略论福建农业地质调查数据应用关键问题及对策_王仁山.pdf

2023NO2ISSN 1672-9064CN 35-1272/TK研 究 与 探 讨收稿日期：2023-02-16作者简介：王仁山（1966），研究生，硕士，教授级高级工程师，主要从事地质（含广义地质）工作。略论福建农业地质调查数据应用关键问题及对策王仁山（福建省煤田地质局福建福州350005）摘要在充分调研福建省农业地质调查评价项目成果基础上，针对农业地质调查工作和数据应用转化现状，通过理论总结和实践分析，调查成果和基础数据可以直接或间接利用，提练出能够高效地成果转化应用领域和方向，分析了农业地质成果转化和数据应用中的一些关键问题及关键环节，并从政府政策、资金投入、技术支持、转化机制等各层面提出相关措施和对策建议。关键词农业地质调查数据应用土壤元素关键问题中图分类号：S159.2；P59文献标识码：A文章编号：1672-9064(2023)0200203农业地质调查成果转化是一项复杂而又系统的工程，涉及地质、农业、健康及生态环保多个学科领域，转化难度大，很多环节衔接需要密切配合，不能只停留在农业地质本身问题的层面上，需要拓展思路、系统思维。当前，耕地保护利用面临诸多困境，加强农业地质科技创新、提升耕地质量和可持续生产能力是解决问题的关键举措。近年来，福建多个地区陆续开展了农业地质调查工作，在全省范围内获取了土壤元素指标的高精度地球化学数据1。如何让这些农业地质成果及地球化学基础数据得到充分有效利用，促进其应用在国土空间规划、土地利用管理、农业持续发展、绿色生态等关键领域、关键环节、关键技术，需要探索转化机制和实施途径，并形成切合实际、能指导实践的成果转化模式。1农业地质调查基础数据应用领域1.1服务于农业生产农业地质成果包含开展125万多目标区域地球化学调查、15万及11万土地质量地球化学调查成果和基础数据。有些县根据土壤中地球化学元素背景和含量，圈定了富硒富锌土地范围，对超过20万m2的富硒锌土地进行细致标注，并加强开发力度，包装富硒富锌优质特色农产品，打造地方特色品牌。同时，农业地质调查成果为无公害农产品、绿色食品和有机食品的安全、原产地认证提供有益的补充，在有机食品的产地认证中发挥独特作用。如近年，在永春芦柑产业化发展中，当地政府充分利用农业地质调查评价成果基础数据，指导扩大芦柑种植面积，新增芦柑产量，提高一级果率，降低了生产成本，有效提高了经济效益。1.2服务于土地管理农业地质成果中对土壤资源及质量的评价，涉及到对表层土壤以及深层土壤的地球化学测量，分析土壤中的养分元素指标，了解到元素的组成成分和含量情况，为土壤的改良、农田的改造以及化肥的使用等提供有力的数据资料。如部分县域如武夷山、仙游、连城、漳平、永春、霞浦、永泰等地土壤质量总体表现为中等-良好。开展全省基本农田质量登记建档，农业地质基础数据为耕地保护服务，实现耕地占补动态平衡。在土地利用规划中，将清洁土壤、养分丰富且富硒连片的地块划入永久基本农田，优化耕地质量。而部分有重金属污染不适宜耕种的土地将不再列进永久基本农田。优化资源配置，应用农业地质调查数据进行耕地资源配置实际操作，为粮食安全提供科学依据和决策参考。高标准基本农田建设是以土地整理为载体，在耕地质量综合等级划分基础上，集中土地建设高标准农田，达到优化耕地质量并且增量提质的效果。1.3服务于耕地修复农业地质调查成果一直有土地基因体检之说2，可以知道全省哪个区域土地质量好，哪片土地有“病灶”（如土壤有害元素超标）。从各县采集的农作物样中，局部区域有少量样品已出现重金属超标异常现象，特别是少量水稻样中易出现Cr、Pb、As元素超标，水枇杷样中易出现Cd超标，芋子样Cd元素超标，地瓜样品中易现Pb元素超标，而柿子、蜜柚、李子等农作物样品处于安全状态。各县具体圈定了土壤污染区，对污染成因作了探讨，并针对污染情况提出了防治措施和建议。2农业地质调查数据应用关键问题2.1转化机制不太健全当前，福建省农业地质成果主要集中在省级自然资源部门，而且在土地开发利用关键环节中，发现福建省的优质土地资源大部分集中在贫困地区。如何让农业地质调查成果服务广大农村，必须积极寻找农业地质成果推广应用的突破口。在综合应用方面，尚未形成良性互动、协调机制。农业地质成果转化或数据应用有关团体和个人未形成分配机制，成果大部分还储存在档案馆或公共数据平台内，农业22023NO2.ISSN 1672-9064CN 35-1272/TK（下转第12页）研 究 与 探 讨地质成果市场价值不足，有些调查数据无法直接利用，有重大突破和能够直接转化产业化的农业地质成果较少，成果转化或调查数据直接利用科技投入不够，造成了少量农业地质调查评价成果资源搁置难题3。2.2直接转化存在瓶颈农业地质科技成果直接转化存在瓶颈，有些关键技术和技术环节难题还有待攻克3。如人体所需的微量元素，主要通过粮食、蔬菜、茶水等摄入体内。土壤是连接农作物、有机与无机界的重要枢纽，环境中的有机物、无机物可以通过各种途径进入土壤再迁移至农作物体系。锌、钼、硒在土壤中以结合状态存在，而研究表明，通常情况下，植物往往只能吸收水溶性或可代换态的锌、钼、硒。通过对农产品与其根系土中硒含量的相关性分析，发现有些农产品如水稻、花生和葡萄中硒含量与土壤中硒含量呈现的正相关性较好，即土壤中硒含量越高，所种植的硒含量也越高，富硒可能也越大。但有些农产品则相关性并不明显，如茶叶等。同时富硒农产品适宜种植区必须避开土壤环境质量差的区域，即重金属污染区。根据表层土壤硒丰缺评价和土壤环境质量地球化学评价结果，土壤硒含量等级“高”的区域往往也是重金属Hg、Pb出现局部异常或超标的区域。在评选富硒农产品时，应剔除区域土壤环境质量为轻度污染、中度污染和重度污染的区域。2.3数据分析不足农业地质调查评价体系中重视工程量、地球化学基础数据，农业地质成果更多的是基础数据，但缺乏分析或分析不深入。目前，农业地质调查评价项目主要是针对耕地地力和耕地环境开展调查评价4。有些农作物评价指标无国家标准，也无其他省标参考。如锶、钼、锗等，农产品样品中的锌和钼元素评价标准，该类限量或富集标准规范较少，在进行农作物安全评价时，只进行了限值指标划分，对农作物的富集系数未进行评价，锌、钼等元素没有像硒元素一样有明确的指标5。缺少水-土相关性分析。土壤养分等级划分时仅考虑了氮、磷、钾的总量，忽略了有机质这一个重要指标。分析福建省土壤质量地球化学数据，发现土壤酸化、耕地土壤阳离子代换量（CEC）较低、土壤有机质含量总体呈较缺乏-中等三大问题。土壤酸碱性pH值对土壤肥力和植物生长发育影响显著，土壤pH值低的土壤阳离子吸附性使耕地保肥供肥能力差6。福建省耕地中少量区域存在土壤矿质中磷、硼、锰、铜普遍缺乏，养分失衡，耕地土壤矿质养分对作物的健康成长以及土壤生态系统的循环与稳定的影响程度、数据分析还存在不足。2.4土壤污染分析应客观具体在探讨土壤重金属污染的前提下，必须进一步研究土壤-作物-人体系统中的重金属迁移累积特征和污染风险。如调研漳平市、永春县农业地质成果，发现各农作物中莲子、水稻、竹笋和茶叶Hg含量相对较大，而其余农作物Hg含量相对较小。水稻Hg超标与土壤关系密切，而茶叶Hg超标与土壤关系不明显。芋头、莲子、茶叶Pb含量比其余农作物Pb含量相对较高，其他农作物未发现Pb超标现象。有关研究数据也表明：有些地方种植竹笋、莲子和水稻中有害元素如Hg、Cd含量相对较高，而同一区域种植其他农作物有害元素含量则相对较低。农田土壤重金属污染主客观原因很多，有些是随着各种农药及化肥的广泛使用，含重金属的污染物通过各种途径进入土壤，而有些区域是原生地质背景中重金属元素较富集。重金属污染物往往很难降解，土壤中重金属蓄积易引起生物效应，制约农作物生长发育，降低农作物产量和农产品品质；另一方面，土壤中的重金属从根系转移进入植物体，再通过食物链的传递，进而损害人类的健康。3农业地质成果转化实施对策3.1政策落实农业地质调查成果作为农业科技成果的重要组成部分，政府可进一步协调自然资源、农业和生态环境各部门的职责定位，加强宏观管理，探索跨界联合、多方联动的特色农业发展模式，出台相关成果转化配套文件，优化政策责任7。建立定期协商机制，了解成果转化中遇到的问题和关键难点，保障成果转化落地。出台有关政策，支持保障农业地质成果示范基地建设。聚焦农业地质服务高质发展重大需求，培育和建设省部级农业地质成果的利用和推广应用中心。在划分优先保护区、安全利用区、严格管理区基础上，进一步拓宽农业地质成果转化领域和应用方向。针对重金属风险管控区域，出台风险管控对策。在退化土壤修复相关政策上，受污染耕地土壤要推进治理修复，改善耕地土壤质量，保障农产品质量安全。通过土地利用布局优化，指导政府做好耕地修复工作，实现耕地资源的可持续利用，为国土空间规划提供新思路。3.2资金保障运用财政投入，开展系列农业地质科技研究，建立重大科研项目储备库，对农业地质成果可深化研究。研究土壤中Zn、Se等有益元素与农作物之间关系，提高土壤肥力、减少化肥依赖、提高农作物产量，增加经济效益。有必要拓展土壤调查的深度，推进地表基质调查，为耕地后备资源调查评价提供可靠的数据基础。以各县耕地土壤-作物系统重金属为研究对象，对重金属污染情况进行综合评价。分析重金属转化富集风险对耕地利用的制约，为耕地资源的合理利用提供服务。建立有关成果转化基金，将成果转化资金用于提升农业地质投入。在成果转化利用中，应注意管理模式的健全完善，厘定各参与方的职责义务。加快利益分配机制的制定，对一些积极参与成果推广的人员或单位进行奖励，发挥示范效应。做强科技型企业，鼓励培养农业地质成果转化集科研、推广、生产于一身的全能型示范企业，促进农业地质调查成果有效推广。3.3技术支持建立福建省特色农产品适生模型和交互式咨询平台，定期发布和更新有关农业地质调查评价的成果，建立福建省特色农产品立地地质背景数据库。咨询平台可整合各部门、各单位农业地质成果、基础数据、转化案例，面向社会各需求方，尽最大限度提高数据共享率，深化各方协调、协同乃至共同发32023NO2ISSN 1672-9064CN 35-1272/TK（上接第3页）展，从而打开成果转化新局面。瞄准乡村振兴战略的目标和着力点，创新农业地质调查成果和基础数据服务方式。加强大数据和人工智能等新技术的应用，探索乡村数字振兴新路径，推动成果转化，将调查数据落实到具体地块，使农民可直接利用开展绿色农产品和特色农产品种植。加强人才支持，搭建农业、地质、环保等跨领域的多学科专业人才库，加强产学研融合发展，建立灵活的人才培养和培训机制。可成立专业农业地质成果转化团队，提高农业地质成果转化成功率。3.4宣传措施加大农业地质科普推广。开展“聚焦农业地质 促进成果转化 助推乡村振兴”科普宣传活动。鼓励民众参与，大力推动农业地质科普宣传工程，争取耕地农民的理解和合作。支持自然资源科普创作，探索将特色地区范围内农业地质调查及相关研究成果提炼转化成浅显易懂的地质科普知识，如针对性的进行富硒、富锌等农产品的种植宣传，打造知名农产品品牌，更好提高农产品的价值。4结语开发各县域农业地质调查成果，分析并应用土壤地球化学数据，为国土空间规划、耕地保护、特色农产品、现代特色农业发展、生态环境保护等方面提供参考依据和新思路。成果转化需政府各部门、地勘单位、农业科技部门和农业生产组织者之间密切对接，联合攻关成果转化中关键技术、关键环节和关键问题。同时，农业地质调查的广度、深度有必要进一步拓展。农业地质成果转化及基础数据应用，需要在政策落实、转化机制、资金保障、技术支持、科普宣传等各层面深入推动创新发展。致谢：本文在调查研究中，调研了福建省121地质大队、福建省197地质大队、福建省196地质大队及福建省煤田地质勘查院承担的福建省各县如仙游、永春、安溪、永泰等农业地质成果以及科技成果转化系列基础资料，得到了相关完成单位及农业地质调查项目组成员的大力支持，在此表示衷心感谢！参考文献1郑洪萍.福建省耕地土壤重金属污染及生态风险评价J.福建农业学