潜资源在生态农业中的作用-环境监测院.doc

潜资源在生态农业中的作用 毕 坤 (贵州省地矿局地质科研所) 主题词：潜资源 生态农业 作用 ’ [内容提要] 本文对地质体中潜在的矿物元素的赋存状态及其转化，与农产品质量关系和在生态农业中的作用进行初步探讨，旨在为提高农作物质量和产量，“绿色食品”开发等方面提供地质地球化学依据。 在地质与农业生态环境关系研究中，认为农作物的优劣受控于地质地球化学背景，其中矿物元素在生态农业环境的供需平衡，直接影响农产品的品质和产量，因此，矿物元素的组合和丰度，成为地质与农业关系研究的核心问题。 水、土、光、热是农业生产的必需条件，肥料是农产品收获多少、收益好坏的关键。肥料分为有机肥和无机肥，无机肥即为矿肥，矿肥应包括天然矿肥和人工矿肥，人工矿肥是利用矿产资源加工而成，经人工施用以补充作物生长不足的矿物元素，实际上是添加剂。目前生产的普钙、重钙、复合肥、尿素、微量元素复合肥、稀土肥等皆属之，应用效果十分有效，已被广大农民接受。天然矿肥是一种潜移默化的矿物肥料，它包括主量元素和微量元素，元素种类达数10种，它的作用是在自然状态下直接供农作物吸收，勿须人工行为，与人工矿肥有异曲同工之肥力。在农业地质这一边缘学科出现前，对其认识较模糊，经多年的研究和实践，天然矿物元素的作用逐渐得以肯定，农业地质的成功之处在于揭示自然条件下矿物元素的释放、迁移、富集、转化，能影响农产品的质量和产量，为农作物优生 环境的选择和劣生环境的改造，提供了元素地球化学背景资料。尤其是矿物元素进入食物键转换，对人体健康的作用越来越受重视，更促进矿物元素在生态环境中的研究。所以，对天然矿肥的特性作深入研究是十分必要的。 一、 潜资源和潜资源库 地质体中存在的矿物元素，在自然营力温度、湿度、降水量、酸碱度、氧化还原电位等因素的作用下，矿物元素自行分解，源源不断地释放、迁移、富集，转化成农作物生长必需的有益组分，属天然矿物肥料。所以称天然矿物元素为潜资源，赋存天然矿物元素的地质载体称为潜资源贮存库。 与农作物有关的矿物元素，经研究已达五六十种，有Ca、Mg、N、P、K、S、C、H、O主量元素及Zn、Cu、Mn、Mo、B、Ni、Co、V、Sr、Se、h、丁i、Al、La、Ce等多种微量元素，还包括Pb、As、Cr、Cd、Hg等有害元素，它们都或多或少赋存在不同岩石类型中。若将贵州的岩石分为碳酸盐岩及非碳酸盐岩两大类，前者以碳酸盐矿物为主，后者以硅酸盐矿物为主，两者所含矿物元素差异甚大。按农业地质岩组可分为变质岩组、火山岩组、紫色岩组、碎屑岩组、碳酸盐岩组及第四系松散堆积层六个亚类，其潜资源含量也有不同的差异，其原因是受岩石中矿物组分的不同而各异，潜资源受岩石体的种类控制十 分明显。据黔南农业地质背景研究’，矿物元素含量的排序为：紫色岩组松散堆积层碎屑岩组变质岩组纯碳酸盐岩岩组。 二、 潜资源的赋存状态 1、岩石中潜资源的赋存状态 岩石中的矿物元素多呈硅酸盐、硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐等化合物存在，一般难予形成天然矿肥。但是在裸露岩区往往生长有茂密的植物，这种现 象在贵州梵净山、雷公山、茂兰、小七孔、黄果树及深切峡谷中均可见及。化合物状态的矿物元素植物不易吸收，必须转化成可溶态和有机态才能供植物生长，裸岩区植物在无土 被的情况下生长，是由于岩石有裂隙，植物根系能在裂隙中延伸，岩石在自然营力作用下，矿物元素能转化呈有效态(可溶态)和有机态供植物吸收，植物在没有施肥的条件下也繁衍成林。在茶叶地质环境调查中发现，茶树可直接生长在岩石中，其长势也很好，如雷山、都匀哨脚、绥阳宽阔水等地。所以认为，植物可不依赖土层同样能生根繁殖，岩石也是植物生长的场所，这就是潜资源能持续转换成天然矿肥供植物生长的结果。 2、 松散堆积层中潜资源的赋存状态 松散堆积层是未成岩的岩类，是第四纪历史时期岩石风化的产物，可分原地堆积和异地堆积两大类。原地堆积是基岩长期风化淋滤的残积 层；异地堆积是岩石遭风、水、冰川、重力、光、热等物理化学作用风化成砂土，经外动力的搬运迁移作用，停积在一定的地貌部位堆积而成。原地或异地堆积都经过了自然营力 的物理和化学作用，是被改造过的岩石体。据测试，矿物元素除了化合物态外，增加了整合物可溶态，有机态是天然矿肥的主要来源，松散堆积层的表层种植农作物，也可得到持 续有效的补偿。 · 矿物元素的可溶态，又称有效态，呈离子状态存在于土层中，最易被植物吸收。据黔南烟草地质研究，11个元素的有效态含量分别为：Ca(83～175)×10-6，Mg(50～150)×10-6，Si(6000—23920)×10-6，P(82—1792)×10-6，N(64—176)×10-6，K(23～2900)×10-6，Na(555～3337)×10-