1、中文科技期刊数据库(全文版)自然科学 92 关于浙江省松古盆地土地质量的现状与成果讨论 聂文昌 江西有色地质矿产勘查开发院,江西 南昌 330033 摘要:摘要:为推进浙江省土地质量地质调查工作,提升土地质量地质调查的水平和质量,充分发挥土地质量地质调的作用,助力社会经济的高质量发展,浙江省国土资源厅实施“711”土地质量调查工程,以 15 万土地质量地质调查的结果为依据,结合地质、地形地貌,农业开发等因素,选择土壤有益元素或环境元素地球化学异常区,在此基础上开展 11 万土壤质量地球化学评价,建立特色农产品开发示范基地。结果表明:区内土壤 pH 值低、区内广泛分布酸性土壤,并且土壤环境地球化
2、学综合等级以清洁为主,占比达 98.73%。区内土壤养分情况不理想,尤其是氮、磷、钾等元素不足;区内优良土地面积占比达 82.47%,土壤中的氮、磷、钾等元素缺乏是影响土地质量的主要原因,再加之区内以酸性土壤为主,使得区内土壤质量不高。建议合理调整土壤酸碱度,并结合土壤养分情况适量补充氮、磷、钾等养分。关键词:关键词:松阳县;松古盆地;土地质量;地球化学评价;综合分等;科学施肥 中图分类号:中图分类号:F301.2 土壤是农作物生长的重要载体,土壤同时也是农业生产的基础。土地质量地球化学评估是判断土壤质量的重要方法,通过土地质量地球化学评估,可以准确判断土壤类型、地质背景以及土地利用现状等,并
3、在此基础上借助以往调查评估成果判断土壤质量情况,包括土壤环境质量、土壤养分质量的等。除此之外,土地质量地球化学评估还能帮助人们准确判断地表水质量以及大气质量等与农业生产密切相关的质量元素,最终为农业生产活动提供指导,保障农业生产活动的科学性1-2。在土地质量地球化学调查过程中国内已经取得了丰硕的成果,本研究则结合浙江省松阳县开展土壤质量地球化学评估调查,并根据调查结果了解和掌握调查区域内的土地资源状况,为土壤改良以及当地农业生产提供参考,同时也为当地接下来的土地资源质量管理提供参考。1 调查区基本情况 松阳县位于浙江省西南部,行政区划属丽水市所辖,地理坐标:东经 1191011942,北纬28
4、142837。其中调查区属于松阳县松古盆地中部,综合区紧邻县城,龙丽高速公路、50 省道分别从综合区西侧和东侧通过,县主干道江南路、古青线从区内穿境而过,优越的地理位置和便捷的交通,有利于综合区辐射带动和农产品流通,为现代农业综合区建设提供有利“硬环境”。地质背景位于浙西南最大的松古断陷盆地,瓯江上游,丽水上虞大断裂带北西侧,属华南地层沿海区龙泉上虞小区。出露地层主要以第四系全新统、更新统松散的冲洪积和坡洪积物为主,其次为下白垩统永康群馆头组、朝川组河流相碎屑岩夹火山岩沉积物,下白垩统磨山群高坞组火山碎屑岩零星出露于工作区西部边缘。调查区选择在松古盆地综合开发区西部,调查区面积为 2.1 万亩
5、,约 14km2以茶叶主导产业区为主,包括少量粮经轮作区和立体种养精品园。工作内有红壤、岩性土、潮土、水稻土 4 个土类。红壤土类,包括红壤和黄红壤,分布海拔 800 米以下低山丘陵,面积237.38 亩,占土壤总面积 0.77%,土地呈红或橙色,质地粘重,呈酸性或强酸性反应;基性岩土类,面积1407.72 亩,占调查区土壤面积的 4.58%;潮土土类,面积 2494.09 亩,占土壤面积的 6.81%,主要分布在溪流两岸;水稻土类,由各种自然土壤经长期灌水耕种熟化发育而成,面积 27019.25 亩,占土壤面积的87.84%,广泛分布在调查区范围内。2 样品采集与分析测试 根据 浙江省县级土
6、地质量地质调查技术要求(试行),确定该评估调查项目以区内表层土壤样品调查为主,同时还涉及大气降水、大气降尘以及灌溉水等方面的调查。调查过程中合理确定表层土壤采样密度中文科技期刊数据库(全文版)自然科学 93 以及土壤垂向剖面采样密度,前者为 28.14 个点/km2,后者为 3 个点/14km2。按照这样的密度,前者需要采集394 件样品,后者需要采集 24 件样品,农产品样品各23 件茶叶。在评估调查过程中,野外定点采用手持GPS完成,在不网点 20m 范围内取 4 个子样组合成 1 件样品,这样才能更好的保障样品的代表性,进而为后续的高质量检验奠定基础。完成取样后,需要将样品设置在通风效果
7、良好的位置自然晾干,破碎后过 10 目尼龙筛,最后送实验室进一步处理。样品分析测试工作由江西省地质调查研究院完成,土壤样品分析pH值、有机质、N、P、K、B、Mn、Zn、Cu、Se、Mo、Ge、As、Cd、Cr、Hg、Pb、Ni、Co、V、Sn、Ca、Mg、F 等 22 项。3 评价方法 3.1 评价单元和图斑赋值 由土壤提供的植物生长所必需的营养元素,是土壤肥力的物质基础和重要组成因素。作物所需的营养元素主要存在三条标准:(1)如果缺乏该元素,植物无法生长和完成生命周期;(2)该元素不能被其他元素所代替,有所具有的独特营养作用;(3)该养料元素在植物的代谢过程中具有直接作用。合理划分地球化学
8、评价单元是确保真实反映土地质量情况的前提和基础,因此在土地质量地球化学评估过程中要合理划分地球化学评价单元,应秉持单元间明显差异以及内部均匀性的原则进行划分。在以往的地球化学评估过程中主要借助二调图斑作为评价单元,但是二调图斑存在一定的局限性,如在土地属性、土地质量以及土地的利用方式等方面不同图斑间存在一定的差异,并且这些差异比较明显。因此在采样点布设过程中应结合土地利用情况以及土壤类型等合理选择图斑进行布点,选择的图斑不仅要面的大,而且要具有代表性,这样才能保证合理划分地球化学评价单元。这对调查过程中获取的土壤地球化学数据,需要以相邻图斑的要素特征对未采样图斑进行赋值处理。通过这种方式,能够
9、更加客观、更加全面地反映土地质量情况以及土地的空间分布状况,保证评估调查结果的准确性,3.2 评价指标选取 合理选择评价指标是土壤地球化学评估结果准确性、科学性的基础,也是确保评估工作高效开展的前提。科学选取评价指标需要秉持系统性、区域性以及主导性原则,要确保所选取的指标对生态环境变化具有较强的规律性以及敏感性相应,并且所选取的指标要能够为土地质量判断以及土地等级划分做出较大的贡献。从这些原则出发,应选取以下评价指标:(1)土壤营养元素与肥力指标有机质、N、P、K、Ca、Mg;(2)土壤环境指标 pH、As、Cd、Cr、Hg、Pb、Ni、Sn、Co、F;(3)土壤微量元素指标 B、Mn、Mo、
10、Se、Ge、Zn、Cu、V。3.3 评价等级划分 在科学选取评价指标的同时还要明确划分评价等级,包括土壤环境综合评价、酸碱度分级等。4 评价结果 4.1 土壤酸碱度分级 土壤酸碱度是判断土壤质量的重要标准,土壤酸碱度会对农作物生长产生重要影响,关乎着农业生产效益,因此应将土壤酸碱度作为重要的评价指标,做好土壤酸碱度分级,为客观、高效地评价奠定基础。土壤溶液中 H+的浓度是判断土壤酸碱度的重要标准,其浓度情况借助 pH 值来体现。由于土壤酸碱度会对农作物的生长以及农产品产量产生重要影响,因此要准确测定土壤酸碱度,并以此为依据合理选择农作物,确保农作物种类与土壤性质相符,为农民能够作物的健康生长奠
11、定基础。这充分说明土壤酸碱度是农业生产的一个重要参考指标。4.2 土壤养分综合评价 土壤养分共分为五个等级,其中一等、二等、三等、四等、五等的占比分别为 2.5%、25.94%、55.19%、16.27%、0.1%。四等与五等之和占 16.37%,总体上养分丰富、较丰富,中等等级所占比例较大。对各主要地类单独统计对比发现,水田中综合养分较缺乏缺乏区占比低于全区同类比例,亦低于其他地类占比,反映人工干预土地情况频繁程度对土壤养分含量有较大影响,主要与种植类型等有关。针对土壤养分的评价不能参考同样的标准,应结合土壤的利用情况进行评价,不同土地利用类型对土壤的养分需求也不相同,相应的评价标准也存在一
12、定的偏差。同时不同的土地利用类型也是导致土地养分情况差异的主要原因,例如茶园土壤中通常都含有丰中文科技期刊数据库(全文版)自然科学 94 富的氮,菜地土壤中通常含有丰富的磷。这说明了土壤利用类型不同,其养分情况也不相同。除此之外,施肥量以及耕种方式等也会导致土壤养分情况产生差异。4.3 土壤环境质量综合评价 根据 DZ/T0295-2016土地质量地球化学评价规范,对评价单元的重金属元素进行单指标污染等级划分,然后按照“一票否决法”,对土壤污染情况做出客观评价,并结合评价结果划分污染等级。调查结果表明,呈清洁水平的土壤面积占耕地面积的 98.73%;其次为轻微污染土壤,面积为 267.97亩,
13、占比 1.27%。轻微污染等级在所有评价地类中均有分布,集中分布于盆地中部北角松荫溪两侧,其污染主要由 Cd 污染影响。4.4 土壤质量地球化学综合评价 评价结果显示,调查区表层土壤质量综合评价整体呈优质良好等级,无劣等。优质土壤面积 5947.54亩,占比 28.15%,全区内均有分布,集中分布于堪头高丰一带;良好等级面积为 11476.46 亩,占比54.32%,主要分布于溪下兴村和阙家富兴一带;中等等级面积 3684.37 亩,占比 17.44%,主要分布于上源口-下源口一带;差等土壤面积 20.33 亩,占比0.1%,主要为养分综合等级为缺乏所致。5 讨论 5.1 酸性土壤中重金属生态
14、风险现状 受土壤纬向分带的控制,我国南方地区广泛分布酸性土壤。调查区表层土壤中 pH 值变化范围 3.657.8,平均值 4.37,区域分布上,表层土壤 pH 值总体呈现酸性和强酸性,分析表明,调查区的酸性、强酸性土壤占 98%以上。调查结果表面区内土壤以酸性土壤为主,另外与调查区域相邻的其他区域土壤状况也基本相同,均为酸性土壤。导致土壤大面积呈酸性的原因较多,如土地资源的不合理利用、农业生产过程中的施肥不科学等。酸性土壤会给农业生产带来不利影响,如酸性土壤会提升重金属的活动性,而在酸性土壤中生长的农作物会大量吸收重金属离子,导致农产品中重金属含量超标,影响农作物质量,甚至还会威胁到人们的食品
15、安全。除此之外,土壤酸性增加会进一步加剧土壤的铅污染。针对酸性土壤问题,有三个方面的建议,第一、施用石灰质物质,一般可在秋季与基肥一起施入,施用量为50-100千克/亩,结合实际情况掌握施用次数;第二、要优化施肥种类,适量增加碱性肥的用量,如适当增加草木灰等碱性肥的用量等,在增加碱性肥料用量的同时应减少酸性肥的用量,以此来调节土壤的酸碱性。第三、要增加有机肥的用量,相较于化肥,有机肥的优势更加显著,增加有机肥用量不仅能够减少农业生产过程中对环境的污染,而且还有助于农作物的健康生长,对于提升农业生产收益具有重要意义。5.2 土壤养分不足与失衡现状 土壤环境评价表明,调查区内耕地土壤环境地球化学综
16、合等级总体呈清洁水平,存在少量轻微污染土壤,面积为 267.97 亩,占比 1.27%。由于土壤酸化现象明显,使重金属等毒害元素有效性提高,N、P 等主要养分和 Fe、Mn 等微量有益元素的有效性降低,影响区内植物的生长。结合调查结果分析,区内土壤养分缺失情况明显,区域内大部分土壤均存在氮、磷、钾缺失的情况,尤其以磷缺失现象最为突出。这说明浙中丘陵盆地区土壤低 pH 以及养分缺失现象比较普遍,已经成为该地区普遍存在的问题质疑。之所以会产生这种情况,最主要原因在于土壤养分流失严重,进而造成土壤养分失衡,不利于农业生产活动的高效开展。土壤养分流失现象严重,区内每年土壤养分流失量要高于施肥量,进而导
17、致土壤越来越贫瘠。而水土流失则是导致土壤养分下降的主要原因。在当地农业生产过程中,农民群众缺乏科学农业生产理念,如施肥方法不合理等。施肥过程中国语重视氮肥与磷肥的施加,而对于施加钾肥则缺乏重视。另外施肥过程中普遍以无机肥为主,对有机肥的用量相对较少。这种农业生产方式也会对土壤养分情况产生不利影响,同样是导致土壤养分降低的主要因素。养分利用率低是导致土壤养分失衡的主要因素之一。以小麦种植为例,在小麦种植过程中,我国的氮肥利用率为 28.8%,而东南亚地区的小麦种植过程中氮肥利用率则为 40%,在氮肥利用率方面要远远高于我国。针对这种情况,需要做到科学施肥,借助测土配方等方式,提升土壤养分含量。6
18、 结论与建议 中文科技期刊数据库(全文版)自然科学 95(1)区内土壤以酸性土壤为主,不利于农作物的健康生长,同时也会带来更大的环境污染风险。应结合土壤酸碱度情况加强调控,抑制土壤酸化,并且通过抑制土壤酸化来有效规避重金属生态风险。(2)区内土壤养肥缺失情况明显,尤其是磷的缺失最为严重。建议采取科学手段,推广测土配方施肥,提升土壤肥力。(3)积极推进茶叶的品种改良,不断发展生态有机茶,大力推行茶叶标准化。加强富锌茶叶种植推广工作,加强富锌茶叶品牌认证和宣传工作。(4)在粮经轮作区进一步推行蚕豆(马铃薯)春玉米(西瓜、蔬菜)晚稻”等适合松古盆地特点的粮经“新三熟”,大力推广引导粮食生产向无公害方
19、向发展。(5)区内土壤质量整体来讲相对较好,未来应在土壤改良的同时加强土地保护,减少农业生产或者环境污染对土壤质量的影响,为高质量的农业生产奠定基础。参考文献 1李春亮,刘文辉.甘肃省白银市区土壤环境质量评价J.物探与化探,2012,36(6):1014-1019.2詹天卫,鄢新华,谢勇,等.江西南昌-樟树地区农业土 壤 环 境 质 量 评 价J.物 探 与 化探,2007,31(3):261-264.3郑雄伟,王珊,洪波,等.洪湖市土地质量地球化学评估J.湖北农业科学,2020,59(12):56-60.4贺灵,刘占元,周国华,等.土地质量地球化学评价成果与若干问题探讨:以浙江省金华市汤溪镇为例J.现代地质,2019,33(1):152-160.5俞元春,丁爱芳,胡笳,等.模拟酸雨对土壤酸化和盐基迁移的影响J.南京林业大学学报,2001(2):39.