Agricultura y Geología Cuaternaria
Los factores geográficos que restringen la producción agrícola son cuestiones a las que las ciencias ambientales del Cuaternario deben prestar atención. En la actualidad, la erosión del suelo se ha convertido en uno de los graves problemas medioambientales. La erosión del suelo es un serio desafío que enfrenta el impulso de modernización de China. El suelo con mayor fertilidad natural en nuestro país es el suelo negro. Sin embargo, la erosión del suelo en el suelo negro es extremadamente grave. Los expertos chinos han advertido que el suelo negro del noreste de China podría desaparecer en 50 años. Este problema es muy prominente en el curso medio del río Amarillo, el curso superior del río Yangtze y las áreas de suelo rojo en el sur. No solo destruye el medio ambiente ecológico local, sino que también causa daños interminables a las áreas aguas abajo. a la sedimentación. Durante décadas, diferentes disciplinas como la geología, la geografía y la conservación del suelo y el agua han trabajado mucho en este campo y han obtenido muchos resultados. Sin embargo, el estudio de la erosión del suelo no puede ser eficaz dentro de una sola disciplina; requiere la cooperación de todas las disciplinas. Los geólogos cuaternarios pueden aprovechar al máximo su rico conocimiento del entorno cuaternario, especialmente la evolución ambiental del Holoceno, los movimientos neotectónicos, los procesos de fuerzas externas, el desarrollo de los ríos, etc., y pueden desempeñar funciones y contribuciones incomparables con otras disciplinas. La dirección de los esfuerzos futuros es desarrollar modelos de predicción de la pérdida de suelo y agua en diferentes áreas y regiones típicas para proporcionar una base científica más completa para la toma de decisiones y los departamentos industriales para implementar la prevención y el control.
La desertificación de la tierra es común en las zonas áridas y semiáridas del norte de mi país, y también ocurre en las zonas costeras del este. El control de la desertificación de la tierra ha sido un proyecto importante desde 1949 y se ha trabajado mucho en las últimas décadas. Sin embargo, debido a la gran área de distribución y la relativa complejidad del problema, sigue siendo grave. Los geólogos cuaternarios se basan en un análisis en profundidad de los factores de formación de la desertificación (incluidos los antecedentes ambientales y los factores humanos) para presentar opiniones integrales sobre las diferencias regionales en las características de distribución espacial de las tierras desertificadas, las diferentes formas de evolución de las tierras desertificadas, la evaluación de peligros y los modelos de gobernanza. etc., haz contribuciones únicas. La dirección de los esfuerzos futuros es trabajar en estrecha colaboración con disciplinas adyacentes, llevar a cabo investigaciones interdisciplinarias integrales, esforzarse por lograr nuevos avances en teoría y métodos y cooperar activamente con los gobiernos locales para garantizar que los resultados de la investigación se adopten y apliquen en mayor medida.
1. El desarrollo de la geología agrícola en el extranjero
El término "geología agrícola" fue acuñado por primera vez por los geólogos alemanes F. A. Fellow y F. V. Richthofen a mediados del siglo XIX. Fue propuesto, pero sin una definición clara, y simplemente se utilizó para explicar la relación entre la formación del suelo. No fue hasta 1916, cuando R. H. Rastall de la Universidad de Cambridge publicó "Agricultural Geology" y en 1946, cuando F. v. Emeison de la Universidad Estatal de Luisiana publicó "Agricultural Geology", que se presentó sistemáticamente por primera vez a quienes se dedicaban a la investigación geológica. conocimiento de rocas, minerales, estructuras, etc., y analiza los problemas encontrados en la gestión y la investigación agrícolas.
Desde la década de 1950, a medida que la contradicción entre la población mundial, los recursos y el medio ambiente se ha vuelto cada vez más prominente, la geología ambiental ha ido surgiendo gradualmente y un número considerable de problemas geológicos agrícolas se han clasificado en geología ambiental.
En 1986, el científico estadounidense D. C. Adriano publicó el libro "Trace Elements in the Terrestrial Environment", que introdujo sistemáticamente 22 oligoelementos estrechamente relacionados con los humanos en el medio terrestre: arsénico, boro, cadmio, cromo. , Cobre, plomo, manganeso, mercurio, molibdeno, níquel, selenio, zinc y antimonio, bario, cobalto. Plata, talio, estaño, titanio, vanadio, etc. Se analiza el valor económico de los elementos, su estado de aparición natural, el ciclo y el comportamiento de los elementos en los sistemas suelo-planta, los requisitos de las plantas y la tolerancia a la toxicidad, los límites de salud de los elementos en el agua potable y los alimentos, y sus fuentes en el medio ambiente.
Rusia, Estados Unidos, Canadá, Australia, Reino Unido y otros países han llevado a cabo estudios geológicos ecológicos y estudios geológicos especiales, interpretando la geología agrícola como "la geología al servicio de la agricultura" (Peter van Straaten, 2002) .
En los últimos años, los químicos del suelo y los químicos ambientales han realizado muchas investigaciones sobre la disponibilidad y los efectos ecológicos de los nutrientes, especialmente la investigación sobre los efectos ecológicos de los contaminantes orgánicos y los estados de valencia de los metales pesados, que se ha convertido en a Puntos calientes en la ciencia ambiental internacional.
2. Progreso de la investigación en geología agrícola en China
Antes de la fundación de la Nueva China, el trabajo geológico rara vez involucraba la agricultura. El único trabajo se centraba en la investigación de las ciencias del suelo bajo la dirección de la geología y la agricultura. algún estudio de minerales agrícolas. En las décadas transcurridas desde la fundación de la República Popular China, el trabajo geológico para la agricultura de mi país ha logrado grandes avances y se han publicado una gran cantidad de monografías y artículos, lo que también ha promovido el desarrollo de la economía nacional. El trabajo principal incluye:
Estudio hidrogeológico del suministro de agua de las tierras agrícolas y mejora de las tierras salino-álcalis. En las décadas de 1960 y 1970, mi país llevó a cabo estudios hidrogeológicos del suministro de agua de las tierras agrícolas que oscilaban entre 1:50.000 y 1: 654,38 millones. Los trabajos geológicos más importantes, además del estudio hidrogeológico y del suministro de agua urbano, se completaron 65.438 estudios de suministro de agua en tierras agrícolas. El alcance de la mejora de las tierras salino-álcalis es muy amplio, como la llanura de Huanghuaihai, la llanura de Guandong, la llanura de Hetao de Mongolia Interior, la llanura de Yinchuan, la llanura de Songliao del noreste, las estribaciones del norte de las montañas de Tianshan, el corredor Hexi, etc. Ha realizado importantes contribuciones al aumento de la producción de cereales, ha acumulado mucha experiencia práctica y ha desarrollado teorías. Este trabajo aún continúa en la llanura de Hebei, la llanura de Yinchuan, la llanura de Hetao y otros lugares. , y ha profundizado en el almacenamiento y gestión de los recursos hídricos.
La utilización y desarrollo de recursos minerales y rocosos agrícolas incluye fertilizantes minerales y piensos minerales. Las mayores ventajas de utilizar minerales de roca como fertilizante son el bajo costo y las grandes reservas. El desarrollo agrícola de las minas de roca en mi país incluye principalmente fertilizantes agrícolas tradicionales como la roca de fosfato y las minas de potasio, que han desempeñado un papel importante en el desarrollo de la agricultura de mi país y el aumento de la producción. En los últimos años, la utilización agrícola de minerales no metálicos se ha desarrollado enormemente, incluyendo principalmente zeolita, montmorillonita, illita, caolinita, atapulgita, sepiolita, glauconita, vermiculita, piedra caliza, dolomita, yeso, piedra medicinal, apatita, tierra de diatomeas, magnesita, serpentina, lignito, turba, frijol mungo, perlita, toba, escoria, etc. Mi país también ha logrado grandes avances en la investigación y el desarrollo de aditivos alimentarios minerales de roca, como el desarrollo y utilización de sal gema, yeso, piedra medicinal, cal, bentonita, tierra de diatomeas, etc. como aditivos alimentarios. La zeolita o bentonita que contiene sodio, potasio, silicio, aluminio y otros elementos puede ayudar a la digestión, promover el crecimiento y desarrollo animal, mejorar la capacidad reproductiva, eliminar la suciedad y desodorizar, evitar infecciones parasitarias, eliminar enfermedades causadas por la falta de oligoelementos y promover un pelaje suave. La luz o las plumas son brillantes y la carne es deliciosa. Utilizando cal y polvo de piedra como aditivos alimentarios, las aves ornamentales alimentadas tienen altas tasas de producción de huevos, cáscaras de huevo gruesas y alta resistencia a la compresión.
La investigación, evaluación y zonificación del entorno geológico agrícola regional y la evaluación de la calidad del entorno ecológico regional involucran una amplia gama de campos y contenidos. Por ejemplo, la evaluación integral de la calidad del medio ambiente ecológico y geológico en zonas ecológicamente frágiles y el desarrollo agrícola sostenible, y la evaluación integral de la calidad del medio ambiente ecológico y geológico agrícola regional proporcionan una base científica para proteger y gestionar el medio ambiente ecológico, aprovechando el potencial de los recursos naturales agrícolas. recursos naturales de la región y formular planes de desarrollo sostenible. En los últimos años, la situación de la construcción ecológica agrícola en varios lugares ha promovido en gran medida la investigación sobre las divisiones geológicas ecológicas agrícolas locales. Sichuan, Guangxi, Hubei, Shandong, Hebei, Henan, Jiangxi, Guangdong, Anhui, Jiangsu, Jilin, Zhejiang, Yunnan, Guizhou, Liaoning y otras provincias (regiones) han llevado a cabo zonificaciones geológicas ecológicas agrícolas en diversos grados, con el fin de científicamente ajustar la estructura agrícola y la utilización racional de los recursos regionales de agua y tierra proporciona una base para la toma de decisiones, como la cuenca de Sichuan.
Estudio geológico agroecológico, evaluación y desarrollo de cultivos agrícolas y forestales famosos Desde la década de 1980, la investigación geológica agroecológica y la evaluación de cultivos agrícolas y forestales famosos se han llevado a cabo con gran detalle, involucrando. más de 100 productos famosos y especiales, entre los que se incluyen principalmente cítricos de Sichuan, mostaza Fuling, pomelo Shatian de Guangxi, melocotón Feicheng de Shandong, uva Turpan de Xinjiang, azufaifa de Hebei Cangzhou, lichi de Guangxi, Yunnan, Guizhou, Henan, tabaco de Shandong, Yunnan occidental y té de Zhejiang oriental. , etc. Caña de azúcar de Liujiang, Guangxi, plátanos de Nanning, Taishan (pie noreste) de Shandong, Qian'an de Hebei, castañas de Changping, Beijing, etc. , logró resultados fructíferos, acumuló una gran cantidad de datos y materiales, resumió muchas teorías y conocimientos, y utilizó estos datos y materiales y sus leyes para descubrir o descubrir muchas nuevas áreas agrícolas y forestales ventajosas, expandir la plantación y promover en gran medida la promoción económica local. desarrollo.
3. La relación entre la geología del Cuaternario y la agricultura
La roca es la base material del suelo y uno de los cinco factores formadores del suelo. La roca erosionada representa aproximadamente el 95% del peso total del suelo. No es sólo el esqueleto básico del suelo, sino también la base de soporte mecánico de los cultivos. El material parental que forma el suelo tiene un impacto directo sobre las propiedades físicas y químicas del suelo. Qué tipo de roca madre hay, qué tipo de suelo habrá. Por tanto, las rocas son la base material del suelo. El conocimiento preciso de la identificación de diversas rocas y minerales es clave para identificar los tipos de suelo.
Las rocas aportan diversos nutrientes necesarios para los cultivos y la salud humana, como potasio, fósforo, calcio, carbono, silicio, boro, molibdeno, hierro, azufre, yodo, etc., principalmente del suelo. Durante el proceso de crecimiento, las plantas absorben nutrientes de las rocas y la matriz del suelo a través de sus raíces para su propio crecimiento y uso, y los devuelven al suelo en forma de hojarasca, enriqueciendo así los nutrientes minerales del suelo, mejorando la fertilidad del suelo y creando una rica base nutricional. base para el crecimiento saludable de los cultivos. Bajo una misma vegetación, clima, topografía y la intervención de actividades humanas, es precisamente por las diferencias en las rocas madre que se producen diferentes niveles de fertilidad del suelo y productividad agrícola.
Las rocas son el principal factor determinante del aprovechamiento agrícola. Algunos lugares tienen grandes tierras cultivables y altas tasas de producción agrícola, mientras que otros lugares tienen bajas tasas de producción agrícola. La razón principal está relacionada con los tipos de rocas en estos lugares: generalmente las áreas de arcilla roja, lutita de arena púrpura y lutita de pizarra tienen grandes áreas de tierra cultivada y altas tasas de utilización agrícola, mientras que las áreas de piedra caliza, grava y granito tienen menos tierra cultivada y bajas tasas de utilización agrícola. Por ejemplo, el material parental de laterita cuaternaria en Hunan incluye 6,5438 millones de acres de suelo y 7,34 millones de acres de arrozales, lo que representa el 70,58% de este tipo de material parental. Hay 77,26 millones de acres de suelo desarrollados a partir de material parental de piedra caliza, formando 6,99 millones de acres de arrozales, lo que representa sólo el 9,05% de este material parental en el país. Además, las zonas de piedra caliza son las principales zonas afectadas por la pobreza en Hunan, con terreno accidentado, escasa vegetación, sumideros, graves fugas de agua, vulnerabilidad a la sequía y cosechas inestables. Las cuencas de Shaoheng, Trayong, Changliu y Mayuan de la provincia se desarrollan principalmente a partir del material parental de esquisto de arena púrpura y los campos secos están ampliamente distribuidos, lo que los convierte en una de las áreas importantes con ventaja de producción agrícola.
Las condiciones geológicas son una base importante para la planificación científica agrícola y el diseño de cultivos. Debido a la gran variedad de rocas y material parental, existen muchos tipos de suelo, incluidos los ricos y finos, ácidos y alcalinos, arenosos y pegajosos, gruesos y finos, secos y húmedos. Por lo tanto, en la práctica de producción agrícola a largo plazo, hemos enfatizado repetidamente la necesidad de adaptarse a las condiciones locales y seguir las leyes de la naturaleza. El ajuste estratégico de la estructura agrícola actual es seleccionar variedades de cultivos apropiadas de acuerdo con las condiciones locales basadas en estas características del suelo, las características biológicas de los cultivos y la demanda del mercado, a fin de utilizar plenamente el máximo potencial de producción del suelo y eficiencia de la producción agrícola.
La integración estrecha de las ciencias de la tierra y las ciencias agrícolas, la aceleración de la aplicación de los resultados de las ciencias geológicas en la agricultura, el fortalecimiento de la investigación en ciencias de la tierra agrícolas y el fortalecimiento de los intercambios y la cooperación promoverán el desarrollo sostenido, rápido y saludable de la agricultura.
4. La tendencia de desarrollo de la geología agrícola de China
Desde la fundación de la Nueva China, la agricultura de China ha logrado logros de renombre mundial, utilizando el 77% de la tierra cultivable del mundo para alimentar a 22 personas. % de la población mundial. En la actualidad, la situación general de la agricultura de mi país es: en primer lugar, la calidad de los principales productos agrícolas es insuficiente, especialmente después de unirse a la OMC, y la estructura agrícola debe ajustarse con urgencia; en segundo lugar, el nivel de utilización de los recursos de tierras agrícolas debe ajustarse; mejorado en tercer lugar, la contradicción entre el desarrollo económico agrícola y rural y la construcción del entorno ecológico es prominente.
Prestar atención al entorno ecológico agrícola es un punto destacado del desarrollo de la geología ecológica agrícola en China hoy en día.
Desde 2002, el plan de mapeo multiobjetivo implementado por el Servicio Geológico de China en cooperación con los gobiernos locales ha fortalecido la evaluación de la calidad del entorno geológico ecológico agrícola y ha proporcionado una base para proteger y gestionar el entorno ecológico, aprovechando el potencial de los recursos naturales agrícolas regionales. y formulación de planes de desarrollo sostenible.
El diseño de ingeniería geológica ecológica agrícola proporcionará soporte técnico para el uso sostenible de los recursos terrestres. Centrándose en las necesidades nacionales, como la construcción de bases de cereales y frutas famosas, la construcción de provincias (condados) ecológicos agrícolas y la construcción ecológica de la devolución de tierras agrícolas a bosques y pastizales, etc. Aprovechando el desarrollo de la región occidental como una oportunidad, combinado con el estudio de tierras y recursos, se lleva a cabo un diseño de ingeniería geológica ecológica agrícola para lograr la unidad de beneficios sociales, económicos y ecológicos.
Desde el análisis del contexto geológico agrícola en los años 1980 hasta la propuesta de geología ecológica agrícola en los años 1990, el concepto de desarrollo sostenible ha sido generalmente reconocido. La geoquímica ecológica y la hidrogeología ecológica son otro gran avance en la innovación teórica en geología ecológica agrícola. Estudiar el mecanismo del ciclo ecogeoquímico de los nutrientes minerales de las plantas roca (suelo)-agua y prestar atención al papel del agua del suelo como portador de nutrientes y elementos nutricionales de las plantas en el sistema de suministro, transporte y consumo de nutrientes contribuirá a la realización de "Bajos insumos, bajo consumo. El objetivo del "alto rendimiento" es resolver problemas teóricos básicos.
5. Aplicación de los servicios geológicos integrales del Cuaternario
Los recursos terrestres y su utilización racional son cuestiones clave relacionadas con el desarrollo agrícola. Basándonos en estudios de campo, utilizamos nueva información de teledetección, como mapas topográficos a gran escala y fotografías aéreas, para compilar mapas de recursos terrestres, mapas de pendientes del terreno y mapas de uso de la tierra, evaluar la calidad de la tierra apta para la agricultura, la silvicultura y el pastoreo. y presentar sugerencias de desarrollo razonables.
La construcción, escala y disposición racional de las bases de granos y frutas se ven afectados en gran medida por el entorno cuaternario local, incluidas las condiciones climáticas, las condiciones del relieve, las condiciones hidrogeológicas, las condiciones geoquímicas, etc. Al utilizar la intersección y penetración de la geología y la agricultura del Cuaternario y otras disciplinas relacionadas, podemos proporcionar conocimientos valiosos basados en la comprensión de estas situaciones y desempeñar un papel insustituible en otras disciplinas.
Desarrollo agrícola integral y diseño racional, es decir, el núcleo de la construcción de una agricultura sostenible es mejorar el entorno ecológico agrícola, aumentar la productividad agrícola, consumir la menor cantidad de factores de producción, obtener el máximo de productos agrícolas y lograr el máximo. productividad y beneficios económicos óptimos, el desarrollo coordinado de un entorno ecológico óptimo. Estos aspectos requieren una gran cantidad de investigación básica y una investigación exhaustiva utilizando la geología cuaternaria para proporcionar una base científica.
La función del sistema económico ecológico agrícola es una función integral, que se refleja principalmente a través de beneficios económicos, beneficios ecológicos y beneficios sociales. Los beneficios de estos tres aspectos se reflejan en diferentes aspectos, y cada elemento es un indicador de las características de su principio. La combinación de estos factores e indicadores constituye un sistema de indicadores para la evaluación integral de las funciones del sistema económico ecológico agrícola. Entre ellos, los elementos de beneficio ecológico se proponen plenamente en el contexto del entorno geológico cuaternario. El entorno geológico cuaternario es la base material y la fuente de energía de todo el sistema económico ecológico agrícola.