来源于《中国地质调查成果快讯》
摘要:进一步查明皖江经济带高标准基本农田示范县水文地质条件,开展高标准基本农田适宜性分区评价,指出高标准基本农田建设方向,为高标准基本农田规划建设提供了水文地质方面的依据。总结存在的主要环境地质问题,提出相应的对策建议。
1.项目概况
“皖江示范区高标准基本农田示范县农业水文地质调查”为安徽省公益性重点地质工作项目,由安徽省地质调查院牵头承担。项目周期为2015—2018年。项目工作区范围为皖江经济带的8个高标准基本农田示范县,包括明光市、凤阳县、定远县、肥东县、肥西县、当涂县、南陵县和枞阳县行政区域全境,总面积约15533平方公里。主要目标任务是开展农业水文地质调查,查明浅层地下水的水位、水质、水量及赋存规律,进行农业适宜性分区,为高标准基本农田示范县建设服务。
2.成果简介
(1)进一步查明工作区水文地质条件,提高了农业水文地质工作程度。高标准基本农田区地下水以松散岩类孔隙水为主, 通过补充水文地质钻探和物探,细化了松散岩类孔隙含水岩组的划分,江淮波状平原间隐伏的早更新世含水层和基岩风化带网状裂隙水分布及富水性有了进一步的了解。河谷平原区地下水位埋深一般1~2m,地势低洼处,地下水位埋深不足1m,排水不良,土壤潜育化明显;波状平原区地下水位埋深一般2~5 m,高岗地区地下水位埋深一般5~8m,由于地下水位埋深较大,不利于作物吸收利用地下水,易造成干旱。
(2)查明了区内地下水资源量和灌溉水质量,圈定了一批具有灌溉供水意义的地下水富水地段。经评价计算,区内地下水天然补给资源量为16.62亿m3/a,可开采资源量为9.88亿m3/a。水资源供需平衡分析结果表明,江淮波状平原区缺水量大,属功能性、工程性缺水,农业灌溉保证率低;沿江平原区水资源丰富,供需基本平衡。选择水温、pH、化学需氧量、汞等15项指标,进行了灌溉水质适宜性评价,地表水和地下水的各项指标均在标准范围内,满足各种作物所需的农业灌溉水质需要。工作区农业灌溉以地表水为主,为弥补灌溉水资源的不足,沿江、沿淮、沿河等地下水资源丰富区(单井涌水量100~1000m3/d或1000~3000m3/d),可适当井灌开采,同时也利于改善农业生态环境(图1)。
图1 宜井灌区分布图
(3)高标准基本农田适宜性分区评价,指导区内高标准基本农田规划建设。以水文地质条件为主要评价因子,补充土壤理化性质及养分状况,建立了较为全面的评价指标体系,采用层次分析法和综合指数法对高标准基本农田适宜性进行评价,划分为高度适宜、适宜、基本适宜和不适宜4个区(图2)。高度适宜区所占比例为23.6%,主要分布于水资源条件好的河谷平原区;适宜区所占比例为34.0%,主要分布于波状平原区;基本适宜区所占比例为13.8%,主要分布于山前斜地、岗地及江淮分水岭一带;不适宜区所占比例为28.6%,主要分布于山地丘陵、城镇规划区、生态环境保护区等。
图2 高标准基本农田适宜性评价分区图
高标准基本农田规划建设应在适宜性评价结果的基础上,根据先易后难的原则进行布局安排。综合评分高的适宜区,各类条件均相对较好,建设成本相对较低,产生效益又快又好,优先开展高标准基本农田建设;综合评分较低的基本适宜和不适宜区,各类条件不是很好,建设成本高、效益低,不宜进行高标准基本农田建设。
(4)查明了高标准基本农田区主要的环境地质问题,为农业生产和农田环境保护献策。受气候条件、地质背景和人为污染等方面的影响因素,区内存在主要的环境地质问题为:水资源分配不均,易受旱涝灾害;受地质环境背景影响,中低产田分布广泛,约占总耕地面积的59.6%;土壤营养元素分布不均,有机质总体较为缺乏,磷、钾较缺乏;受农药、化肥等污染,土壤出现了明显的酸化和重金属富集的现象,地下水超Ⅲ类水样品比例达60%以上,“硝化”现象明显。主要对策建议有:因地制宜采用蓄、引、提、调多种方法以增加灌溉供水量,合理开发利用地下水资源及推广节水灌溉工程,扩大有效灌溉面积;从地质环境角度,改善水分运移平衡,合理调控地下水位,改善土壤化学元素迁移状况,平衡施肥,有效改造中低产田;大力提倡科学施肥、配方施肥,控制含有有毒物质化肥、农药的滥用,推广病虫害综合防治技术,加强控制污染物的排放,建立生态防护沟,预防水土环境的进一步恶化;调整作物布局和优化农业结构,对于改造难度大、投资多而见效甚微的中低产田,可改中适宜的经济作物或发展林牧渔等产业,以期取得最佳的经济效益和环境效益。
(5)探索性地开展了水-土-作物系统重金属迁移转化规律研究,可为土壤污染治理和无公害产品生产提供参考。选择在重金属高异常且大宗农作物种植区,将农田土壤、包气带水、潜水、粮食作物作为一个完整的生态系统,研究重金属元素迁移转化规律。结果表明,区内表层土壤Cd、As、Hg、Pb富集,但As、Hg、Pb生物可利用率均小于10%,Cd生物可利用态达52%;土壤水溶液重金属除As外均未检出;水稻籽实中Cd超标率为达14.29%,最高含量0.939mg/kg(标准为0.2mg/kg),土壤水溶液及土壤在30cm耕植土处Cd易富集,有机质及酸性土壤易使Cd被作物吸收;可通过向农田中添加CaCO3、煤渣灰等碱性物质,降低金属离子的活性,减少作物对重金属的吸收量。
3.成果意义
本项工作在省内为首次开展,进一步查明了皖江经济带农业水文地质条件,圈定了一批可供农业灌溉开采的地下水富水地段,进行了高标准基本农田适宜性分区评价,指出了高标准基本农田建设方向,开展了重金属在水-土-作物系统中的迁移转化机理研究,总结了主要地质环境问题并提出了对策建议,为地下水资源合理开发利用、水土环境保护、高标准基本农田规划建设及农业种植结构布局调整等提供水文地质方面的依据。
(安徽省地质调查院 焦团理供稿)
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