我国农业地质发展战略思考

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我国农业地质发展战略思考
姚华军  颜世强
(中国地质调查局发展研究中心)
今年是“十一五”规划实施的第一年，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》明确提出了“全面贯彻落实科学发展观”、“建设和谐社会”、“解决‘三农’问题”、“建设社会主义新农村”等现时期的战略目标和新的任务。今年也是贯彻落实《国务院加强地质工作的决定》第一年,“强化地质灾害和地质环境调查监测”是《决定》赋予新时期地质工作的重要任务之一，“全面推进农业地质、城市地质、矿山环境地质调查工作”是其中一个重要方面，“是推进城乡建设、开展国土整治的重要基础，是防治地质灾害、改善人居环境的重要手段”。
这些均与农业地质工作密切相关，尤其是“解决‘三农’问题”、“建设社会主义新农村”工作更是对农业地质提出了新的要求，农业地质必将在改善农业土壤和水环境，促进农业增产增收，发展特色农业、绿色农业、精细农业，调整农村产业结构，新农村建设选址等等方面发挥重要作用。农业地质是现代地质工作主动服务于现代农业的创新之举，也是地质调查与科学研究有机结合的成功尝试。随着经济社会发展，农业对农业地质工作将提出更高的需求。
一、农业地质发展现状
多年以来，我国农业地质工作取得了显著成绩，尤其是地质大调查项目实施以来，我国多目标地球化学填图调查工作更是取得重要进展与突破，农业地质工作得到迅猛的发展，到2005年年底，农业地质调查面积覆盖了105万平方公里。
1、农业地质的概念及服务领域
“农业地质”一词是十九世纪中期提出来的，经过一个世纪的发展，近年来“农业地质”的概念逐渐成熟，并形成了现在的概念：研究农业生长地质背景\农业土壤地质以及促进农业发展的农用矿物岩石应用的科学，但是当前适应社会主义新农村建设的需要，我国农业地质工作的概念又有所扩大，它广泛地涉及到农村、农业发展的多个领域。
农业地质的主要研究内容有：地质背景、地球化学、矿物岩石应用及土壤地质4个方面。目前农业地质调查主要是以土壤、浅层地下水及水体中元素为调查对象，以区域地球化学勘查技术为主要手段、以农林牧等广义农业地质环境为主要目标的基础性地质调查与评价工作。
农业地质的主要任务是系统测定土壤、浅层地下水及水体中元素并查明其分布，研究元素从岩石→土壤→水→农作物（养殖物）→人体的生态循环过程以及相互作用，提出应对农业环境变化的对策和评价建议，建立我国重要农业区农业地质环境评价体系，为区域农业生产结构调整、发展优质安全农业体系、政府宏观决策（规划）提供科学依据；为生产人类赖以生存的安全优质的农产品和建设良好人类生存环境提供科学依据，促进农村产业结构调整、保护农业地质环境、保证经济健康快速发展。
当前，农业地质调查工作应该用多学科综合的手段，服务范围不仅局限于上述工作，还要服务于新形势下的新农村建设。要服务的农业也是广义的大农业，包括农林牧副渔、农业环境、农民生产生活及新农村建设等多个方面，农业地质学是地球化学、水文地质学、土壤学、工程地质学、农学、环境学、第四纪地质学等多个学科及与其相关学科的一门综合学科。
2、国际农业地质发展现状
国际农业地质从产生到现在，经历了多个发展阶段，逐渐由过去只注意解决农业生产中遇到的问题发展到现在越来越多地重视地质环境和地质生态工作。着重研究地球系统中的生物地球化学问题。
随着地球化学填图技术的发展和完善，国际地科联（IUGS）全球地球化学工作组承担了全球地球化学基准计划，欧洲26国正在执行这一计划。2004年4月国际水文学与挪威地质调查局在奥斯陆的会议上提出了全球大流域地球化学填图计划，这些大计划的实施使得人们认识到了局部地区的地质背景是受大构造单元或大流域所控制。
3、国内农业地质现状
从新中国成立到20世纪80年代，我国农业地质工作主要在区域地质、区域水文地质、化肥农药矿产勘查等方面取得一些成绩，为农业发展提供了间接支撑。
20 世纪80～90年代中期，部分地区以地域名优特农产品为研究对象，主要研究农产品的品质与地质环境的关系、矿物元素特别是各种微量元素对农产品的影响等，这些工作为局部地区的农业生产部署提供了重要参考。
2001年，我国制订了《全国农业地质发展规划要点》，启动了“覆盖中部农业主产区，重点安排东部经济区，优选西部农牧区”的全国农业地质调查项目，把传统的勘查地球化学方法，延拓、扩大到关系国计民生的农业领域，取得了显著的工作成绩。
4、新时期我国农业地质调查工作取得的成绩
一是获得50多种元素和指标的高精度数据。这套数据系统地展示了我国重要地区地球化学元素的分布和组成特征，为地学、农学、环境学、生态学、生物学以至生命学等各学科领域建立了大信息量的、内涵丰富的研究平台。
二是发现一批可能对我国生态环境产生重大影响的异常及大面积土壤重金属异常等，并引起国家重视，最近国务院决定投入10亿元开展土壤环境调查，就是农业地质调查生态地球化学预警的结果。
三是揭示了自工业化以来各种重金属分布现状及其发展趋势。从我国西部（成都盆地）、中部（江汉平原）至东部（珠江三角洲）地区，重金属污染呈逐渐加强的趋势，表现为分布面积增大，含量强度增高，元素种类增多。
四是成为农业种植业区划和结构调整的科学依据。浙江省依据调查成果，对萧山地区农业因地施种，进行“北菜南移”。同时在浙北地区发现富硒土壤2200平方公里，发展富硒农产品。四川在成都地区依据地球化学图元素分布状况，趋利避害，实现无公害早熟梨、优质杏和蘑菇等种植。山东省开展了肥城桃、乐陵金丝小枣等名优特农产品农业地质研究工作，有力地支撑了当地农业生产
五是为评估土地环境及综合治理、合理利用提供质量指标。地球化学资料表明，土地存在地球化学质量问题，并波及包括水体、大气及植被在内的整体生态环境。江苏省南京地区依据有益、有害元素分布特点，进行土地等级划分和质量分析，向省政府提出土地利用规划建议。
六是丰富了第四纪地质研究内容。元素地球化学组成及分布特征为第四系沉积分层、分区及沉积环境演化、变迁等研究提供了新参数、新信息，使这方面研究形成更多新的生长点。
七是取得系列地球化学基准值（第一环境）。系列基准值数据代表未受工业化影响的自然地质环境，将成为客观评价环境变化的尺度，具有永久性意义，同时也是研究基础地质、土壤类型及资源分布的未受干扰的信息（见表1）。
表1 黄河三角洲地区土壤第Ⅰ、Ⅱ环境元素背景、克拉克值、黄河下游潮土比较
项目元素    克拉克值(ppm)
泰勒（1964）    黄河下游潮土
(ppm)    本区土壤第Ⅰ环境样品(ppm)    本区土壤第Ⅱ
环境样品（ppm)
Fe    47000    29000（河北）    24932    27237
Mn    800    600    905.6011    822.1304
Cu    100    21.4    23.0442    24.2023
Pb    20    14.4    20.7118    22.5703
Zn    40    65.1    76.0963    78.1215
Ca    33900    52501（献县）    37891    38126
Mg    19400    15210（献县）    14531    17255
B    10    41.2    56.2085    57.3253
Se    0.0x        0.1215    0.1288
Hg    0.x    0.022    0.0200    0.0238
As    x    12.94    8.4644    10.2008
N    300    740（河北）    291    401
P    1200    644    603    619
K    24000    15750    16895    16892
Na    26400    10036（献县）    16378    16046
Mo    x    0.61（河北）    1.0604    0.974
八是为能源资源潜力评价提供资料。如华北平原地热资源评价、油气异常等，随着工作的广泛进行，预计这方面会取得更多的进展。
九是初步形成一套调查与评价技术方法和思路，有力地支持了工作的发展（如图1）。
十是培养了一批农业地质的专家学者，锻炼了农业地质调查、评价工作队伍，形成了较为成熟的农业地质调查评价工作思路和工作方法、手段，在农业地质调查研究评价技术方面取得了一些创新的成果，保证了农业地质调查工作的更好发展。
二、农业地质工作面临的形势及存在问题
1、农业地质工作面临的形势
（1）农业地质需要适应国际农业发展趋势
一是要适应国际农业从“平面式”向“立体式”转变的发展趋势。农业要利用各种农作物在生育过程中的“时间差”和“空间差”进行合理组装,精细配套,组成各种类型的多功能、多层次、多途径的高优生产系统。农业地质要为其发展找寻良好的生长环境或者为模拟其生长环境创造条件。
二是要适应国际农业从“自然式”向“设施式”转变的发展趋势。经过精心设计,把农场式农业生产改造成一座农业公园,集农业种植、绿化环境、观光旅游等为一体，农业地质要摸清“设施式”农业发展的基础，发展绿色、精细、旅游等特色农业。

图1  黄河三角州农业生态地质环境分区图
三是要适应国际农业从“化学化”向“生物化”转变的发展趋势。现代农业已普遍使用化肥、农药、除草剂和植物激素,这虽然增加了农作物产量,但也带来了环境污染等公害。未来农业,将进入一个崭新的生物化的绿色、洁净的农业时代。农业地质要掌握农业环境现状，为生物化发展创造条件。
四是要适应国际农业从“地面”向“太空”扩展的发展趋势。农业地质工作要向太空发展，发展月球农业地质、太空生态农业模拟等研究工作。
（2）农业地质工作必须适应国内地质工作发展的新形势
中国是农业大国，农业、农村和农民问题是关系改革开放和现代化建设全局的重大问题。建设社会主义新农村，解决三农问题的宏观战略决策，对农业地质工作提出了新的要求。
随着经济社会的快速发展，与地学相关的诸多领域需要地质工作提供多元化、多方位服务，社会服务功能由主要为矿山建设和能源、交通、水利等基础设施建设服务，扩展到同时为地质灾害防治、生态环境保护、城镇化、农业和旅游业发展等服务，涉及经济社会发展的方方面面。基础地学信息也将成为各级政府重大决策、制定规划的重要依据。
国土规划、土地利用、城乡建设、生产力布局、工程选址、海洋开发，以及农业、林业、水利、环境保护、地质灾害防治乃至医疗卫生、旅游观光等诸多领域，迫切需要有效的地质信息支持和技术支撑。
总之，“地质工作既是经济建设的先行，又贯穿长期建设发展的全过程，渗透在经济、社会发展的方方面面”。农业地质就是地质为经济社会发展服务的一个新的领域，新的方面，是一个创新之举。
（3）农业地质工作必须适应农业地质自身的发展趋势
——农业地质工作越来越转向重视农业地质背景的研究。
——农业地质工作非传统农用矿物岩石的利用领域将进一步扩大，土壤改良和作为肥料方面将进一步引起重视。
——更加注意总结和研究农业地质学理论和方法。
——土壤的研究工作与农业地质背景研究结合越来越紧密，土壤地质在国内外农学界发展迅速。
——土壤地球化学研究成为农业地质背景研究的关键。
（4）农业地质工作需要不断满足新的需求
——要为全面性的农业区划，提供基础性的综合地质科学依据。
——要为单项农作物、林木、果树、药材、牲畜禽渔业的发展布局，提供优势地质背景区依据。
——要为农业的引种、播种、栽培等工作，提供较高成功率的地质背景和地球化学依据。
——要为提高农、林、果、药材等作物的单产，提供运用矿物岩石改良土壤的改良剂。
——要为提高畜牧业的产量，提供矿物岩石添加剂、饲料和改善养殖种植物化条件。
——要为农业生产提供矿物肥和矿物复合肥。
——要为科学利用土壤提供地球化学背景依据。
——要为新农村建设选址提供地质信息（农业生产、生态环境、地球化学、地下水、废物处理等等多个方面）。
——要为特色农业发展提供特色地质信息。
2、农业地质调查存在的问题
（1）对农业地质工作重要性的认识不够。对地质工作同时是资源基础、环境基础和工程基础的重要性认识不到位，大家似乎更多地关注矿产勘查工作，对农业地质等新领域重视度不够，甚至有忽视此项工作现象。必须高度重视此项工作，按照“地质工作服务于社会方方面面”的思路部署工作，为新农村建设服务。
（2）农业地质工作与农业生产的结合不够紧密，基本上处于地质领域范围内农业地质工作的阶段。在指导思想上“重学科需求，轻社会需求”；近几年，这些方面虽然有一些进展，如浙江在为农业生产服务方面就取得了显著成绩，引起了政府重视，但是农业地质与农业结合还比较片面，总体服务能力还存在不足，不能将取得的地质调查成果迅速转化为生产力，指导农业生产。
（3）农业地质工作成果后期综合研究、评价及集成成果短缺，成果的宣传力度更是不足。如黄河三角洲做了大量的农业地质工作，但其综合性的评价、集成成果较少，对农业发展提出的指导性意见更少，所以才引发了许多农业生态环境问题，当然现在当地政府已经开始重视此项工作了。这与我们的成果集成和宣传有很大关系，如果早一些让地方政府知道这些，会少走弯路，同时农业地质工作的地位也会提高。
（4）农业地质调查工作的服务领域应该扩大，不能仅局限于当前的农业生产用肥、地球化学、土壤、水文地质、环境地质等方面，应为我国新农村建设服务，要在新农村建设规划、选址，农民增产增收、农村产业结构调整等方面扩展服务领域，而且农业是广义的农林牧副渔业。实际上就是农业地质工作要为解决整个“三农问题”服好务。
（5）工作部署及成果处理缺乏有机配合，农业地质调查科技水平有待提高。农业地质调查涉及水文地质、第四纪地质、地球化学、环境地质等多个学科，但在工作部署和工作方法方面，各学科结合不紧密，基本是各自为战。如当前正在开展的农业地质地球化学调查，如此多的测试元素，与农业有关的仅有几个元素，多数是用来搞学术研究的，对其他学科工作的重视也不够，而且缺少综合评价、研究及成果集成，很少提出指导农业生产、新农村建设的指导性意见。农业地质调查领域应该加强新技术、方法的研究和应用研究，提高工作效率。
三、农业地质发展战略
1、指导思想
以科学发展观为统领，以促进社会主义新农村建设、推进农业和农村经济结构调整、健全农产品质量安全体系为目的，以确保农产品质量源头安全、摸清土地质量家底为主线，以主要农业区和人口密集分布区为重点，发挥基础地质调查的学科优势，开展全国农业地质调查，因地制宜，创新机制，力求实效，为新农村建设、区域农业规划和结构调整提供科学依据，为发展优质、高产、高效、生态、安全农业服务，推进农业现代化，促进农业经济和农村社会发展。
2、总体目标
（1）为新农村建设、农业生产布局和区划提供科学基础依据。
（2）为提高作物的单产和品质提供地质科学基础依据和矿物岩石应用材料。
（3）使地学与农学两大学科相互渗透，促进农业生产不断向纵深发展。
3、主要任务
（1）关注城乡居民生存和生活安全，开展农业和农村生存环境的安全性评价。在已有农业地质环境调查基础上，及时有效地开展安全性评价工作，为地质环境管理和新农村建设服务。主要内容包括土地生态安全性评价、农业和农村供水安全性评价、突发性农业地质灾害风险评价，提高地质环境管理的科技水平。
（2）关注农民收入、关注农业产业和农产品效益。为形成各类农产品规模产业和高效产业提供地学支撑，努力实现农民生活宽裕。
（3）关注区域和地区性地质环境和土地质量，规划和实施农业地质环境监测和预测预警工作。提升农业地学服务水平。
（4）关注和加强农业地学理论研究和新技术、新方法应用研究。努力提升农业地学服务能力。尤其是计算机模拟、3S、高精度分析测试、综合评价等技术的应用。
4、发展战略
（1）区域发展战略，根据“农业地质调查规划要点”，实行“覆盖中部农业主产区，重点安排东部经济区，优选西部农牧区”的方针，全面规划、循序渐进、注重特色、突出重点。
部署工作主要位于海岸带,河、湖及地下水丰富地区，保持调查的连续性和及时更新，根据实际需要逐步扩大范围，长远是覆盖所有区域甚至开展太空农业地质工作。
（2）特色农业发展战略。针对各地的特产，开展农业地质调查工作，查明其特殊的农业地质背景，为特色农业可持续发展提供基础支撑，为特色农业扩大种植规模提供技术支撑，还要为林、牧、渔业发展提供支持。
（3）绿色农业发展战略。通过农业地质环境背景的调查研究以及有毒有害物质来源的追踪研究，结合土壤质量、土壤肥力的评价，农业地质可以为农村发展高效、优质、安全、绿色农业和生态农业提供科学技术支持，为农村经济的可持续发展提出建议。
（4）农业地学发展战略。农业地质学要与农业相结合，农业地质研究与农业地质调查相结合，采用遥感、物探、地化、GIS、数据建模处理等多种方法，真正摸清农业地质家底，做好农业地质综合评价，为农业区划、农业经济发展、农业结构调整、新农村建设服好务。
四、保障措施
1、转变思想，高度重视。转变农业地质工作不是地质工作重点的错误思想，既要重视矿产勘查工作，又要重视农业地质勘查等新领域的工作，做到矿产与环境并重，这是世界地质工作发展的必然趋势。
2、增加投入，加大力度。目前我国农业地质工作刚刚起步，工作程度低，还存在较多的空白区、工作方法、评价体系还不完善等问题，必须加大投入。一方面需要加大中央财政投入，另外还需要建立多元化投资机制，吸引社会资金投入农业地质调查，建立稳定的投入保障体制。
3、统一规划、统一部署。为了共同目标的实现、整合有限的工作资金，统一规划，统一部署，减少交叉部署和重复投入，避免分割式管理。实现统一规划、统一部署、协同作战的工作体系。不求一个部门管理，但要统一标准、规划部署工作，形成完整体系，指导农业地质发展。
4、加强管理、保证质量。加强成果质量管理，加强质量检查，加强工作环节的质量监控，建立质量管理和保障工作体系，不断提高成果质量和成果管理水平。
5、加强建设、增强能力。加强人才建设、装备建设、技术建设，健全业务支撑体系，提高战斗力，保障农业地质调查工作健康持续发展。
6、加强宣传、提高水平。地质工作的生命在于服务，加强农业地质工作宣传，促进农业地学知识科普，让社会和公众了解农业地学，通过多种方式开展满足社会需求的社会化服务，提高成果的显示度和服务水平。当前尤其要加强农业地质调查成果的评价工作，提高服务水平。
7、要加大农业地质调查成果资料集成、综合开发力度，提高地质资料的社会化服务水平。中国地质调查局发展中心正在按局的统一要求建设多目标地球化学数据管理信息系统，促进农业地质调查成果数据资料的集成和综合开发，使其成为向社会提供公益性服务的产品。

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