Avances en la investigación en geología agrícola

(1) Progresos en la investigación extranjera de geología agrícola

El término "agrogeología" fue acuñado por primera vez por los académicos alemanes F.A. Fellow y Richthofen (fue propuesto por F.V. Richthofen a mediados -Siglo XIX No tiene una definición clara y sólo se utiliza para explicar la relación entre la meteorización de las rocas y la formación del suelo. A principios del siglo XX, la comunidad geológica internacional prestó gran atención a la investigación en geología agrícola y se celebraron muchas conferencias internacionales en Europa. En 1907, el Instituto de Geología de la Real Academia de Ciencias de Hungría estableció la primera institución del mundo dedicada a la investigación en geología agrícola, el Departamento de Geología Agrícola. Esta institución se centró en el estudio geológico del suelo, la cartografía y la génesis y clasificación del suelo.

En los primeros 50 años del siglo XX, geólogos británicos y estadounidenses escribieron sucesivamente libros y enseñaron geología agrícola, como "Agricultural Geology" publicado por R.H. Rastll de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido en 1916, y "Geología agrícola" de R.H. Geología agrícola publicado por F.V. Emeison, State University. La intención original de estos dos libros es presentar conocimientos geológicos, como rocas, minerales, estructuras, etc., a quienes se dedican a la investigación agrícola. Todo esto muestra que la geología agrícola en ese momento consistía principalmente en conocimiento y comprensión geológicos que permeaban la investigación del suelo o al servicio directo de la agricultura.

En la década de 1930, K. Troll propuso por primera vez el término "geoecología". Este concepto ahora se entiende generalmente como el estudio de la geosfera y la base material del sistema ambiental y la biosfera. que ocurren bajo la influencia de actividades naturales y humanas. El trabajo de estudios geológicos ecológicos regionales es relativamente sistemático en Rusia (la ex Unión Soviética), y se han completado 14 mapas geológicos ecológicos en toda Rusia, 1:5 millones. Después de la década de 1950, a medida que las contradicciones entre la población mundial, los recursos y el medio ambiente se volvieron cada vez más prominentes, la geología ambiental (Betzf, 1962) surgió gradualmente y un número considerable de problemas geológicos agrícolas se incluyeron en la categoría de geología ambiental.

Hasta 1972, con el fin de unificar el concepto de la materia, el Servicio Geológico de Estados Unidos interpretaba la geología agrícola como la geología aplicada a las necesidades agrícolas, explorando el origen y composición del suelo, los minerales fertilizantes, la distribución y características de las aguas subterráneas, etc. , que fue Categoría de Geología Aplicada. En la actualidad, en el extranjero, la geología agrícola suele interpretarse como "geología al servicio de la agricultura", que estudia los procesos geológicos que afectan la formación y distribución del suelo, y la aplicación de materiales geológicos en los sistemas agrícolas y forestales como medio de mantenimiento y mejorar la productividad del suelo. El trabajo principal involucra la investigación agrícola y el desarrollo de rocas y minerales, la investigación de suelos y la mejora de suelos salino-álcalis, la investigación sobre la relación entre la producción agrícola y ganadera y los elementos geoquímicos, etc. Este último promueve aún más el estudio en profundidad de la geología agrícola. .

1. Desarrollo y utilización de fertilizantes minerales agrícolas

Las rocas y los minerales se han utilizado en la agricultura durante siglos, pero Missous (1853, 1854), Hensel (1890, 1894) y otros Fue pionero en la investigación agrícola basada en la idea de que "el pan surge de las rocas". Keller (1948) y Keller et al (1963) crearon una nueva era de investigación teórica y trabajo práctico sobre agricultura de rocas, seguidos por Fyfe y colegas (Fyfe, 1981, 1987, 1989, 2000; Chesworth et al., 1983, 1985). ; Van Straaten y Chesworth, 1985; A principios de la década de 1980, el Centro Internacional de Investigaciones para el Desarrollo financió el primer programa de geología agrícola, el Programa de Geología Agrícola Tanzania-Canadá (Chesworth et al., 1985, 1989).

El departamento de geología de la antigua Unión Soviética trabajó mucho para resolver el problema de los fertilizantes minerales. Por ejemplo, con el fin de establecer una base fiable de materias primas minerales para la industria química agrícola en Siberia occidental, en febrero de 1983 se celebró en Tomsk una reunión sobre el desarrollo de la industria de la turba en la región de Tomsk, a la que asistieron representantes del Ministerio de Geología de la Federación de Rusia y otros departamentos Uno de los objetivos principales es estudiar las perspectivas del uso de turba como fertilizante en la producción agrícola y las posibles perspectivas del departamento de geología para explorar este recurso en la región.

Posteriormente, el Comité Regional de Novosibirsk de la Unión de Exploración Geológica de la antigua Unión Soviética y otras unidades celebraron conjuntamente en Novosibirsk en 1984 un tema especial sobre "Geología y geografía de las materias primas químicas agrícolas de Siberia y posibles formas de su aplicación durante los siglos XI y XII". Planes Quinquenales" El seminario estudió el estado de las bases de materias primas minerales en la industria química agrícola y presentó sugerencias específicas para el desarrollo de bases de materias primas minerales en los últimos años. Una planta de aluminio en Azerbaiyán utiliza alunita para producir 16×104t de hidróxido de aluminio, 17×104t de fertilizante potásico y 35×104t de ácido sulfúrico al año.

2. Investigación y mejora de suelos salino-álcalis

Para resolver el problema alimentario nacional, la ex Unión Soviética llevó a cabo una gran cantidad de investigaciones y mejoras de suelos salino-álcalis. trabajo experimental. En 1960 se publicó en China el libro "Introducción al suelo y las condiciones naturales en China" del ex académico soviético B.A. Kovda. En él se resumían las condiciones y características de la formación del suelo en China y también se analizaban los principales tipos de suelo en varias partes de nuestro país. , especialmente suelos salinos, se realizó una discusión más detallada y, tomando como ejemplo las principales granjas, se expusieron los problemas existentes en la utilización y las soluciones. En la década de 1960, Roger (А.А.Pοде) y Kovda (В.A.Ковда) de la ex Unión Soviética y otros realizaron investigaciones sobre la investigación y mejora del suelo salino-álcali. Creían que el suelo salino en áreas irrigadas y no. las áreas irrigadas son causadas por plantas o se forman en condiciones dominadas por un flujo capilar de líquido ascendente que se evapora de la superficie, la formación de suelo salino y suelo alcalino en pastizales y áreas desérticas se debe a que la evaporación es la fuerza dominante en el equilibrio del suelo y del agua subterránea; proceso bajo vegetación forestal Las condiciones de humedad del suelo pueden causar que algunas sustancias se lixiven del perfil del suelo y se filtren completamente de la capa del suelo y de las profundidades de la corteza erosionada; en condiciones de estepa forestal, la condición de humedad del suelo es de tipo transitorio; El "Estudio y mejora de las tierras salinas y alcalinas" publicado por B.A. Kovda y otros ha tenido una gran influencia en el trabajo de mejora de las tierras salinas y alcalinas de mi país.

3. Investigación en geoquímica agrícola

Europa occidental, América del Norte y otros países han llevado a cabo principalmente investigaciones sobre la relación entre los cultivos agrícolas y forestales y los elementos geoquímicos, y han compilado una serie de estudios agrícolas. mapas de geoquímica. J.S. Webb fue el primero en aplicar métodos de geoquímica de exploración a la geoquímica ambiental, estudiando la aplicación de la dispersión, enriquecimiento, migración y distribución de elementos químicos en la resolución de agricultura, ganadería, enfermedades endémicas, etc. J.S. Webb et al. realizaron una muestra de sedimentos fluviales por kilómetro cuadrado en un área de 250 km2 del condado de Limerick (Limerick), donde el Instituto Nacional de Investigación Agrícola de Irlanda informó que el contenido de selenio y molibdeno en el suelo y los pastos alcanzaba niveles tóxicos. Las áreas anormales altas de selenio y molibdeno en los sedimentos del río están relacionadas con la morrena rica en metales y los residuos de erosión de esquisto, y están estrechamente relacionadas con los altos contenidos de selenio y molibdeno en los pastos. Si el contenido de selenio en los pastos secos alimentados es superior a 5 mg/kg, el ganado vacuno y los caballos sufrirán gradualmente de selenosis crónica. En base a esto, Webb también señaló otras áreas que pueden causar enfermedades en el ganado debido a las altas anomalías de selenio y molibdeno en los sedimentos de los ríos.

En 1980, el francés Wegener y otros publicaron el artículo "Geología y vino", que detallaba la relación entre la calidad, el clima y la geología de diversas uvas en las tres zonas productoras de vino de Burdeos, Champaña y Burgon. entre las propiedades del suelo y las formas del relieve. Creen que el vino tinto producido en los viñedos de Pomerol tiene un rico aroma debido a la grava rica en óxido de hierro de la tierra, mientras que el famoso vino blanco se produce en la capa de grava de la marga del Oligoceno superior.

Los académicos soviéticos estudiaron los patrones de distribución y las formas de existencia de oligoelementos en diferentes suelos, la distribución de oligoelementos en plantas y cultivos, y sus efectos en plantas y cultivos, y propusieron el concepto de concentraciones críticas de oligoelementos. elementos en las plantas, señalando que por encima y por debajo de este valor crítico, el metabolismo en la planta se altera y ocurren diferentes tipos de cambios en la apariencia. Por ejemplo, los cultivos de cereales (trigo, centeno, avena) son especialmente sensibles a las deficiencias de cobre, molibdeno y manganeso. Según la investigación del académico estadounidense H.D Chapman, las plantas cultivadas aún pueden crecer normalmente cuando el contenido de cobre es de 1,1 a 41 mg/kg y el contenido de zinc es de 3,9 a 229 mg/kg (la concentración límite inferior es obviamente); insuficiente es de 0,7 a 10 mg de cobre/kg, zinc de 0,4 a 96 mg/kg; el límite superior es de 1,4 a 336,3 mg/kg y 70,8 a 7500 mg/kg, respectivamente.

El científico estadounidense D.C. Adriano publicó el libro "Trace Elements in the Terrestrial Environment" en 1986, en el que introdujo sistemáticamente 22 oligoelementos estrechamente relacionados con los humanos en el entorno terrestre: arsénico, boro, cadmio y cromo. , cobre, plomo, manganeso, mercurio, molibdeno, níquel, selenio, zinc y antimonio, bario, berilio, cobalto, flúor, plata, talio, estaño, titanio, vanadio, etc. Cada capítulo se centra en el valor económico de uno o varios oligoelementos, su estado de aparición natural, el ciclo y el comportamiento de los elementos en el sistema 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, etc. En los últimos años, académicos de la química del suelo, la química ambiental y otros campos han realizado una gran cantidad de estudios sobre la disponibilidad y los efectos ecológicos de los elementos nutrientes (ver más abajo para más detalles).

(2) Progreso en la investigación nacional de geología agrícola

La historia de la comprensión y utilización del entorno natural por parte de los antiguos trabajadores chinos para cultivar cultivos y árboles frutales se remonta a miles de años atrás. "Zhou Li" (siglo V a. C. al siglo III a. C.) describe cinco lugares (cinco tipos de terreno), a saber, montañas y bosques, ríos y pantanos, colinas, tumbas y Yuanxi (lugares poco húmedos), cada uno con su propio para el cultivo, los árboles frutales, por ejemplo, deben ser del género del roble y del castaño en las montañas y bosques, y del género del ciruelo y del ciruelo en las colinas. Se puede observar que el pueblo chino reconoció la relación ecológica entre los árboles frutales y el suelo hace 2.500 años. "Qunfangpu" (1621) de Wang Xiangjin también registra que "el suelo nunca se cansa de la altura, el suelo y los fertilizantes son los mejores, la azada nunca se cansa de contar y la tierra suelta es buena", lo que explica la relación entre el crecimiento de los cultivos y suelo. Sin embargo, el estudio de la relación entre los cultivos y el medio ambiente como tema tiene una historia de sólo cien años, y esto es lo que más tarde se convirtió en geología agrícola.

1. La etapa de desarrollo del trabajo de geología agrícola de mi país

Antes de la fundación de la Nueva China, los servicios de geología a la agricultura se centraban principalmente en el estudio de los minerales del suelo y la formación del suelo bajo la dirección. de geología, así como una pequeña cantidad de trabajo de reconocimiento agrícola de minas. En los últimos 50 años, el trabajo de geología agrícola de mi país ha logrado grandes avances, que se pueden dividir en tres etapas.

La primera etapa: de los años 50 a los 70, la etapa de servicio de recursos agrícolas. Al comienzo de la fundación de la Nueva China, las cuestiones alimentarias siempre han sido un problema importante que plagaba la seguridad y la supervivencia nacional. Bajo la guía de la idea de que "el éxito o el fracaso de la cosecha depende del agua, y la cosecha depende más o menos del fertilizante", el departamento de geología ha llevado a cabo la investigación y exploración de minas de potasio y minas de fosfato, y llevó a cabo exploraciones de suministro de agua en tierras agrícolas y exploración de suelos en zonas áridas y semiáridas del norte, investigaciones y otros trabajos para mejorar la erosión y la salinización. En las décadas de 1960 y 1970, se completó un total de aproximadamente 130 × 104 km2 de estudios hidrogeológicos del suministro de agua de tierras agrícolas a una escala de 1:50.000 a 1:100.000.

La segunda etapa: la década de 1980, la etapa de servicio de fondo geológico agrícola. En la década de 1980, el Instituto de Geología y Recursos Minerales de Chengdu del Ministerio de Geología y Recursos Minerales cooperó con expertos en plantación de algodón en la provincia de Sichuan para ajustar el diseño del algodón de la provincia en función de la idoneidad de los cuerpos geológicos para el algodón. 40%, pero la producción se duplicó en tres años. Durante este período, el Ministerio de Geología y Recursos Minerales realizó numerosos despliegues para llevar a cabo trabajos geológicos agrícolas centrándose en el estudio de los antecedentes geológicos agrícolas y especialidades famosas y de alta calidad, así como en la exploración y desarrollo de nuevos fertilizantes minerales y piensos minerales. . En 1988, el Ministerio de Geología y Recursos Minerales informó al Consejo de Estado sobre el trabajo de desarrollar la geología al servicio de la agricultura, lo que desencadenó el primer clímax de la geología agrícola.

La tercera etapa: desde los años 1990, la etapa geológica ecológica agrícola. En la década de 1990, la "geología agrícola" evolucionó hacia la "geología ecológica agrícola". La "geología ecológica agrícola" ya no es el concepto de "geología agrícola" de los primeros tiempos, sino que ha formado el prototipo de una disciplina marginal. Fue durante este período (1992) que la Sociedad Geológica de China estableció el Comité Profesional de Geología Agrícola. El Comité Profesional de Geología Agrícola presentó los últimos resultados de la investigación en geología ecológica agrícola de mi país en el 30º Congreso Geológico Internacional, que atrajo la atención de colegas internacionales y celebró reuniones en Shandong en 1997, 1998, 2000, 2002, 2003 y 2004. Linzi, Zhejiang Hangzhou, Beijing, Hunan Changsha, Guangxi Guilin y Sichuan Chengdu celebraron seminarios académicos nacionales y publicaron "Nuevos avances en la investigación en geociencia agrícola en China" (1999, 2001, 2003). El actual trabajo cooperativo provincial-ministerial de investigación del medio ambiente geológico agrícola ha desencadenado un nuevo auge en el trabajo geológico agrícola.

2. Los principales avances del trabajo en geología agrícola de mi país

En los últimos años, el progreso de la investigación en geología agrícola de mi país se resume en los siguientes cinco aspectos.

Primero, estudio geológico agrícola, evaluación y desarrollo de cultivos agrícolas y forestales famosos y de alta calidad. Desde la década de 1980, se ha llevado a cabo vigorosamente el estudio geológico agroecológico y la evaluación de cultivos agrícolas y forestales famosos y especiales, involucrando más de 100 tipos de productos famosos y especiales, principalmente cítricos de Sichuan, mostaza Fuling, pomelo Shatian de Guangxi, Wendan Yuhuan de Zhejiang ( pomelo), melocotón de Shandong Feicheng, uva Xinjiang Turpan, azufaifo dorado de Hebei Cangzhou, lichi de Guangxi, tabaco de Yunnan, Guizhou, Henan y Shandong, té del oeste de Yunnan y del este de Zhejiang, caña de azúcar de Liujiang, Guangxi, plátano de Nanning y Taishan. (estribaciones noreste) de Shandong, Chestnuts en Qian'an, Hebei, Changping, Beijing, etc. han logrado resultados ricos, han acumulado una gran cantidad de datos y han resumido una gran cantidad de conocimientos teóricos utilizando estos datos y sus leyes, muchos de ellos nuevos. Se han encontrado o descubierto áreas ventajosas para la agricultura y la silvicultura, y la ampliación de la plantación también ha promovido en gran medida el desarrollo de la economía local.

En segundo lugar, la transformación de campos y pastos de bajo y medio rendimiento en zonas pastoriles. Se trata principalmente de dos aspectos: el mejoramiento salino-alcalino del terreno y la fertilización equilibrada. La mejora de las tierras salino-álcalis en campos de rendimiento medio-bajo y pastos pastorales cubre la llanura de Huanghuaihai, la llanura de Guanzhong, la llanura de Hetao de Mongolia Interior, la llanura de Yinchuan, la llanura nororiental de Songliao, las estribaciones septentrionales de las montañas Tianshan, el corredor Hexi, etc., haciendo También se han acumulado importantes contribuciones al aumento de la producción de cereales. Por ejemplo, la superficie terrestre total de la llanura de Huang-Huai-Hai es de aproximadamente 35×104 km2, de los cuales aproximadamente 2,74×108 acres son tierras cultivadas, lo que representa el 19% de la superficie total de tierras cultivadas del país. Después de más de 30 años de esfuerzos continuos, se han controlado más de 40 millones de acres de suelo salino-álcali en la llanura de Huang-Huai-Hai, y la tierra irrigada ha crecido a 1,6 × 108 acres, lo que representa aproximadamente el 60% de la tierra cultivada. Este trabajo aún continúa en la llanura de Hebei, la llanura de Yinchuan, la llanura de Hetao y las zonas áridas del noroeste de China, y se ha profundizado en el trabajo de almacenamiento y gestión de recursos hídricos, que implica la exploración del mecanismo de interacción agua-roca. Después de la década de 1980, los datos del estudio geoquímico regional 1:200.000 de mi país comenzaron a utilizarse en el campo de la geoquímica ambiental para estudiar la correspondencia entre los contenidos de Zn, Cu, Co, Mo, B, etc. en diferentes regiones y el rendimiento de los cultivos. y encontrar Se resumen las causas de los defectos de crecimiento biológico y los bajos rendimientos y se proponen los umbrales de normalidad, exceso o deficiencia de ciertos elementos locales y el correspondiente crecimiento de los cultivos. Investigaciones similares proporcionan una base técnica para la preparación y aplicación de microfertilizantes en el campo y promueven eficazmente la transformación de campos y pastos locales de rendimiento medio y bajo.

En tercer lugar, investigación y evaluación del entorno geológico agrícola y de desastres. Debido al impacto de los desastres geológicos agrícolas o las actividades humanas, todavía hay algunas montañas áridas, laderas áridas, terrenos baldíos, minas abandonadas y áreas de hundimiento, pozos de ladrillos en áreas planas y estanques secos en todo el país. Causó problemas agrícolas en Shandong, Hebei, Hunan y otros lugares, atención del departamento de investigación geológica. Muchas unidades son responsables de la erosión del suelo, la desertificación de la tierra (desertificación), la pantanosificación, la salinización, los campos empapados de frío, el colapso de las rocas y el suelo, los flujos de escombros y la sedimentación por inundaciones en áreas relevantes, así como de los desechos industriales, las aguas residuales domésticas y el aporte excesivo de fertilizantes químicos. y pesticidas en la contaminación del suelo, etc., se han llevado a cabo un gran número de investigaciones y evaluaciones. Por ejemplo, la investigación sobre la prevención y el control de desastres por inundaciones en el área del lago Dongting muestra que el hundimiento estructural geológico, la sedimentación y la construcción de terraplenes son los principales factores que causan anegamientos graves, inundaciones frecuentes y el deterioro general del medio ambiente ecológico. implementar el método "sentarización y expansión de lagos" que se ajusta a la naturaleza y adopta medidas de ingeniería relevantes para crear un nuevo "sistema ambiental geológico compuesto artificial-natural" con desarrollo coordinado, proporcionando la base de toma de decisiones necesaria para las partes relevantes.

En cuarto lugar, zonificación geológica agrícola y estudio geológico ecológico agrícola. En los últimos años, Sichuan, Guangxi, Hubei, Shandong, Hebei, Henan, Jiangxi, Guangdong, Anhui, Jiangsu, Jilin, Zhejiang, Yunnan, Guizhou, Liaoning y otras provincias han llevado a cabo zonificaciones geológicas agrícolas en diferentes niveles. Se basa principalmente en divisiones administrativas y factores que afectan el desarrollo y utilización de los recursos terrestres agrícolas, forestales y ganaderos (especialmente la idoneidad de la producción biológica agrícola) que involucran el clima, la topografía y la estructura geotécnica (en algunas áreas, la geoquímica y el entorno de los recursos hídricos). Las bases de zonificación, como el ajuste de la plantación de algodón en la cuenca de Sichuan y la zonificación de la plantación de azufaifa en el condado de Xian, provincia de Hebei, han producido grandes beneficios económicos. Durante el período del "Noveno Plan Quinquenal", el Ministerio de Geología y Recursos Minerales añadió un trabajo piloto de estudio geológico ecológico 1:50.000 y un trabajo piloto de estudio geológico ecológico agrícola 1:50.000 al trabajo de estudio geológico regional tradicional, como el 1: 50.000 áreas en las áreas de Linzi y Qingzhou en Shandong Los proyectos piloto de estudios geológicos y agroecológicos, los proyectos piloto de estudios geológicos agroecológicos de Hebei Liuchang y Longhua 1:50.000, etc., son todos trabajo del departamento geológico para proporcionar servicios efectivos. Servicios para la zonificación agrícola.

En quinto lugar, el aprovechamiento agrícola de los minerales rocosos.

Debido al desarrollo de la economía agrícola, el desarrollo y utilización de recursos minerales y rocosos agrícolas ha alcanzado un nivel sin precedentes. Por ejemplo, la Planta General Química de Wenzhou ha construido un taller de pruebas para la utilización integral de alunita. , y la Oficina de Estudios Geológicos de la Provincia de Shandong ha completado la tarea de investigación de extracción de potasio del agua de mar. La Oficina de Estudios Geológicos de la Provincia de Hunan ha utilizado con éxito feldespato de potasio para reemplazar parte de la arcilla como ingrediente para recuperar el fertilizante potásico del polvo del horno de cemento. En la actualidad, las rocas y minerales agrícolas de uso común en China incluyen zeolita, montmorillonita, illita, caolinita, arcilla de atapulgita, sepiolita, glauconita, vermiculita, piedra caliza, dolomita, yeso, piedra medicinal, fósforo. Hay más de 20 tipos de piedra caliza, diatomita, magnesita, serpentina, lignito, turba, frijol mungo, perlita, toba, escoria, piedra pómez, lava volcánica, etc. Pueden utilizarse como fertilizantes minerales, piensos, pesticidas y sus portadores, o para mejorar el suelo. Por ejemplo, el desarrollo exitoso de microfertilizantes minerales de roca especiales, fertilizantes compuestos de sepiolita, agentes minerales de recubrimiento de semillas, etc., así como minerales agrícolas no convencionales como piedra caliza, turba, zeolita, bentonita, etc., tienen buenas perspectivas de aplicación. . Mi país es extremadamente rico en recursos de tierras raras, que tienen un efecto significativo en el aumento de la producción y la mejora de la calidad de muchos cultivos. Los productos agrícolas de tierras raras de mi país han ingresado al mercado internacional y son seleccionados por muchos países.

3. Contenido y métodos de la investigación en geología agrícola en mi país

Las necesidades urgentes del desarrollo agrícola y la expansión del campo del trabajo geológico han promovido efectivamente la penetración cruzada de las geociencias. y la agronomía y la teoría de las geociencias agrícolas. La formación y desarrollo del campo han llevado a la publicación de algunas monografías, como "Investigación integral sobre geología ambiental ecológica de las llanuras occidentales de la cuenca del Tarim en Xinjiang", "Entorno geológico biológico" , “Investigaciones en Geología Ecológica Agrícola Forestal Frutícola”, “Geoquímica Regional, Agricultura y Salud”, “Atlas de Geoquímica Ecológica y Ambiental”, “Investigaciones en Grandes Sistemas Geotécnico-Planta”, “Geoquímica Ecológica Elemental y su Aplicación”, “Introducción a la geología agrícola de Hunan ", etc. El principal progreso teórico se refleja principalmente en la evolución de los conceptos y el contenido de la investigación. , tres aspectos de los métodos técnicos.

(1) El concepto de geología agrícola y su evolución

En 1986, el profesor Li Zhengji propuso por primera vez el concepto de fondo geológico agrícola, creyendo que el fondo geológico ecológico agrícola se refiere a Tongda. Agricultura (Agricultura, Silvicultura y Ganadería) cuerpos geológicos relacionados o cuerpos rocosos y la síntesis especial de fuerzas geológicas (fuerzas internas y externas) en 1996, estudió más a fondo el efecto del ecosistema roca-suelo-agua-planta; En 2001, Zeng Qunwang et al. propusieron el concepto de ciencia biogeoambiental. Creían que la ciencia biogeoambiental utiliza teorías y métodos geológicos para estudiar la relación entre los organismos y el entorno geológico del que dependen, centrándose en el impacto del entorno geológico en los organismos. Es una disciplina fronteriza formada por la mutua penetración e integración de la biología, la geología y las ciencias ambientales. En 1999, desde la perspectiva de la geología ambiental, el académico Chen Mengxiong creía que la geología ambiental ecológica trata el entorno geológico como un sistema no biológico independiente y estudia la relación entre el entorno geológico y el entorno de vida humano bajo la doble influencia del entorno ecológico natural. El medio ambiente y la relación socioecológica.

El académico Zhang Zonghu cree que la "geología ecológica agrícola" ha formado el prototipo de una disciplina marginal. La geología ecológica agrícola es una disciplina marginal que intersecta la ciencia agrícola, la geología, las ciencias ambientales y otras disciplinas, y puede usarse como tal. una geociencia una nueva rama de la disciplina. La geología ecológica agrícola es una disciplina que estudia la estructura, función e interacción de todo el sistema humano-producción agrícola-ambiente geológico. En otras palabras, estudia la interacción entre el sistema agrícola ecológico y el entorno geológico bajo control humano. la interacción entre el sistema agrícola ecológico y el ambiente geológico bajo control humano. Es estudiar el proceso y mecanismo de interacción entre las actividades agrícolas como componente del ecosistema y el ambiente geológico en el que se ubica, y lograr el propósito de sustentabilidad. desarrollo bajo control humano.

(2) Contenido de la investigación de la geología ecológica agrícola

El contenido de la investigación de la geología ecológica agrícola involucra principalmente la estructura geológica ecológica, la geoquímica ecológica, la hidrogeología ecológica y la geología económica ecológica. generalmente se centra en el estudio del fondo geológico y la estructura geológica, el sistema de elementos roca-suelo-planta, la precipitación atmosférica-agua del suelo, la solución del suelo de la zona vadosa, etc. En los últimos años, también ha comenzado a recibir atención la investigación sobre la combinación de tecnología y economía.

Primero, el estudio de la estructura geológica ecológica, incluyendo la estructura de la superficie, la roca subterránea y la estructura del suelo y la interfaz de conversión de material y energía, es el marco para el "suministro y transporte" de nutrientes que controlan la óptima crecimiento de cultivos agrícolas y forestales.

1) Estructura superficial, es decir, la interfaz tierra-aire.

2) Estructura geotécnica subterránea, incluyendo la litología, estructura granulométrica, poros, uniones de roca, zonas de fractura, corteza erosionada, fallas u otras estructuras geológicas de roca y suelo, así como la aparición o aparición de roca y suelo dentro de una cierta profundidad. Muestra las características de secuencia de capas y sedimentación. En el caso del suelo, también incluye sus propiedades físicas y su estructura.

3) Las interfaces para la conversión de material y energía incluyen: ① La interfaz roca-suelo, es decir, la interfaz entre la roca en la corteza de meteorización y la zona de meteorización, la superficie de contacto entre el lecho de roca y la acumulación residual de la pendiente y la capa de generación del suelo. La interfaz entre las capas A, B, C y la capa D (material parental) se utiliza para estudiar los cambios en la calidad, cantidad y proporción de nutrientes ② interfaz suelo-planta (objeto); es decir, la superficie de contacto entre el sistema de raíces y el entorno ③ agua-suelo La interfaz es la interfaz entre el agua subterránea o la zona vadosa y la roca y el suelo de la zona de gas;

En segundo lugar, la investigación en geoquímica ecológica estudia principalmente el proceso de "suministro, transporte" y equilibrio de elementos nutrientes y su relación con la ecología.

1) Valores de fondo de elementos (o combinaciones de elementos) y sus contenidos y umbrales de contenido adecuados para plantas, incluidos: ① Valores de fondo y umbrales de contenido adecuados para plantas ② Halo geoquímico, incluido el primario; halo geoquímico, halo biogeoquímico secundario y halo biogeoquímico, etc.

2) Análisis del mecanismo del funcionamiento óptimo del sistema regional "ambiente geológico-equilibrio de elementos-producción biológica", que incluye: ① investigación del equilibrio de elementos; ② investigación de producción biológica y de oligoelementos para transformar suelos pobres o cultivarlos; fertilidad, aumentar el rendimiento, mejorar la calidad de los cultivos agrícolas y forestales y mejorar la resistencia al estrés de los cultivos.

3) Indicadores de zonificación geoquímica ecológica y fórmulas y coeficientes de evaluación cuantitativa, que incluyen: ① signos e indicadores; ② fórmulas y coeficientes, como coeficiente de absorción, coeficiente de relación, intensidad de suministro, intensidad de alimentación, etc.

4) Contaminación y enfermedades endémicas.

En tercer lugar, la investigación hidrogeológica ecológica. La calidad del agua, la cantidad de agua y las condiciones de enterramiento freático, la coordinación entre los períodos de precipitación natural y la demanda de agua de los cultivos, y el equilibrio entre los recursos hídricos regionales y el consumo regional de agua agrícola, etc., son todos necesarios en el sistema "agricultura-agua, recursos del suelo- "Entorno geológico" sistema de investigación unificada. Se debe prestar especial atención a la investigación sobre la migración, el desarrollo y la utilización de las aguas subterráneas poco profundas y de la zona vadosa situada encima de ellas, así como a la investigación sobre la tecnología de control.

En cuarto lugar, la investigación geológica ecológica y económica. Estudia principalmente cuestiones de economía ecológica en la producción biológica desde una perspectiva geológica, incluyendo: ① Investigación sobre planificación del uso de la tierra y planificación regional; ② Investigación sobre prevención de desastres geológicos agrícolas ③ El impacto de la contaminación en la producción biológica y las enfermedades humanas y animales (incluidas las enfermedades endémicas, etc.) .) Investigación de prevención y control; ④ desarrollo y utilización de minerales rocosos agrícolas; ⑤ desarrollo, utilización y protección de recursos geológicos de ecoturismo.

(3) Aplicación de nuevas tecnologías y nuevos métodos

En la investigación del estado del uso de la tierra con tecnología de teledetección, la investigación de la erosión del suelo y la investigación de la regularidad y la investigación de los antecedentes geológicos agrícolas, se utiliza tecnología informática. para llevar a cabo investigaciones agrícolas El procesamiento de datos de elementos geológicos y geoquímicos y el establecimiento de la correspondiente base de datos sobre el entorno geológico agrícola han logrado buenos resultados. Por ejemplo, la tecnología SIG se utiliza para determinar la cantidad y distribución espacial de tierras cultivadas que deben convertirse en bosques y pastizales, y para estudiar la zonificación de mejoras de tierras salino-álcalis, etc. La tecnología de las "tres S" también se puede utilizar para compilar la relación entre la degradación de la fertilidad del suelo, la acidificación del suelo, la contaminación del suelo y la litificación del suelo. Cambios temporales y espaciales en la desertificación. Además, se han logrado resultados gratificantes utilizando medidores de humedad de neutrones para observar la dinámica de la humedad en la zona vadosa y utilizando tecnología de isótopo estable 15N para observar los efectos de la absorción de fertilizantes. También se ha establecido una base (campo) de experimentos geológicos agrícolas de campo.