引用本文
马逸麟, 谢长瑜, 胡晨琳, 刘铁山. 江西省吉泰盆地土地质量评价[J]. 物探与化探, 2015,39(2): 387-395.
MA Yi-Lin, XIE Chang-Yu, HU Chen-Lin, LIU Tie-Shan. Land quality evaluation of the Jitai Basin in Jiangxi Province[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 2015,39(2): 387-395.
Doi:10.11720/wtyht.2015.2.30  
Permissions
Copyright©2015, 物探与化探编辑部
《物探与化探》编辑部 所有
江西省吉泰盆地土地质量评价
马逸麟1, 谢长瑜1, 胡晨琳2, 刘铁山2
1.江西省地质调查研究院,江西 南昌 330030
2.江西省萍乡市安源区人民检察院,江西 萍乡 337000

作者简介: 马逸麟(1970-),男,汉族,大学本科,地矿高级工程师,研究方向为农业地质、环境地质等。

收稿日期: 2014-01-13
基金: 中国地质调查局项目(GZTR20080106)
摘要

依据影响土地质量的营养有益元素、有毒有害元素、化合物及有机污染物、土壤理化性质等地球化学指标,运用层次分析法赋予各项指标权重,建立相应的隶属度函数,通过函数值划分江西省吉泰盆地的土地等级。评价区土地质量总体良好,良好以上土壤面积为9 640.94 km2,占评价区总面积的85.98%;中等土壤占评价区总面积的13.75%,差等级土壤占0.27%。该研究成果为调整吉泰盆地农业种植结构,发展特色优质农产品,促进科学合理施肥提供了地球化学依据,同时,对污染土地的治理提出了施用石灰(CaCO3)降低土壤酸性,增施有机肥、补施磷酸盐等相应的对策。

关键词: 指标权重; 隶属度函数; 土地质量评价; 土壤污染; 吉泰盆地
中图分类号:P632 文献标志码:A 文章编号:1000-8918(2015)02-0387-09
Land quality evaluation of the Jitai Basin in Jiangxi Province
MA Yi-Lin1, XIE Chang-Yu1, HU Chen-Lin2, LIU Tie-Shan2
1. Geological Survey Institute of Jiangxi Province, Nanchang 330030, China
2. Anyuan District People's Procuratorate of Pingxiang City, Pingxiang 337000, China
Abstract

Based on geochemical indicators affecting the quality of land such as nutrition elements, harmful elements and compounds, organic pollutants, and physical-chemical properties, the authors assigned the weight of each index by using analytic hierarchy and set up the corresponding membership function to get the function value which could be used to classify the land levels. The results indicate that land quality of the Jitai Basin in Jiangxi Province is good. The area of high-level land is 9 640.94 km2, accounting for 85.98% of the study area, the medium-level land accounts for 13.75% and the poor-level land accounts for 0.27%. The results of the study provide geochemical foundation for adjusting agricultural planting structure, developing characteristic agricultural products, and promoting reasonable fertilization in the Jitai Basin. The countermeasures are put forward for soil pollution regulation, such as the application of lime (CaCO3) to reduce the acidity of soil, the increasing application of organic fertilizer and the utilization of phosphate.

Keyword: index weight; membership function; land quality evaluation; soil pollution; Jitai Basin

土地是指地球陆地表面和近地面层包括气候、土壤、水文、植被以及过去和现在人类活动影响在内的自然历史综合体[1]。土地质量的好坏直接影响到农、林、牧业的生产效益和人们生活的质量。土地质量地球化学评价[2, 3, 4]是指在土地资源调查、土地类型划分完成之后, 以土地合理利用为目标, 依据影响土地质量的营养有益元素、有毒有害元素及化合物、有机污染物、理化性质等地球化学指标, 及其对土地基本功能的影响程度而进行的土地质量地球化学等级评定, 从而阐明土地的适宜性程度、生产潜力、经济效益和对环境的影响程度, 确定土地的价值。笔者依据影响土地质量的各种地球化学指标, 运用层次分析法赋予各项指标权重, 建立相应的隶属度函数, 通过函数值划分江西省吉泰盆地的土地等级, 为土地资源的规划利用提供依据。同时, 在调整农业种植结构, 发展特色优质农产品, 促进科学合理施肥及土壤污染治理等方面发挥指导作用。

1 评价区概况
1.1 自然地理概况

评价区包括吉安市吉州区及青原区、新干县、峡江县、吉水县、吉安县以及泰和县, 面积11 213 km2, 人口258万。该区地处亚热带季风气候区, 年平均气温为18.3 ℃, 年平均降水量为1 538.6 mm, 年日照时数1 712.3 h, 无霜期281天[5]。

吉泰盆地以低山、丘陵、岗地、平原地貌为主, 形成东、南面环山, 中间盆地的地形, 海拔大多在300 m以下, 最高峰位于新干、樟树、丰城交界处的玉华山, 海拔1 169 m。根据江西省第二次土壤普查资料[6], 吉泰盆地的主要土壤类型有红壤、黄壤、紫色土、基性火山灰土、新积土、(酸)灰潮土及潴育型水稻土等7种, 以红壤和潴育型水稻土为主。土地利用类型包括耕地(含水田和旱地)、林地、经济林、果园、荒草地、裸土、沙地以及水域。

1.2 地质背景

中生代时期, 评价区地壳活动十分强烈, 形成了一系列断陷红色碎屑岩盆地, 统称吉泰盆地。吉泰盆地主要由下白垩统、古近系及新近系地层组成, 盆区可见呈断块出露的下古生界地层, 盆地的东部和西部出露有青白口系、南华系、震旦系、寒武系浅变质地层, 第四系沉积物主要分布于赣江流域河谷区。吉泰盆地地层褶皱构造简单, 多为开阔的向斜构造, 变质地层呈显单斜构造。断裂构造十分发育, 特别是北东向断裂, 系盆地主要的控制构造, 其次还可见北西向、近南北向断裂分布, 尤其在盆缘地区。岩浆活动表现明显, 具有北强南弱的特点。

2 样品采集与分析方法

采用双层网格化地球化学调查[7]方法进行样品采集, 表层土壤采样点尽量选择在靠近采样单元中央的区域, 采样物质选择代表采样单元主要土壤类型的土壤, 农耕区采样点位布置于耕地中, 城市区则布置在历史悠久的公园、学校、工矿用地等准原地土壤, 避开新近堆积土, 采样时在样点中心的50 m范围内多点采集组合成一件样品。深层土壤样品一般布设在采样网格中间部位, 连续采集深度在150~200 cm的土壤柱。

该项目严格按照《多目标区域地球化学调查规范(DD2005-01)》要求, 系统采集土壤表层(0~20 cm)和深层(150~200 cm)样品。表层土壤每1 km2采集1个样品, 4 km2组合成1件分析样品, 共分析3 018件。深层土壤4 km2采集1个样品, 16 km2组合成1件分析样品, 采集分析样品803件。采用X荧光光谱仪、ICP-OES和ICP-MS为主体的配套分析方法, 分析了54项元素(组分或指标)。样品分析及质量监控按中国地质调查局《生态地球化学评价样品分析技术要求(试行)(DD2005-03)》执行。

3 土壤元素(指标)地球化学特征
3.1 必需大量元素

评价区表层土壤中有机质平均含量为2.16%, 参照《中国土壤普查技术》[8]中土壤养分分级标准, 有机质稍缺, 缺乏区面积(包括Ⅳ 级稍缺和Ⅴ 级缺乏面积, 下同)占评价区总面积的41.75%, 变程(a)14.4 km, 相对较小(表1); N平均含量为1 353.6× 10-6, 按照土壤养分分级标准, N总体适中, 部分地方缺乏, 缺乏区占20.37%, 变程较大; P平均含量为570.5× 10-6, 严重缺乏, 缺乏区占94.83%, 变程相对较大; K平均含量为1.68%, 含量适中, 部分地方缺乏, 缺乏区占39.77%, 变程相对较小; Ca平均含量0.11%, 由于Ca未有分级标准, 现按《中国土壤元素背景值》[9]中全国土壤(A层)背景值的25%、50%、75%和90%顺序统计量作为土壤的分级标准(表1), Ca含量极度缺乏, 缺乏区占99.47%, 变程相对较小; Mg平均含量0.37%, 含量相当缺乏, 缺乏区占96.72%, 变程相对较小; S平均含量238× 10-6, 含量非常丰富, 缺乏区占8.25%, 变程相对较大。

表1 吉泰盆地土壤元素地球化学特征
3.2 必需微量元素

B平均含量67.6× 10-6, 含量丰富, 缺乏区仅占7.26%, 变程较大; Cl平均含量59× 10-6, 含量稍低, 缺乏区占50.46%, 变程较小; Mo平均含量0.75× 10-6, 相当缺乏, 缺乏区占90.13%, 变程小; Mn平均含量290.3× 10-6, 相当缺乏, 缺乏区占90.13%, 变程小; Fe平均含量2.38%, 相对缺乏, 缺乏区占80.22%, 变程相对较小; Cu平均含量23.30× 10-6, 含量稍缺, 缺乏区占41.98%, 变程较大; Zn平均含量61.9× 10-6, 含量缺乏, 缺乏区占68.98%, 变程较小。

3.3 有益元素

Si平均含量33.83× 10-6, 含量丰富, 缺乏区仅占4.83%, 变程相对较小; Co平均含量9.96× 10-6, 含量缺乏, 缺乏区占70.18%, 变程较小; Na平均含量为0.13%, 全区都属于缺乏区, 变程相对较小; Ni平均含量20.2× 10-6, 相对缺乏, 缺乏区占66.57%, 变程相对较小。

3.4 健康元素

F平均含量453× 10-6, 含量稍缺乏, 缺乏区占56.13%, 变程相对较小; I平均含量1.57× 10-6, 含量普遍低, 缺乏区占79.92%, 变程较小; Se平均含量为0.304× 10-6, 含量总体适中[10], 其中富Se区占到13.62%, Se潜在不足或不足区占到5.43%, 变程相对小。

3.5 酸碱度(pH)

pH平均值为5.03, 变化范围4.27~8.24, 评价区土壤总体偏酸性, 其酸性土壤占总面积的97.31%, 这与成土母质有关。

3.6 有害重金属元素

有害重金属元素包括As、Cr、Cd、Pb、Hg、Ni、Zn、Cu等8个元素, 由于Ni、Zn、Cu作为营养元素评价, 不列入重金属评价。

评价区表层土壤As平均含量8.76× 10-6, 根据《土壤环境质量标准(GB15618-95)》将其划分为4类(表2), 总体上土壤中砷含量较低, 含量超过Ⅲ 类(重度污染)的面积仅占0.89%, 变程相对较小; Cd平均含量0.16× 10-6, 含量超过Ⅲ 类的土壤面积仅占0.36%, 部分地区出现污染, 变程相对较小; Cr平均含量59.2× 10-6, 无超过Ⅲ 类土壤, 变程相对较大; Pb平均含量30.3× 10-6, 无超过Ⅲ 类土壤, 变程相对较小; Hg平均含量0.117× 10-6, 无超过Ⅲ 类土壤, 变程相对较小。

表2 吉泰盆地土壤有害重金属元素地球化学特征
4 评价体系的建立

土地质量地球化学评价指标以土壤理化性质为主, 根据主导性原则、系统性原则、独立性原则、生产性原则、空间变异性原则、定量与定性相结合原则、实用性原则、相对稳定性原则以及区域性原则[11, 12, 13], 分别选择肥力和环境健康的评价指标, 运用层次分析法赋予各项指标权重, 建立相应的隶属度函数, 通过函数值划分土地等级。在土地质量地球化学等级色块图上, 叠加相应比例尺的土壤类型或土地利用类型图层, 根据叠置结果, 分别统计出不同土壤类型和不同土地利用类型的土地质量地球化学等级的面积和所占比例, 根据统计结果, 对评价区农业种植结构调整、土壤污染治理和土地合理利用提出建议。

4.1 评价指标筛选及确定

评价指标层由肥力指标层、环境健康指标层组成, 肥力指标进一步划分为必需大量元素、必需微量元素、有益元素指标层; 环境健康指标层划分为有害元素、健康元素指标层、pH。

筛选评价指标的基本方法为:①土壤肥力指标重点选择相对低异常(缺乏)元素和指标。在评价区土壤中, 按照营养元素全量或有效态分级评价时, 凡是适宜区和丰富区占总评价区面积80%~90%的指标不参与评价。②土壤环境指标重点选择相对高异常(超标)元素。评价区土壤中, 当pH> 6.5时, 重金属评价中Ⅱ 类和Ⅰ 类土壤之和占总评价面积大于50%, 以及pH< 6.5时, 重金属评价中Ⅱ 类和Ⅰ 类土壤之和占总评价面积大于80%的指标不参与评价。③对于适宜性含量范围相对较窄的元素, 如Se、I和F, 或具有生态环境特殊指示意义的元素, 如Si、K、S、Cl、Ca等, 应选择土壤中含量异常(过高或过低)程度较大的元素。④在进行多元统计分析时, 彼此之间无显著关联性的初选指标可选作土地质量评价因子(参评指标)。⑤选择a相对小的, C0/(C0+C)相对大的指标参与土地质量评价。其中, a为变程, 表示半方差达到基台值时的样本距离; C0为块金方差, 表示取样间距为0时的方差, 代表随机因素引起的变异; C为结构方差, 代表了系统因素引起的变异; C0+C为基台值, 是半方差函数随间距递增到一定程度后出现的平衡值, 表示系统内总的变异。C0/(C0+C)是反映区域化变量空间变异性程度的指标, 其比值可表示变量的空间自相关程度, 如果该比值小于25%, 说明变量具有强烈的空间自相关性; 比值在25%~75%之间, 变量具有中等程度的空间自相关性; 比值大于75%时, 变量的空间相关性很弱; 如果该比值接近1, 表明该变量在整个评估区域内, 各取样点之间是相互独立的, 即无空间相关性。

根据以上筛选方法, 并结合本区各指标地球化学特征, 建立了江西省吉泰盆地土地质量地球化学评价的指标体系(表3)。

表3 吉泰盆地土地质量地球化学评价指标体系
4.2 地球化学评价指标隶属函数值计算

4.2.1 隶属函数模型建立

隶属函数模型主要包括线性模型和非线性模型。本次研究以线性模型为基础, 采用峰值型、戒上型、戒下型模型, 对应的隶属函数计算公式也简洁易懂(图1)。

图1 地球化学评价指标各种隶属函数模型及隶属值计算公式
U为评价指标的上限值; L为评价指标的下限值; O1和O2为评价指标的最优值, x为评价指标的测定值

土壤pH和土壤健康指标采用峰值型隶属度函数模型; 土壤N、P、K、B、Mo、Mn等必需元素和有益元素采用戒上型隶属度函数模型; 土壤As、Cd、H、Pb等有害元素采用戒下型隶属度函数模型。

在评价区范围内, 对表层土壤元素含量特征进行统计, 对于不服从正态分布或对数正态分布的数据, 进行平均值± 3倍离差剔除异常数据, 直至服从正态分布或对数正态分布。对服从正态分布或对数正态分布的数据, 按照等距法或累积频率曲线法对数据进行五级划分。

4.2.2 评价指标隶属函数计算

在相关软件中作出各地球化学评价指标的频率分布直方图, 在频率统计中按照20%、40%、60%、80%的累积频率值将各地球化学评价指标进行分级。考虑评价区pH值较低, 酸性土壤所占面积较大, 因此按照酸碱性土壤的分类标准进行分级, 然后将界限值填入对应指标的函数模型中, 构成各指标的隶属度函数(表4)。根据图1所列模型, 计算各评价指标相应的隶属度函数值。

表4 吉泰盆地地球化学指标隶属度函数取值
4.3 评价指标权重赋值

4.3.1 评价指标权重赋值选取原则

评价指标为土壤有益元素和有机质时, 样品中元素或有机质含量丰富和适宜比例越小, 缺乏越严重, 权重越大; 反之, 权重越小。评价指标为土壤有害元素、指标或有机污染物时, 样品中元素、指标或有机污染物含量越高, 污染越严重, 权重越大; 反之, 权重越小。评价指标为酸碱度、硒、氟、碘等指标和元素时, 样品中指标或元素含量x与最优值(O1、O2)的差值(∣x-O1∣和∣x-O2∣)越大, 权重越大; 反之, 权重越小。评价指标含量特征相近时, 变程(a)越小, C0/(C0+C)越大, 权重赋值越大。

4.3.2 评价指标权重值确定

评价指标权重值的大小, 实质是该项指标对土地质量影响程度的衡量。运用层次分析法可以相对客观地确定各指标的权重。运用yaahp软件对各判断矩阵的特征根进行求解, 获得各层次指标间的权重(表5), 同一层次各指标的权重加和为1。

表5 吉泰盆地地球化学评价指标权重赋值取值
5 土地质量地球化学评价

依据前述指标筛选、隶属函数值计算模型和权重赋值结果, 采用加法模型, 对各评价指标的实测值进行权重和隶属度计算, 获得土壤肥力和土壤环境地球化学综合指数[14, 15, 16, 17]

P=∑fi×Ci, i=1, 2, …, n。(1)

式中:P为综合参数; fi为第i个评价指标的隶属函数值; Ci为第i个评价指标的权重; 评价指标为表征土地肥力和土地环境健康的各类指标。

一般将综合指标计算结果分为3个等级, 各等级对应的土壤环境质量见表6。

表6 土壤质量综合分等等级对照
5.1 土壤肥力分等评价

(1)必需大量元素:一等土壤面积为2 860.84 km2, 占25.51%, 主要分布在砚溪镇— 盘谷镇、油田乡— 大冲乡、醪桥镇— 吉水县— 吉安县、冠山乡、东固镇; 二等土壤面积为6 431.31 km2, 占57.36%, 在评价区都有分布; 三等土壤面积为1 920.85 km2, 占17.13%, 主要分布在评价区中部和南部。

(2)必需微量元素:一等土壤面积为2 630.49 km2, 占23.46%, 主要分布在东北部桃溪乡— 潭丘乡及赣江流域一带; 二等土壤面积为6 260.41 km2, 占55.83%, 在评价区呈均匀分布; 三等土壤面积为2 322.1 km2, 占20.71%, 主要分布在新干县县城— 砚溪镇、里田乡— 梅塘乡— 碧溪镇、葛山乡— 富田乡— 灌溪镇一带。

(3)有益元素:一等土壤面积为6 650.52 km2, 占59.31%, 主要分布在吉泰平原; 二等土壤面积为3 057.75 km2, 占27.27%, 主要分布在油田乡— 盘谷镇— 桐林乡; 三等土壤面积1504.73 km2, 占13.42%, 零星分布。

综上, 评价区表层土壤综合肥力属于一等的土壤面积为2 069.46 km2, 所占比例为18.46%, 主要分布于三湖镇— 万合镇沿赣江流域, 桃溪乡、油田乡、冠山乡、东固镇; 二等土壤面积为7 757.71 km2, 占69.18%, 全区均有分布; 三等土壤面积为1 385.83 km2, 占12.36%, 主要分布在天河镇— 安塘乡— 万合镇— 灌溪镇— 冠朝镇、葛山乡— 邱陂乡一带。

5.2 土壤环境健康质量分等评价

(1)有害元素:一等土壤面积为3 693.08 km2, 占32.94%, 主要集中分布于丘陵和低山区; 二等土壤面积为6 130.37 km2, 占54.67%, 主要分布在盆地区以及沿赣江流域分布; 三等土壤面积为1 389.55 km2, 占12.39%, 主要分布在三湖镇— 新干县沿公路一带, 吉安市周边, 螺溪镇— 泰和县县城一带, 小龙镇、水槎乡等区域。

(2)健康元素:一等土壤面积为2 845.98 km2, 占25.38%, 主要分布于新干县— 砚溪镇— 盘谷镇的一带; 二等土壤面积为4 421.3 km2, 占39.43%, 评价区均有分布; 三等土壤面积3945.72 km2, 占35.19%, 评价区均有分布。

综上, 评价区土壤环境健康质量属于一等的土壤面积约为260.08 km2, 占2.32%, 主要分布在葛山乡— 邱陂乡— 富田乡一带; 属于二等的土壤面积为9 381.32 km2, 占83.66%, 该等级为评价区的主要等级; 属于三等的土壤面积1 571.60 km2, 占14.02%, 主要分布于三湖镇— 峡江县— 吉水县— 吉安市— 泰和县— 苏溪镇沿公路两侧, 盘谷镇— 大冲乡区域, 天河镇— 前岭乡。

5.3 土地质量地球化学综合评价

综合土壤肥力质量等级和土壤环境质量等级划分结果, 采用表7所示的分等方案, 对评价区进行土地质量地球化学分等。

表7 土壤综合质量分等方案

评价区土壤质量可分为五等:优质、优良、良好、中等、差等(图2)。该区土地质量总体良好, 良好以上土地面积占评价区总面积的85.98%, 为9 640.94 km2, 其中优质等占0.23%, 零散分布在评价区; 优良等土壤占到73.66%, 在评价区呈面状分布; 良好等土壤占到12.09%, 较为零散的分布于评价区内; 中等土壤占13.75%, 面积为1 541.78 km2, 主要分布于三湖镇周边、盘谷镇— 大冲乡、吉安市— 吉安县、前岭乡西部、泰和县县城周边、小龙镇、水槎乡周边; 差等土壤占0.27%, 面积为30.28 km2, 零散分布在评价区。

图2 吉泰盆地土地质量地球化学评价综合分等

6 土壤污染治理及农业生产施肥建议
6.1 土壤重金属污染治理建议

评价区土壤的环境质量总体良好, 环境质量属于二等以上的土壤占87.61%; 三等土壤占12.39%, 主要分布于三湖镇— 新干县沿公路一带, 吉安市周边, 螺溪镇— 泰和县县城一带。

对于重金属污染的治理, 首先应搞清污染的源头, 对于已经造成污染的土地, 可以采取一些技术手段进行治理:①降低土壤酸性, 以降低重金属元素的活性。施用石灰(CaCO3)不仅是酸性土壤的良好改良剂, 还可以有效地抑制作物在酸性土壤中对镉的吸收。同时碳酸钙表面对镉的化学吸附, 可大大降低土壤溶液中镉的浓度, 从而降低重金属镉的活性。②增施有机肥, 提高土壤腐殖质对重金属的吸附和络合作用, 减少重金属镉进入土壤溶液中。③补施磷酸盐, 降低土壤黏粒矿物对亚硒酸根的吸附, 提高土壤硒的有效度, 同时对土壤中的镉、铅、锌、砷等重金属均有抑制作用。④种植特殊植物, 吸附重金属。如种植香根草、蜈蚣草、杨桃等, 这些植物经过小范围研究有一定吸附重金属的作用。

另外, 在污染的防范上还应该采取一定的行政手段, 对乱排乱放的企业和个人进行严厉整治, 把人为因素造成的污染降到最低。

6.2 农业生产施肥建议

6.2.1 评价区营养元素含量现状

整个评价区的土壤肥力属于中等, 肥力较好的区域主要分布于三湖镇— 万合镇沿赣江流域, 桃溪乡、油田乡、冠山乡、东固镇部分区域。

评价区土壤中大量元素除S含量相对较丰富外, N、P、K、Ca、Mg及有机质属稍缺及以下的土壤面积分别占评价区总面积的20.37%、94.83%、39.77%、99.47%、96.72%、41.75%; 微量元素Fe、Mn、Mo、Cu、Zn和Cl等缺乏面积分别占评价区总面积的80.3%、81.26%、90.13%、41.98%、68.98%和50.46%; 有益元素Na、Co等的缺乏面积占到评价区总面积的100%、70.18%。

6.2.2 评价区施肥建议

将评价区N、P、K、有机质、Ca、Mg、S等的实测值按照《中国土壤普查技术》[8]、《中国土壤元素背景值》[9]标准进行评价后, 在此基础上绘制常量元素施肥建议图(图3)。

图3 吉泰盆地土壤常量元素施肥建议

从图中可以看出, 需要施用磷肥、钾肥、钙肥、镁肥的土壤面积为4 249.19 km2, 占到评价区总面积的37.98%, 主要分布于新干县东西侧、评价区的中西部区域; 需要施用磷肥、钙肥、镁肥的土壤面积为6 224.18 km2, 占55.64%, 主要分布在评价区北部及中东部区域; 需要施用钙肥、镁肥的土壤面积423.3 km2, 占3.78%, 在评价区内零星分布; 评价区也有部分地区的钾缺乏, 主要分布在油田乡— 大冲乡的部分区域; 全区需要施用有机质、氮肥的面积1 834.6 km2, 占16.4%, 主要分布于吉安市— 万和镇— 冠朝镇一带、坵陂乡— 富田乡区域。

在需施肥的区域, 建议常量元素尽量施用有机肥, 一方面可以提高土壤有机质的含量, 另一方面可以提高有效磷的水平。农家肥要通过堆制腐熟无害化处理后再施用, 或使用工厂化生产的生物有机复合肥。

将评价区微量元素B、Cu、Mn、Mo、Zn、Fe的实测值按照《中国土壤元素背景值》标准进行评价后, 在此基础上绘制微量元素施肥建议图(图4)。

图4 吉泰盆地土壤微量元素施肥建议

从图中可以看出, 全区大部分地区均需施用Mn、Mo、Fe微肥, 部分地区需施用Zn、Cu以及B微肥。评价区需要施用Mn、Mo、Fe、Zn、Cu微肥的面积为3 732.31 km2, 占33.36%; 需要施用Mn、Mo、Fe、Zn微肥的面积为3 357.07 km2, 占30.01%; 需要使用Mn、Mo、Fe微肥的面积1329.08 km2, 占11.88%; 需要施用Mn、Mo微肥面积1317.03 km2, 占11.77%; 需要施用Mn、Fe、Cu微肥面积119.7 km2, 占1.07%; 需要施用Cu、Zn、Mo、Fe微肥面积为64.74 km2, 占0.58%。需要施用Mn、Fe、Cu微肥的面积为119.7 km2, 占1.07%; 需要施用B微肥的面积为588.86 km2, 占5.26%。

影响土壤肥力质量的因素有很多, 本次评价给出的施肥建议是单纯从元素全量丰缺状况去考虑, 在具体操作过程中, 还应考虑到土壤的质地、植物种类及吸收情况等因素。

7 结论

(1)评价区土地质量总体良好, 其良好以上的土地面积占总面积的85.98%, 为9 640.94 km2, 其中优质等土壤占0.23%, 优良等占73.66%, 良好等占12.09%; 中等土壤占13.75%; 差等土壤0.27%。

(2)对污染土地, 建议施用石灰(CaCO3)降低土壤的酸性; 增施有机肥, 补施磷酸盐, 并种植特殊植物。

(3)根据评价区土壤中元素的丰缺程度提出了常量元素、微量元素施肥建议:在新干县东西侧、评价区的中西部区域施用磷肥、钾肥、钙肥、镁肥, 在评价区北部及中东部区域施用磷肥、钙肥、镁肥, 于吉安市— 万和镇— 冠朝镇一带、坵陂乡— 富田乡区域施用有机质、氮肥; 需要施用Mn、Mo、Fe、Zn、Cu微肥的土壤面积占33.36%, 施用Mn、Mo、Fe、Zn微肥的占30.01%, 需要使用Mn、Mo、Fe微肥的面积占11.88%, 需要施用Mn、Mo微肥面积占11.77%, 需要施用B微肥的面积为588.86 km2, 占5.26%。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
[1] 李天杰, 赵烨, 张科利, 等. 土壤地理学: 第三版[M]. 北京: 高等教育出版社. 2004: 280-281. [本文引用:1]
[2] 刘南威. 自然地理学[M]. 北京: 科学出版社. 2000: 522-530. [本文引用:1]
[3] 杨晓波, 曲亚军, 王文清, 等. 新时期农业发展需要土地质量地球化学评估[J]. 国土资源, 2008(2): 28-29. [本文引用:1]
[4] 孙淑梅, 张连志, 闫冬. 吉林省德惠—农安地区土地质量地球化学评估[J]. 现代地质, 2008, 22(6): 998-1002. [本文引用:1]
[5] 《江西省地图集》编纂委员会. 江西省地图集[M]. 北京: 中国地图出版社, 2008: 218-219. [本文引用:1]
[6] 江西省土地利用管理局, 江西省土壤普查办公室. 江西土壤[M]. 北京: 中国农业科技出版社, 1991. [本文引用:1]
[7] 奚小环, 张建新, 廖启林, 等. 多目标区域地球化学调查与土壤碳储量问题——以江苏、湖南、四川、吉林、内蒙古为例[J]. 第四纪研究, 2008, 28(1): 58-67. [本文引用:1]
[8] 全国土壤普查办公室. 中国土壤普查技术[M]. 北京: 农业出版社, 1992. [本文引用:2]
[9] 中国环境监测总站. 中国土壤元素背景值[M]. 北京: 中国环境科学出版社, 1990. [本文引用:2]
[10] 中华人民共和国地方病与环境图集编纂委员会. 中华人民共和国地方病与环境图集[M]. 北京: 科学出版社, 1989. [本文引用:1]
[11] 王升堂. 六安地区土地质量评价研究[J]. 安徽师大学报: 自然科学版, 1997, 20(2): 159-163. [本文引用:1]
[12] 周勇, 田有国, 任意, 等. 定量化土地评价指标体系及评价方法探讨[J]. 生态环境, 2003, 12(1): 37-41. [本文引用:1]
[13] 尹君. 土地资源可持续利用评价指标体系研究[J]. 中国土地科学, 2001, 15(2): 6-9. [本文引用:1]
[14] 卢婷, 王会锋, 尹宗义, 等. 西安地区土地质量地球化学评估初探[G]//多目标区域地球化学调查与评价文集. 北京: 地质出版社, 2011: 211-219. [本文引用:1]
[15] 张秀芝, 李宏亮, 王志军, 等. 河北平原土壤养分肥力评价与分级[G]//多目标区域地球化学调查与评价文集. 北京: 地质出版社, 2011: 220-229. [本文引用:1]
[16] 任荣富, 来红, 王加恩, 等. 农用土地等级评定方法探讨[G]//多目标区域地球化学调查与评价文集. 北京: 地质出版社, 2011: 230-237. [本文引用:1]
[17] 孙朝, 侯青叶, 杨忠芳, 等. 不同地貌类型对土地地球化学质量影响研究[G]//多目标区域地球化学调查与评价文集. 北京: 地质出版社, 2011: 248-258. [本文引用:1]