23、的關(guān)系,對(duì)擴(kuò)大名優(yōu)特農(nóng)產(chǎn)品種植范圍,提高產(chǎn)量和質(zhì)量,將具有重要意義。如安徽地勘局開展的碭山酥梨增糖微肥生產(chǎn)試驗(yàn)研究取得了明顯效果,目前正在推廣應(yīng)用。其三,可以促進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),改革開放以來(lái),農(nóng)業(yè)得到了很大發(fā)展。但應(yīng)當(dāng)看到,隨著化肥的大量使用,負(fù)面效應(yīng)日益明顯,農(nóng)業(yè)在使用化肥,增加產(chǎn)量的同時(shí),也改變了土壤的生態(tài)環(huán)境,有機(jī)成份降低,鹽堿化加劇,土壤的活力和肥效不斷降低,農(nóng)作物對(duì)化肥的依賴性增強(qiáng),效果減弱,使用量增加。迫切需要研究開發(fā)新型的礦物肥料來(lái)改良土壤,提高肥力。而通過(guò)開展農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查,可以為開發(fā)新的礦物肥料、改良土壤、提高肥力提供科學(xué)依據(jù)。二、農(nóng)業(yè)地球化學(xué)綜合調(diào)查工作現(xiàn)狀農(nóng)

24、業(yè)地球化學(xué)綜合調(diào)查工作自80年代以來(lái),逐步應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。四川、河北、浙江、湖南等省開展此項(xiàng)工作較早,并取得了明顯成效。如80年代初,四川省農(nóng)科院與成都地礦所合作,對(duì)四川盆地棉花的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)川中紅色的沙巖泥巖出露地區(qū),最宜種棉花,以此為基礎(chǔ),提出了棉花區(qū)劃布局調(diào)整方案,被省政府采納后,把棉花轉(zhuǎn)移到適宜區(qū)種植,畝產(chǎn)由24公斤增加到64公斤。通過(guò)對(duì)涪陵榨菜最適宜生長(zhǎng)環(huán)境的調(diào)研,擴(kuò)大同種地質(zhì)環(huán)境榨菜種植面積100萬(wàn)畝,大幅度增加了農(nóng)民的收入。北京昌平縣北部山區(qū)板栗生長(zhǎng)與土壤相關(guān)性研究,地礦部門查明并圈定了最適宜板栗生長(zhǎng)的土地3.2萬(wàn)畝,1986年種植5000畝,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。河北

25、省通過(guò)對(duì)冀東地區(qū)微量元素缺乏區(qū)增施微肥(微量元素)試驗(yàn),使水稻、玉米、花生平均增產(chǎn)10%以上,蘋果增產(chǎn)30%以上。湖南省地礦廳通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在棉田施用一定量海泡石每畝增產(chǎn)12.7%;施于稻田,每畝增產(chǎn)8.5%。浙江省在對(duì)大宗農(nóng)作物、名優(yōu)特農(nóng)產(chǎn)品的地球化學(xué)背景調(diào)查的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了有關(guān)專題研究及開發(fā)應(yīng)用研究,為地質(zhì)學(xué)服務(wù)農(nóng)業(yè)探索出了一條新路子。1990年,該省根據(jù)杭嘉湖平原區(qū)化資料,對(duì)土壤里農(nóng)作物的營(yíng)養(yǎng)元素、含量及有效量進(jìn)行了系統(tǒng)研究,為該區(qū)的農(nóng)業(yè)開發(fā),科學(xué)施肥,合理種植,土壤改良等提供了科學(xué)依據(jù)。由于諸多因素的影響,各地開展農(nóng)業(yè)地球化學(xué)綜合調(diào)查工作進(jìn)展不平衡,總體來(lái)說(shuō),此項(xiàng)工作進(jìn)展較慢。影響開展

26、農(nóng)業(yè)地球化學(xué)綜合調(diào)查工作的主要因素有:一是廣大農(nóng)民,特別是有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)科學(xué)種田的意識(shí)不強(qiáng),農(nóng)業(yè)耕作主要依靠過(guò)去的經(jīng)驗(yàn),至于對(duì)不同的土壤,種植不同的作物,施以不同的肥料,缺乏科學(xué)的了解。二是地質(zhì)學(xué)為農(nóng)業(yè)服務(wù)的重要意義宣傳不足,人們習(xí)慣認(rèn)為,地質(zhì)工作是找礦的,不知道地質(zhì)工作對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要作用。三是經(jīng)費(fèi)困難。開展農(nóng)業(yè)地質(zhì)工作需要一定的經(jīng)費(fèi)投入,但由于地礦部門本身無(wú)這筆資金來(lái)源,政府又未列投入計(jì)劃,而分散的農(nóng)民又不愿出錢開展,因此開展此項(xiàng)工作困難重重。三、農(nóng)業(yè)地球化學(xué)綜合調(diào)查的主要內(nèi)容及成果作用1.農(nóng)業(yè)地球化學(xué)綜合調(diào)查的主要內(nèi)容。(1)農(nóng)業(yè)地質(zhì)背景調(diào)查。主要包括地層巖石背景,地質(zhì)構(gòu)造背景,地貌背景及水文地質(zhì)背景等方面的調(diào)查。(2)土壤生產(chǎn)性能調(diào)查。主要包括土壤類別物理化學(xué)性質(zhì)調(diào)查;農(nóng)作物種類產(chǎn)量、品質(zhì)及施肥、施水情況調(diào)查等。(3)農(nóng)業(yè)地球化學(xué)調(diào)查專題研究。根據(jù)表層土壤環(huán)境中元素分布的地球化學(xué)特征,分別選擇農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)較好和長(zhǎng)勢(shì)較差的地塊,采集土壤、農(nóng)作物樣品,分析元素含量、有效量,研究農(nóng)作物生長(zhǎng)與地球化學(xué)背景相關(guān)性。(4)農(nóng)業(yè)地球化學(xué)調(diào)查的應(yīng)用研究。在深入研究農(nóng)作物生長(zhǎng)、產(chǎn)量、品質(zhì)與土壤營(yíng)養(yǎng)元素關(guān)系基礎(chǔ)上,開展農(nóng)業(yè)地球化學(xué)應(yīng)用研究,進(jìn)行農(nóng)作物的微肥試驗(yàn),包括土壤改良、降堿等,以進(jìn)一步提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。2.調(diào)