Question

贵州地质资源环境在发展农业经济中的潜在价值

Answer 1

杨胜元　毕坤

（贵州省地质环境监测总站，贵阳，550004）

摘要　本文试图从开发地质资源环境与发展农业经济的角度，阐述地质资源环境在发展农村经济取得的经济、社会、环境效益，在此基础上预测为农业经济发展存在的重大潜在经济价值，为农业地质工作服务于“三农”增加信心，为农业部门与地质部门配合放心，共同发展农业经济，增加农民收入，全面建设小康社会而奋斗。

关键词　潜在价值　农业经济　地质资源环境　贵州

前言

地质资源环境应该包括地质资源和环境地质两部分。地质资源是指提供人类赖以生存的空间和岩石、矿产、水等基础物质。环境地质是研究水、土、光、热等要素组成的自然地理环境、地质环境、水环境、土壤环境、气象环境、地球化学环境、生物地球化学环境等的内在联系。在农业地质的研究过程中，在传统农业以土壤为基础的生产模式基础上，第一认识岩石也是农作物生长的场所，尤其是优质农产品对地质环境的选择性和依赖性很强，得出了开发地质环境生产优质农产品的结论。第二开发普通硅酸盐岩岩石，整体提取多元素、低剂量离子型液体矿肥，定名为金五谷叶面肥。开发过程中进行了4年的农田种值对比研究试验，验证了该肥料确实能够提高粮食作物产量，从而取得了普通岩石资源开发利用和提高粮食作物产量的双重突破。所以认为，开发地质资源环境有很大的潜力，开发结果将为人类提供更多优质农产品，产生更大的经济、社会、环境效益，为可持续发展服务。

开发农业地质资源环境与发展农业经济存在着内在的联系，经过20多年农业地质工作者正在艰苦的探索和实践，证明完全可以有效提高农业生产的经济水平。由于地质与农业结合是一个新鲜事物，本身还没有建立完整的科学体系，社会地位还没有稳固确立，加之宣传力度不够，农业地质的推广应用步履艰难，要得到社会的认可还须做很多工作。其中最关键的问题，是要让领导用农业地质研究成果完成政府工作的过程中，必须首先开发社会资源，用农业地质的科技成果，提高人们对开发地质资源环境的重要性，把农业地质工作推向深入。

1　贵州农业生态地质环境特征

1.1　岩石地层特征

经过几十亿年的沧海桑田，贵州17.6万km²的国土面积上，沉积了前震旦系经过区域变质的硅酸盐岩，厚度达20000m，震旦系至白垩系沉积的硅酸盐岩和碳酸盐岩，厚度达10000m左右，还有不同历史时期的火成硅酸盐岩，未成岩的松散堆积层厚度0至20m左右。

1.2　岩石分布特征

（1）分布面积。前震旦系区域变质的硅酸盐岩，分布面积约30000km²。震旦系至白垩系沉积的硅酸盐岩和碳酸盐岩，分布面积140000km²，其中碳酸盐岩约11万km²，占国土面积的61.9%。火成硅酸盐分布面积大约6000km²，玄武岩分布面积最广泛。第四系松散堆积层分布面积最广，主要覆盖在各时代地层出露的斜坡和低凹部位，分布面积占国土面积的70%～80%，松散堆积层的松散性质决定了人类开垦的力度，贵州5600多万亩耕地主要开发在最年青的地质体上。

（2）岩石地层由老到新从东向西分布。黔东南及梵净山集中分布了6亿年前的变质岩，向西往黔南、黔中、黔东北、黔北、黔西北到赤水，基本格局依照震旦—寒武系到侏罗—白垩系的分布规律。

（3）在黔南、黔中、黔东北、黔北、黔西北地区，硅酸盐岩和碳酸盐岩基本上呈条带状互层分布。

（4）玄武岩集中分布于黔西北的毕节地区、六盘水市，黔中地区有少量的分布。

（5）碳酸盐岩分布占61.9%，形成了贵州以喀斯特农业生态为主的特征。

（6）贵州是一个没有大面积第四系松散堆积物成片分布的山区省分，岩石出露地表最多又是贵州省的一大特征。

1.3　岩石类型及风化特征

（1）岩石类型：分为硅酸盐岩和碳酸盐岩两大类。进一步细分见表1。

表1　岩石类型及矿物成分统计表

续表

（2）风化特征：两大类岩石的风化产物有很大的差别，形成不同的土层环境。硅酸盐岩抵抗风化的力量弱，硅酸盐岩风化后，有时岩石和土的界限难于区分，岩石就是土，土就是岩石。风化结果为以硅铝含量为主的砂土、亚砂土、含砾砂土，在裸岩地区形成土层的速度比较快，一般没有进行统计。碳酸盐岩以溶蚀作用为主，风化过程中钙镁大量流失，残留下来的物质以黏土为主。碳酸盐岩风化后，岩石和土的界限十分清楚，土层形成的速度大约1万年堆积1cm左右。

2　贵州农业生态环境特征

生态环境包括水、土、光、热等要素组成的自然地理环境、地质环境、水环境、土壤环境、气象环境、地球化学环境等，它们的作用集中反映在地壳表层的界面上。根据2000年贵州农业资源状况报告，通报了“贵州各县影响农业可持续发展的自然因素的分析比较”，用①地面平均坡度，②10℃气温的热量条件，③光照条件，④水分条件，⑤平坝、丘陵和平地，⑥石漠化面积比例，⑦森林植被，⑧水土流失，共8项量化指标，以县为单位将贵州划分为：12个自然条件最好的“金三角”县；19个自然条件较好的县；46个自然条件中等的县；9个自然条件较差的县。这是环境地质综合因素作用的例证，对讨论贵州农业生态特征提供了参考资料，但遗憾的是缺乏地质的重要因素，应该加上地质条件进行综合评价，将更加完善。

2.1　比较优势

（1）生物资源优势。贵州有500多种食用植物、1800种饲料植物、40多种农作物、100多种蔬菜、127种果树、500多种菌类、3700多种药材、六大优势林木生长。

（2）地方特色农产品。优质水稻和蛋白玉米、“双低”优质油菜、马铃薯、苦荞、名优茶、优质辣椒、反季节蔬菜、名特优水果、香料产品、中草药、富硒农产品、经济林木等。

（3）贵州气候水热同期，属于丰收型气候，年平均气温14℃～18℃，在10℃的有铲积温3500～5500℃，无霜期260～330天，年平均降雨量1100～1300mm，属于雨量较丰富的地区。

（4）农业用矿产煤、硫铁矿、磷矿、白云石、石灰石、含钾岩石、海绿石、富硒岩石、石英砂岩等资源相当丰富。

（5）贵州已开垦的耕地面积5600万亩左右，人平均占有约1.5亩。有以下优势：分布于亚热带，气候温和，水热条件好；山区立体生态环境多种多样；成土母质种类多，土壤类型多；化肥、农药施用量少。

2.2　比较劣势

（1）森林覆盖率低，为国土面积的20.86%。水土流失严重，为国土面积的43.6%。

（2）土地资源总量不少，但是耕地质量差，有86%的耕地土层厚度小于lm，其中40%的耕地耕土层不足15cm。中低产田地占耕地面积的78.6%。25°坡度以上的耕地占全省耕地的20%。不土流失导致耕地每年以11.4万亩的速度减少，加上人口膨胀，2000年人口总数3500万，274万人未达温饱，返贫率达20%。

（3）“地下水滚滚流，地表水贵如油”，农村380万人饮水困难，50%的田和30%的土得到保灌和半保灌，大部分田地靠天吃饭。

（4）全省喀斯特面积为61.9%，喀斯特地貌的客观存在，石漠化为国土面积的12.8%，使贵州生态环境脆弱，承载能力低，抵抗自然灾害的能力弱，加重了对气候资源的依赖性。并有石质荒漠化土地2083.2万亩，占全省土地面积的7.9%。

（5）全省平均坡度值17.78°，6。以下占13.5%,6°～15。占26.85%,15°以上占59.65%。全省平均海拔1110m,500m以下占4.75%,500～1500m之间占78.96%,1500m以上占16.47%。全省山丘面积比重大（92.5%），山间平地仅占7.5%，是全国唯一没有平原和大型山间盆地支撑的省分。

（6）气候资源水平分布不均匀，造成多样性的变化；日照少，阳光资源不足；倒春寒，伏旱，洪涝、冰雹、秋风、绵绵雨等灾害时有发生。

3　地质灾害与农业生产关系

3.1　地质灾害的类型和灾种

（1）地质灾害的类型。地质灾害是由地质体发生形变和位移，而危害人类生存和发展的灾害之一，是破坏资源和危害环境最大的灾害，属于环境地质的范畴。地质灾害按照成因分类，可分为自然动力作用形成的自然动力型，人为动力作用形成的人工动力型，两种因素兼而有之称为复合型。按照地质灾害形成后的运动速度，分为突发型和累进型。

（2）灾种。自然动力型是地质灾害的主要类型，区域分布较广泛。人工动力型主要发在城市、交通建设，地下水抽取区。复合型是党见的地质灾害。根据调查贵州有20个的灾种，广义的灾种有崩塌、滑坡、泥石流、山麓堆积、侵蚀、风化、塌陷、地裂、矿产资源损失、瓦斯爆炸、废石堆积、病害水库、地面沉降、地面沉陷、水土流失、岩溶塌陷、岩溶水涝等。狭义的地质灾害仅指崩塌、滑坡、泥石流、塌陷、地裂、矿坑突水、地面沉陷。

突发型地质灾害以个体和群体出现，崩塌、滑坡、泥石流、地面沉陷属之，有我发生历时短、爆发力强、成灾快、转化性及诱发性。如1988年和1995年晴隆重大厂及开阳磷矿崩塌、滑坡、泥石流。累进型地质灾害是一种慢性地质体形变，为物理、化学、机械和生物的变异迁移作用，缓慢累积而成的灾害，面积大、范围广、危害逐步加重，造成生态环境恶化，对农业危害最大。如贵州西部和南部地区的水土流失及石漠化，导致生态环境脆弱。

3.2　地质灾害与农业生产关系

根据贵州地质灾害灾种及灾害分布的调查结果，对国民经济、社会发展和人民生产财产安全都带来了不同程度的危害。在地质灾害类型中已阐述了狭义地质灾害的破坏性，下面按地质灾害属性和灾害类型，介绍其与农业生产的关系。

（1）水土流失：水土流失是气象灾害作用于地质体而产生岩石和土壤流失的灾害，其特点是面积大、时间长、直观性弱，必须长期监测或遥感信息分析计算，才能提供比较可靠的数据。贵州国土面积17.6万km²，水土流失面积6.16万km²，占国土面积的35%。全省土壤侵蚀量达28556万t，每年从土壤中流失的氮一项高达25万t。贵州西部是水土流失的重灾区，威宁县国土面积6925km²，水土流失面积4236km²，占国土面积67.3%。赫章县国土面积3249km²，水土流失面积2156.5km²，占国土面积66%，金沙县国土面积2528km²，水土流失1109km²，占国土面积的43.88%，流沙量469万t。六枝国土面积1792km²，水土流失1043km²，占国土面积的58.2%，流沙量318万t，每年每亩耕地流沙量2.8t，水36t，氮素0.87kg，磷0.55kg，有机质7.6kg。年土壤侵蚀模数为4307t/km²，平均每年流失53万t泥沙、156.73万t氮、1万～4万t磷，4135.2万t有机质，全省每年耕地减少1.33万ha（19.55万亩），毕节地区耕地流失面积85.33万ha（1279.95万亩）。（以上数据出自贵州省政协经济委员会和贵州省农业资源区划办公室编的《资源开发与生态建设》2001年）

以上看出，在贵州特定的自然地理和地质环境条件下，水土流失灾害相当严重，导致耕地减少，土层减薄，肥料流失，江、河、湖泊泥沙堆积，水体污染富营养化加快。

（2）泥石流：它的发生也与气候有密切关系。常发生在雨季地质体边坡不稳的地区。1989年初查，全省泥石流50处，规模1万～100万m³，毁田1.5万亩，毁房数百间，伤亡150余人。1994年贵州醅地质灾害详查，泥石泫290处，毁房1000余间，搬迁200余户，破坏耕地6000亩，公路、桥梁、铁路多处受损，伤亡300余人，直接经济损失上亿元人民币。

（3）岩溶洪涝：1989年全省岩溶洪涝统计，大于500亩有44处，总淹面积7万亩以上，1994年贵州西部调查为552处，水淹面积数千亩。

（4）滑坡：1989年全省统计滑坡285处，1994年贵州西部有滑坡2036处，毁房万余间，毁地约15万亩。

（5）其他地质灾害对农业生产有一定影响，其危害程度相对较轻。

3.3　地质灾害分区

（1）根据地质背景、地形地貌、水文、气候及灾害分布和发育强度，将全省地质灾害分为6个区11个亚区（略）。

（2）根据地质灾害发生的频率程度分为：Ⅰ毕节、六盘水、盘县为频发区；Ⅱ安顺、贵阳、都匀为易发区；Ⅲ黔东、黔北、黔西南部分为弱发区。

4　地质资源环境在农业生产中的作用

（1）岩石（包括最年轻的地质体—土壤）是农业地质资源的主体。

（2）农作物受地质环境控制有成片分布的规律性。

（3）矿物元素在农作物中的核心作用。

（4）潜在地质资源是农业可持续发展的重要因素。

（5）矿物元素是地质与农业结合的切入点。

5　农业生态地质在农业生产中的功能和模式

5.1　功能

（1）在优生地质环境评价的基础上，选择不同农作物的优良品种，因地制宜在优生地质环境地区扩大种植面积；

（2）指导什么优质品种种植在什么地区，什么地区种植什么优质农产品；

（3）引进的优质品种应该选择什么样的优生地质环境种植；

（4）对品质退化的优质品种采取补救措施，改善其质量；

（5）优质品种种植结果，能保证农产品质量的长期稳定性；

（6）经过生物地球化学调查评价，建立数据库，为名、特、优农产品、保健农产品、绿色农产品开发，提供扎实的基本数据；

（7）查清产品质量、规模、生产水平，为集约化生产和招商引资提供扎实的论证资料；

（8）促进经济农业、效益农业的发展，提高农产品的附加值，产生更大的经济效益，为农业扶贫致富服务；

（9）建立“人无我有，人有我优”的种值结构，为农业产业结构调整服务；

（10）建立生态观光农业，为旅游业连线、连片增添农业风光。

5.2　农业生态地质的农业生产模式

优良品种＋优良地质生态环境＋生态农业环境＋矿物元素的综合平衡效应＋科学的耕作技术＝优质农产品

6　利用地质资源环境发展农业经济初显貌端

6.1　黔南烤烟地质环境种植试验获得的经济效益

1989年到1991年经过三年的黔南烤烟地质环境种植试验，取得增产增收入的效果（表2），但是没有进行推广。

表2　黔南烤烟地质环境种植试验效果统计表

续表

6.2　优质富硒大米的经济效益

贵州处于我国的富硒地质环境地带，主要的富硒地层有寒武系、石炭系、二系叠，目前富硒优质大米在开阳、丹寨、麻江、湄潭开发成功，以麻江为例取得了比较好的经济效益和社会效益（表3）。

表3　麻江县硒锌优质米生产统计表

6.3　优良地质环境生产优质农产品的经济效益

在农业大致研究过程中，统计了贵州部分优质农产品与地质环境的关系，证实了优质农产品对地质环境的选择性、依赖性、适应性，生产的优质农产品在市场上的价格普遍高于普通农产品（表4）。

表4　贵州特色农产品与地质环境的关系

续表

6.4　开发新型矿物肥料产生的经济效益

经过10年不断创新的研究，用硅酸盐岩的普通岩石开发一种多元素、低剂量的矿物液体叶面肥，起名为金五谷叶面肥。进行了四年农田种植试验，取得了岩石资源开发和农产品增加产量的重大突破，是提高农业生产水平和创造新的经济增长点的有效方法。

6.4.1　促进水稻增产的关键作用

金五谷叶面肥能促进水稻幼年期发育生长，特别是促进水稻的分蘖作用，奠定水稻增产的关键（表5）

表5　金五谷叶面肥种植水稻分蘖统计表

6.4.2　水稻种植试验的有效增产效果

表6中列举的水稻增产率为5%～32%，说明该肥料的作用，施肥结果水稻最高产量达到1011kg，提高产量200多kg，农民每亩投入20元，收入增加400元以上，农民得到相当大的实惠。

表6　历年水稻种植试验结果统计表

6.4.3　玉米种植试验的有效增产效果

在开阳、毕节、贵阳玉米种植试验，同样获得增加产量30%左右。2004年请黔东南州农业科学研究所试验，玉米获得增产，投入与产出比亦为1∶20左右（表7）。

表7　历年玉米种植试验结果统计表

6.4.4　其他农产品的有效增产效果

在种植水稻玉米的同时，进行了油菜、辣椒、苤蓝、苹果、李子、梨子、桃子、杨梅等品种的种植试验，一般都获得增加产量10%～28%的效果（表8）。

表8　其他农产品种植试验结果统计表

注：水果仅根据少量样品称重对比，没有计算亩产量。

以上结果虽然具有典型性，但重复出现的几率比较高，为推广应用奠定了基础。

7　地质资源环境开发的潜在价值

上述地质环境的直接开发利用和地质资源的改造利用工作，现在还处于没有吐露锋芒的研究阶段，所做的工作仅是冰山的一角，存在的经济、社会、环境价值潜力十分巨大。目前只能根据研究成果取得的资料进行预测，也就是说应该建立在可靠的科学基础上的预测，预测结果希望能引起政府部门的重视，通过推广逐步唤醒农民自觉实施，从种植业的角度真正让农民得到增加收入，为农业县减免农业税后增加财政收入。

7.1　地质环境的开发利用

7.1.1　开发富硒地质环境生产优质富硒大米和茶叶

贵州遵义、金沙、息烽、开阳、余庆、施秉、镇远、三穗、麻江、丹寨、台江、江口、铜仁、都匀及西部毕节、六盘水的广大地区，都属于富硒地质环境，利用大米和茶叶对硒元素的亲和力，从岩石和土壤中吸收呈吸附态的硒元素，生产富硒大米和茶叶。贵州水稻种植面积1250万亩，开发200万亩，每亩产稻谷600kg，生产大米420kg，可生产8.4亿kg富硒大米，每公斤6元，产值50.4亿元。在富硒地质环境发展富硒茶叶，也可以提高成倍的经济收入。

7.1.2　开发优良地质环境生产优质农产品

贵州岩石出露面积占国土面积的比例，为全国之最，在划分地质环境优劣势的基础上，利用优良地质环境生产优质农产品，进行粮食作物、经济作物、蔬菜、水果等品种，种植出来的品质达到优质产品。开发优质大米100万t,4000元/t，产值40亿元，开发优质玉米100万t,2000元/t，产值20亿元，开发优质水果10万t,3000元/t，产值3亿元，开发优质辣椒30万t,7000元/t，产值2.1亿元。开发农业观光旅游20个点，可创产值一亿元，开发名优茶提高产量达到25%，可创产值近亿元，开发优质烤烟，提高产量和质量，生产极品香烟10万条，每条300元计算，创产值3000万元，以上累计约68亿元左右。

7.2　岩石资源的开发利用

7.2.1　金五谷叶面肥生产的经济效益

金五谷叶面肥生产的工艺流程已经成熟，经过计算生产100万瓶的利润为200万元。

7.2.2　金五谷叶面肥用于农业生产的社会效益

（1）农民获得的经济效益，体现金五谷叶面肥的社会效益。若按每亩地平均增加产量20%，以目前贵州稻谷的平均产量500kg计算，增产100kg，可增加收入200元。生产优质农产品再提高农民的收入，为农民增收创造新的增长点。

（2）如果贵州粮食作物种植面积稳定在4500万亩，用500万亩的面积推广金五谷叶面肥肥种水稻，在2002年平均亩产427kg的基础上提高15%，每亩可增加产量64kg，年增产稻谷3.2kg，每千克2元，创产值6.4亿元，产生较大的经济、社会效益。

（3）如果在五年内全面推广，可把贵州粮食产量提高到1400万t左右的水平，提前五年实现省委、省政府到2015年粮食产量达到1385万t的目标。增长粮食产量296万t，创产值88.8亿元。贵州每年需要外调粮食100万t左右，到时可以不进口粮食达到自给自足。

（4）其他农产品增产的社会效益。以辣椒、油菜为例每年增产可创几亿元的收入。

（5）农产品增产后在流通领域又产生比较大社会效益。

8　结语

历史的经验值得注意，中华人民共和国成立55年，已发生过几次通货膨胀，基本上都与粮食供应不足有关，2004年出现的物价上涨也与最近几年粮食产量下降有关。因此，都党中央、国务院把粮食安全作为社会稳定的政治问题，狠抓粮食生产，并且要求科技部门发挥科学技术是第一生产力的作用，进行科技创新，提高粮食生产水平。通过地质与农业相结合产生的科技资源，开发地质和环境资源一起为农业服务，达到增加农民收入，保障粮食安全和社会稳定，实现科学发展观的五个统一和发展国民经济的目标。

参考文献

[1]毕坤.论贵州茶叶矿物元素研究.贵州地质，1997.14（1）:9～20.

[2]毕坤.论潜资源在生态农业中的作用.贵州地质，1995,12（4）:334～350.

[3]毕坤.论矿物元素在农作物中的综合平衡效应.贵州地质，1998,15（1）:61～67.

[4]毕坤.论贵州茶叶品质与地质环境关系.贵州地质，1997,14（2）:105～120.

[5]高尚玉，毕坤.喀斯特农业生态环境钙镁补偿研究.贵州地质，1995,12（1）:75～80.

[6]毕坤.黔南烤烟的农业地质种植试验研究.贵州地质，1994,11（1）:75～80.

[7]陈蓉，毕坤.贵州地质环境与优质大米关系研究.贵州工业大学学报，2003,32（5）98～102.

[8]陈蓉，毕坤.论矿物元素是地质与农业结合的切入点.成都理工学院，2003（5）:53～57.

[9]毕坤等.用潜在资源提取有效态元素研究.中国农业地质研究新进展.北京：中国大地出版社，2003.

[10]毕坤等.农业生态地质环境与优质农产品.北京：地质出版社，2003.

[11]贵州省地质科学研究所等.贵州地质环境与优质农产品关系.资源开发与生态建设，贵阳：贵州科技出版社，2000.

[12]贵州省地质科学研究所等.资源开发与生态建设.贵阳：贵州科技出版社.2000.

[13]杨浩.农产品地质学及其发展前景.80年代地质地球化学进展，重庆：科学技术文献出版社重庆分社，1990.

[14]李正积.地质与农业.成都：四川科学技术出版社，1986.

[15]张宗祜.地质环境与环境地质.环境地质研究.北京：地震出版社，1991.

[16]徐庆毅.二十一世纪生物技术工程新前沿.中国生物工程协会会刊，生物工程进展增刊，1998.

[17]林年丰.医学环境地球化学.长春：吉林科学技术出版社，1994.

[18]张宗祜.关于农业地学今后研究的几点意见.中国农业地质研究新进展，1999:1～4.

[19]邵时雄等.农业生态地学的研究方法和内容.中国农业地质研究新进展，1999:5～21.

[20]陈昌笃.地质生态学的趋势.中国农业地质研究新进展，2001:27～31.

[21]金日光.我国农业地质的微观根本问题——农土缺乏生命动力源（素）.中国农业地质研究新进展，2001:22～25.

[22]曾群望等.云南生物地质环境研究.昆明：云南科技出版社，2001.

[23]南京大学地质系.地球化学.北京：科学出版社，1979.

[24]刘英俊等.元素地球化学.北京：科学出版社，1984.

[25]岩石矿物分析编写组.岩石矿物分析.北京：地质出版社，1991.

[26]王夔.生命科学中的微量元素.北京：中国计量出版社，1989.

[27]邹邦基.微量元素与微肥使用.北京：农业出版社，1989.

[28]何立等.喷施宝的开发与应用.北京：中国工人出版社，1994.

[29]朱裕贞，苏小云，路琼华编.工科无机化学.上海：华东理工大学出版社，1998.

[30]张洪渊，万海清.生物化学.北京：化学工业出版社，2002.

[31]高吉喜等.21世纪生态发展战略.贵阳：贵州科技出版社，2001.