黑龍江省土壤有益有害元素分析及土地質(zhì)量研究

郭洪濤

黑龍江省是我國的農(nóng)業(yè)大省，是我國重要的產(chǎn)糧基地，為了增加糧食的產(chǎn)量，對土壤的質(zhì)量進(jìn)行研究是十分有必要的。本文詳細(xì)的介紹了土壤質(zhì)量研究的意義以及關(guān)于土壤質(zhì)量的研究進(jìn)展，提出了黑龍江省土壤質(zhì)量評價的方案，為黑龍江省的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供依據(jù)。

1、土壤質(zhì)量研究的意義

土壤是農(nóng)作物生長的基礎(chǔ)，土壤質(zhì)量的好壞直接影響農(nóng)作物的生長，對農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)都會產(chǎn)生影響。通過地球化學(xué)調(diào)查可以對土壤中的有益元素的含量進(jìn)行評價，為該地區(qū)農(nóng)作物的種植和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)。

針對土壤的肥力有兩個指標(biāo)，第一個指標(biāo)是土壤中供植物生長需要的大量有益元素氮、磷、鉀，中量元素鈣、鎂、硫以及微量元素銅、鋅、鉬、硼、鐵、錳、氯等元素，這些元素是農(nóng)作物生長的保障，如果這些元素缺乏農(nóng)作物就會長勢不好，嚴(yán)重農(nóng)作物會死亡;另一個指標(biāo)是土壤中PH值、EH值、陽離子交換量和有機(jī)質(zhì)等，這些因素對土壤的肥力也有直接影響。土壤中重金屬含量問題也是人們十分關(guān)注的問題，土壤中重金屬含量不足會影響農(nóng)作物的長勢和產(chǎn)量，土壤中重金屬含量過高會造成環(huán)境污染。黑龍江省是我國重要的農(nóng)業(yè)大省、產(chǎn)量基地，黑龍江省的農(nóng)作物以大豆、玉米、水稻為主，因此，對黑龍江省土壤中有益、有害元素的分析和土地質(zhì)量研究具有重要的意義。本次研究工作對土壤的表層和深層進(jìn)行采樣工作，構(gòu)成連續(xù)的土壤地球化學(xué)剖面，并對典型農(nóng)作物的根系土進(jìn)行采樣對所采集的樣品分析有益元素和有害元素含量，在結(jié)合其它綜合分析結(jié)果，對黑龍江省土地質(zhì)量進(jìn)行評估，從而為黑龍江省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供依據(jù)。

2、關(guān)于土壤質(zhì)量的研究進(jìn)展

關(guān)于土壤質(zhì)量是人們一直非常關(guān)心的問題，人們對土壤質(zhì)量的評價工作也已經(jīng)進(jìn)行了很久，最早有關(guān)土壤質(zhì)量的記載要追溯到兩千多年前的《周禮·地官·司徒》一書，該著作將土壤分成了五個類別。隨著生產(chǎn)力水平的不斷提高，人們對土壤質(zhì)量的研究也越來越深入，戰(zhàn)國時期的《管子·地員》一書中將土壤分為三個大類二十五個小類。近代以來，土壤中殘余農(nóng)藥、重金屬污染等問題越來越突出，人們對于土壤質(zhì)量評價的重心由土壤的肥力及生產(chǎn)性能轉(zhuǎn)移到了土壤污染等問題上。現(xiàn)階段關(guān)于土壤質(zhì)量的評價不僅包括土壤環(huán)境的保護(hù)和作物的生產(chǎn)力，還包括食物安全、人和動物的健康等。評價土壤的最高標(biāo)準(zhǔn)也有了新的變化，不再只看重食物安全，它關(guān)系到生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可持續(xù)性。

土壤質(zhì)量評價是對研究區(qū)內(nèi)各個土壤單元的特點進(jìn)行評定，對各個土壤單元的形成和演化過程進(jìn)行深入的研究，為該地區(qū)土壤質(zhì)量的劃分提供依據(jù)。土壤的性質(zhì)主要受區(qū)域地質(zhì)、自然、環(huán)境、氣候以及人為活動的影響，在對土壤質(zhì)量資料進(jìn)行收集和整理是評價土壤質(zhì)量的基礎(chǔ)工作。土壤質(zhì)量可以定義為為農(nóng)作物、植物的生長提供肥力的質(zhì)量、吸收、容納、凈化污染物的土壤環(huán)境質(zhì)量、保障動植物和人類健康的土壤健康質(zhì)量的總和，它是從生態(tài)系統(tǒng)整體來評價土壤的綜合質(zhì)量。

關(guān)于土壤質(zhì)量的評價包括三個方面，分別是土壤質(zhì)量的物理評估、土壤質(zhì)量的化學(xué)評估、土壤質(zhì)量的生物評估。土壤質(zhì)量的物理評估主要包括土壤的質(zhì)地及土壤的粒徑松散程度、土壤各分層的厚度及根系的長度、土壤的容重及空洞度、土壤水的飽和度及保持水分、土壤對水分的導(dǎo)水率、排水性及滲透率，還包括土壤的溫度、氣體及阻擋層高度等方面;土壤的化學(xué)評估主要包括土壤有機(jī)碳和全氮、礦化的氮、磷、鉀的整體數(shù)量和作用劑量、土壤的酸堿度、堿化度、陽離子交換、鹽的電導(dǎo)率與飽和度等方面;土壤質(zhì)量的生物評估包括動植物和物生物等生命體，它們對土壤質(zhì)量提升作用也有降低作用，因此，關(guān)于生物評估主要側(cè)重于非小型生物體的指數(shù)評估，它包括。微生物生物量的碳、氮、硫、氫的含量、微生物種群及其數(shù)量、生物量碳與有機(jī)總碳的比值、酶活性等方面。

3、黑龍江省土壤質(zhì)量評價

第一，關(guān)于黑龍江省土壤質(zhì)量的評價主要從三各方面，分別為土壤營養(yǎng)元素、土壤有害元素以及綜合評價。首先，是對土壤營養(yǎng)元素的評價。評價土壤肥力從有益元素、必需大量元素和必需微量元素等三個指標(biāo)進(jìn)行，黑龍江省采用的土壤背景值順序統(tǒng)計量四分之一、二分之一、四分之三及百分之九十作為分級標(biāo)準(zhǔn)，將黑龍江省土壤中元素含量劃分為五級。黑龍江省表層土壤含有豐富的大量元素中P，一、二級土壤之和占全省總土壤面積一半以上，而四、五級土壤總和僅占黑龍江省土壤總面積的五分之一左右。有機(jī)碳含量豐富的土壤和有機(jī)碳含量缺乏的土壤在我省具有分布，有機(jī)碳含量豐富的土壤（一、二級土地）占我省土壤總面積的百分之四十左右，有機(jī)碳含量缺乏的土壤（四、五級土地）占我省土壤總面積的百分之三十左右。氮、鉀元素缺乏的土壤總面積占我省土壤總面積的百分之四十到五十之間。其它營養(yǎng)元素在我省土壤中的分布表現(xiàn)不同程度的富集和缺乏。

第二，對土壤中有害元素的評價。根據(jù)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用最大限制原則對土壤進(jìn)行評價。對土壤中八種重金屬的含量進(jìn)行測試，如果有某一種重金屬元素是最低級別則認(rèn)為這塊土地是最低等級。根據(jù)這一原則和標(biāo)準(zhǔn)，我省的土壤大部分屬于一級，僅有小部分屬于二級、三級，這表明黑龍江省的土地是較為清潔的。

第三，對土壤進(jìn)行綜合評價。在進(jìn)行綜合評價之前應(yīng)對評價指標(biāo)進(jìn)行篩選，根據(jù)篩選結(jié)果選擇評價指標(biāo)最終確定黑龍江省各地區(qū)的土壤質(zhì)量。根據(jù)土壤分等方案和計算結(jié)果，對黑龍江省土壤的肥力和環(huán)境健康進(jìn)行分等，我省大量元素含量適中，三等土地的面積占全省土地面積的一半以上，一等、二等土地的面積占全省土壤總面積的四分之一左右，從而反映我省是大量元素豐富區(qū)。綜合我省土壤肥力質(zhì)量、環(huán)境健康質(zhì)量等綜合結(jié)果得出，我省的土壤質(zhì)量較好，適合農(nóng)作物生長。

綜上所述，土壤是農(nóng)作物生長的基礎(chǔ)，為了增加糧食的產(chǎn)量，對土壤的質(zhì)量進(jìn)行研究是十分有必要的。本文詳細(xì)的介紹了土壤質(zhì)量研究的意義以及關(guān)于土壤質(zhì)量的研究進(jìn)展，提出了黑龍江省土壤質(zhì)量評價的方案。

（作者單位：150090黑龍江省第五地質(zhì)勘查院）