张家口地区优质农作物与地质环境.pdf

作者简介李英杰 渊 1976-冤袁女袁山东梁山人袁硕士袁讲师袁从事地质地球 化学方面的研究遥 收稿日期圆园园6蛳 10蛳 08 横跨燕山西段和太行山北部的张家口地区袁 是华北地 台北缘重要的铁尧金尧银多金属成矿集中区[1-2]袁同时袁又是宣 化 野 牛奶冶葡萄尧马钤薯尧蕃茄尧啤洒花等优质农作物的产 地[3-10]遥 该地区特定的地质环境袁已成为影响张家口农业生 态环境的重要因素遥笔者从地质环境的角度袁探讨了张家口 地区某些农作物优质高产的内在原因袁 为该区优势农业的 发展提供某些科学依据遥 1张家口地区优质农作物 冀西北张家口地区袁以葡萄尧马钤薯尧蕃茄尧啤洒花等农 作物优质高产而闻名袁特别是宣化 野 牛奶冶葡萄已是闻名中 外遥宣化栽培葡萄已有 800 多年的历史遥其葡萄不仅产量可 观袁而且品种颇多袁有 野 龙眼冶尧 野 玫瑰香冶尧 野 红鸡心冶等袁尤以 野 白牛奶冶最为著名遥 其颗粒大而皮薄袁状似奶牛乳头袁色如 碧玉袁晶莹剔透袁且肉厚质细袁汁多味甜袁可剥皮切片袁有 野 刀 切牛奶不流汁冶的称誉遥它的营养价值很高袁含蛋白质和钾尧 磷尧钙尧铁等多种矿物质袁有开胃消食之功效遥 野 白牛奶冶属欧 亚种东方种群袁是我国古老尧稀有的品种遥明清时代袁其曾作 为 野 珍果冶列为皇宫贡品袁1905 年在巴拿马国际物产展览会 上获 野 荣誉奖冶袁如今是国际市场上名贵品种和抢手名产之 一袁远销十几个国家和地区遥 2张家口地区的地质环境 张家口地区 野 牛奶冶葡萄尧马钤薯尧蕃茄尧啤洒花等农作 物的优质高产区袁位于冀西北铁尧金尧银多金属成矿集中区 南部太古宙混合岩化片麻岩类与中-上元古宙钙质砂页岩尧 碳酸盐岩尧宣龙式沉积赤铁 渊 Fe2O3冤矿床等多种有益成土母 岩的接触复合地带袁构成特定的地质背景和混源土壤条件遥 根据冀西北地区岩 渊 矿冤石及水系沉积物地球化学背景 值研究袁 该地区 K尧Fe尧Ca尧Mg尧P 和 Mn尧Zn尧Mo 等元素含量 高于地壳克拉克值的 2耀11 倍袁 岩浆岩类 K2O 及 Na2O 含量 明显高于中国和世界花岗岩化学成分平均值[3]遥该区地质环 境的空间展布及其元素在岩 渊 矿冤石-土壤-水-植物-人体环 境生态链中的赋存状态尧迁移特征及循环过程袁构成制约该 区农业生态的重要因素遥 根据地质环境背景值分析袁 结合农业部门现行的土壤 微量元素养分分级标准袁 张家口地区 Ca尧K尧P尧N尧Mg尧Fe尧 Zn尧Cu尧B尧Mo 等元素总体是丰富的袁特别是 K 含量很高袁形 成了该区的特殊农业地质背景遥 根据农业地球化学研究成果分析[4-8]袁该区对葡萄尧马钤 薯尧蕃茄尧啤洒花等农作物的生长和品质起促进作用的 Ca尧 K尧P尧N尧Mg尧Fe尧Zn尧Cu尧B尧Mo 等有益营养化学元素适中袁而 不利的或有害作用的 Cd尧As尧Sb尧Pb尧Na 等化学元素明显较 低袁 形成最佳的 K尧Fe尧Mn尧Zn尧Ca尧P 等有益营养元素组合袁 构成了张家口地区 野 牛奶冶葡萄尧马钤薯尧蕃茄尧啤洒花等农 作物优质高产区独特的农作物生态地球化学区域遥 与此同时袁该区主要为山盆地貌袁是桑干河尧洋河尧潮白 河等主要流域区和官厅尧十三陵尧密云等水库的汇水区袁气 候干燥尧风大雨少的温带荒漠境地袁形成特定的地形地貌尧 气候和水文地质环境条件遥 3地质环境与优质农作物的关系 根据前人研究成果[5]袁优质农作物所处的特殊的地质环 境条件 渊 富含 K尧Fe尧Zn尧Mn尧Ca尧Mg尧P 及 Mo 元素冤袁是造成 它们品质极佳的地质奥秘遥 名优特产均受一定的地质背景 限制袁其中土壤和水中化学元素含量是主导因素袁而且每种 名优特产都有决定其特殊品质的一种或几种特需元素袁例 如河北省赞皇大枣的特需元素是锶曰又如袁四川省在 20 世 纪 80 年代调查棉花的农业地质背景时袁发现侏罗系蓬莱镇 组地层是棉花种植的最佳地层环境遥 张家口地区岩石和土壤中富含 Ca尧K尧P尧Mg尧Fe尧Zn尧 Cu尧B尧Mo 等元素的农业地质背景袁 正是该区土特产长期演 化并形成的物质基础遥 例如袁钾是植物必需的营养元素袁然 而袁 葡萄吸收钾的量比其他果树均高袁 整个生育期均需钾 肥袁尤其果实成熟期需钾量最大[6]遥 钾既是植物体许多酶的 活化剂袁 亦能促进呼吸作用尧 光合作用以及提高植物对病 虫尧干旱和霜冻不良环境的抵抗力遥钾除在光合作用中起重 要作用外袁它还能保持原生质胶体的物理化学性质袁保持胶 体一定的分散度和水化度尧粘滞性和弹性袁使葡萄细胞胶体 渊 下转第 1466 页冤 张家口地区优质农作物与地质环境 李英杰 1袁杨秋荣1袁李红阳1袁康桂玲1袁曹积飞1袁任玉祥2 渊 1.石家庄经济学院勘查技术学院袁河北石家庄 050031曰2.河北省承德市营子区国土资源局袁河北承德 067000冤 摘要张家口地区的牛奶葡萄尧马钤薯尧蕃茄尧啤洒花等农作物袁因其品质优良而闻名国内外遥 研究表明袁该区特定的地质背景尧最优 的混源土壤条件尧最佳的 K尧Fe尧Mn尧Zn尧Ca尧Mg尧P 等有益营养元素组合和特定的山盆地形地貌与水文地质条件袁是形成该区优质农作 物的主要原因遥 关键词优质农作物曰地质环境曰张家口地区 中图分类号Q948.11文献标识码A文章编号0517-6611 渊 2007冤05-01464-01 Relationship between High Quality Agricultural Products and Geological Environment in Zhangjiakou Region LI Ying蛳 jie et alCollege of Exploration Technology, Shijiazhuang University of Economics, Shijiazhuang, Hebei 050031 AbstractSome of the local agricultural products in Zhangjiakou region were well蛳 known for the excellent quality such as milk grape, potato, tomato and hops. Study results showed that the best combination of nutrient elementK, Fe, Mn, Zn, Ca, Mg, P, etc and the special geological environment were the main reason of the high quality of agricultural products. Key wordsHigh quality agricultural products; Geological environment; Zhangjiakou region 安徽农业科学袁允燥怎则灶葬造 燥枣 粤灶澡怎蚤 粤早则蚤援 杂糟蚤援 圆园园7袁35渊5冤院1464袁1466责任编辑 胡剑胜 责任校对 胡剑胜 渊 上接第 1464 页冤 保持一定的膨压袁因此袁在牛奶葡萄膨大生长时袁钾的需要 量加大袁钾充足时袁葡萄果实个大袁味佳遥 同时袁钾不仅使啤洒花产量提高袁而且还可明显改善其 品质曰钾亦可使蕃茄产量提高袁并可促进维生素 C 和还原糖 含量的明显增加曰钾还是马钤薯优质高产的重要营养元素遥 锌是植物多种酶的组成部分袁 也是一些酶的激活剂与 抑制剂遥 而且是氮代谢和蛋白质合成的核心[7]遥 锰是许多酶的活化剂袁最近的研究表明袁23 种金属-酶 复合物需要锰激活遥锰参与光合作用与氮代谢袁锰有维持叶 绿体膜正常结构的作用遥 锰还有调节植物体内氧化还原电 位的作用袁 而且能促进磷的利用和提高植物组织的持水能 力袁降低蒸腾强度遥 而土壤钾尧锌尧锰等元素主要来源于成土母质的含钾尧 含锌尧含锰等矿物分解袁该区钾尧锌尧锰等的贮量很高袁有效 态钾尧锌等的供应较为充足遥 可见袁从农业地质角度分析袁冀西北张家口地区葡萄尧 马钤薯尧蕃茄尧啤洒花等农作物优质高产的主要因素袁是该 区岩石尧 土壤等农业环境中形成最佳的 K尧Fe尧Mn尧Zn尧Mo尧 Ca尧P 等有益营养元素组合遥 特殊的地质背景尧最优的岩土 渊 混源土壤冤条件尧最佳的有益营养元素组合尧独特的地形地 貌和水文地质条件袁是宣化 野 牛奶冶葡萄尧马钤薯尧蕃茄尧啤洒 花等农作物品质极佳的奥秘所在遥因此袁在农业区划与结构 调整中袁保护优质高产区农业生态环境袁改善劣质低产区自 然农业生态条件袁对促进农业生态与社会效益具有重要意义遥 参考文献 [1] 牛树银袁李红阳袁孙爱群袁等.地幔热柱的多极演化及其成矿作用[J]. 矿床地质袁1996袁15 渊 4冤院298-307. [2] 李红阳袁 阎升好袁王金锁袁等.初论地幔热柱与成矿要要要以冀西北金 银多金属成矿区为例[J].矿床地质袁1996袁15 渊 3冤院249-256. [3] 张正山袁孙伯益袁孙德佩.张家口坝下地区地下热水的特征及成因 [J].河北地质学院学报袁1993袁16 渊 5冤院459-465. [4] 任福弘袁刘文生.华北平原氟水文地球化学图[C].环境地球化学应用 研究论文集袁1995院26-30. [5] 杨忠芳袁朱立袁陈岳龙.现代环境地球化学[M].北京院北京地质出版 社袁1999院154-206. [6] 张晓荣袁张武.提高宣化牛奶葡萄品质示范试验[J].河北林业科技袁 2004 渊 5冤院91-92. [7] 龚子同袁顾国安袁史学正.漠镜地区土壤元素地球化学及其在农业上 的意义[C].环境地球化学应用研究论文集袁1995院45-58. [8] 牛树银袁孙爱群袁李红阳袁等.张宣地区壳幔演化与生态效应[J].地质 学报袁2005袁12 渊 4冤院597-606. [9] 张虎才.元素表生地球化学特征及理论基础[M].甘肃院兰州大学出 版社袁1997. [10] 戎秋涛袁翁焕新.环境地球化学[M].北京院地质出版社袁1990院243-264. 源尧生态系统和人类社会的相互协调袁重视生态环境和水资 源的内在关系袁遵循 野 必须首先满足基本生态需水冶的原则袁 对供水尧用水尧节水尧排水尧污水处理及其回用等的统一管理 方式进行重点改革遥此外袁还需充分考虑水资源的合理永续 利用遥 提倡一水多用袁提高生活用水的重复使用率袁工矿企 业实行循环用水尧分质用水尧回收利用污水袁将以往对水污 染的消极治理变为积极预防袁 这样才能促进水环境质量向 着有利于人类当今和长远利益的方向发展遥 3以系统分析方法进行给水排水工程规划 系统分析方法是解决社会用水供需矛盾以及水体环境 恶化与恢复的平衡矛盾的比较科学的尧有效的方法之一遥其 主要特点是研究问题时重点把握问题的整体性尧 相关性以 及对周围环境的适应性遥 区域性给水排水工程规划不仅涉 及的问题庞大而复杂袁而且工程耗资大尧周期长袁常常需要 对众多可行方案的优劣进行评价和判断遥 在区域或流域范 围内袁采用系统分析方法对规划方案进行深层次论证袁可以 保证各类水资源的合理利用以及各类给水排水设施的合理 布局袁为日后区域给水排水设施的统一调度尧优化运行奠定 良好的基础[2]遥 采用系统分析方法建立的给水排水综合规划优化的概 念模型如下院目标为水资源量使用最少 F1尧水处理设施费用 最少 F2尧COD 排放量最少 F3袁 约束条件为水资源可供给量 约束尧用水与排水系统内水量平衡约束尧再生水利用约束尧 环境最大承载力约束遥 V寅{min F1min F2min F3} F1f1渊 WL袁WE袁WI冤 F2f2渊 WL袁WE袁WI袁WP袁WR冤 F3f3渊 WP冤 扇 墒 设 设 设 设 缮设 设 设 设 s.t. 0臆WLWEWI臆W WP浊 渊 WLWI冤 WR臆min{w 渊 WLWIWE冤袁琢W} f3[浊 渊 WLWI冤]臆maxCOD 扇 墒 设 设 设 设 设 设 缮 设 设 设 设 设 设 式中院WL为生活用水曰WI为生产用水曰WE为生态用水曰WP 为排水量曰WR为再生水量曰W 为水资源可利用总量曰浊 为污 水排放系数曰w 为再生水利用系数曰琢 为再生水占水资源总 量的比例曰MaxCOD 为环境 COD 最大允许排放量遥 该模型将给水尧排水系统作为一个整体袁考虑了生态尧 生产尧生活 3 方面的水资源用量袁并且对污水排放尧污水再 生回用等方面进行了综合考虑袁研究了其统一规划尧协调发 展与综合利用等有关问题袁 从而提高了给水排水工程投资 的社会尧经济和环境效益袁满足了城市可持续发展的水资源 环境良性循环要求遥 4结语 国家高度重视水资源与水环境的问题袁 并且在野 十一 五冶规划中袁强调 野 以饮水安全和重点流域治理为重点袁加强 水污染防治冶遥这就要求给水与排水工程规划必然要形成一 个综合水资源开发利用袁保护环境尧生态平衡的多目标的区 域给水排水系统综合规划袁 其实质就是通过给水排水工程 设施在空间尧时间尧规模尧效率上的布局袁将宝贵的水资源尧 水生态环境资源进行合理配置和优化组合袁 以满足人类社 会经济不断发展的需求遥 参考文献 [1] 宋序彤.中国城市供水排水发展特征及对策[J].中国给水排水袁2000袁 16 渊 1冤院21-25. [2] 张丽丽袁马云东袁魏令勇.区域给水与污水处理及回用系统规划的优 化研究[J].环境科学与管理袁2006袁31 渊 2冤院112-113. 安徽农业科学2007 年1466