來源於《中國地質調查成果快訊》
摘要:進一步查明皖江經濟帶高標準基本農田示範縣水文地質條件,開展高標準基本農田適宜性分區評價,指出高標準基本農田建設方向,為高標準基本農田規劃建設提供了水文地質方面的依據。總結存在的主要環境地質問題,提出相應的對策建議。
1.項目概況
「皖江示範區高標準基本農田示範縣農業水文地質調查」為安徽省公益性重點地質工作項目,由安徽省地質調查院牽頭承擔。項目周期為2015—2018年。項目工作區範圍為皖江經濟帶的8個高標準基本農田示範縣,包括明光市、鳳陽縣、定遠縣、肥東縣、肥西縣、當塗縣、南陵縣和樅陽縣行政區域全境,總面積約15533平方公里。主要目標任務是開展農業水文地質調查,查明淺層地下水的水位、水質、水量及賦存規律,進行農業適宜性分區,為高標準基本農田示範縣建設服務。
2.成果簡介
(1)進一步查明工作區水文地質條件,提高了農業水文地質工作程度。高標準基本農田區地下水以鬆散岩類孔隙水為主, 通過補充水文地質鑽探和物探,細化了鬆散岩類孔隙含水岩組的劃分,江淮波狀平原間隱伏的早更新世含水層和基岩風化帶網狀裂隙水分布及富水性有了進一步的了解。河谷平原區地下水位埋深一般1~2m,地勢低洼處,地下水位埋深不足1m,排水不良,土壤潛育化明顯;波狀平原區地下水位埋深一般2~5 m,高崗地區地下水位埋深一般5~8m,由於地下水位埋深較大,不利於作物吸收利用地下水,易造成乾旱。
(2)查明了區內地下水資源量和灌溉水質量,圈定了一批具有灌溉供水意義的地下水富水地段。經評價計算,區內地下水天然補給資源量為16.62億m3/a,可開採資源量為9.88億m3/a。水資源供需平衡分析結果表明,江淮波狀平原區缺水量大,屬功能性、工程性缺水,農業灌溉保證率低;沿江平原區水資源豐富,供需基本平衡。選擇水溫、pH、化學需氧量、汞等15項指標,進行了灌溉水質適宜性評價,地表水和地下水的各項指標均在標準範圍內,滿足各種作物所需的農業灌溉水質需要。工作區農業灌溉以地表水為主,為彌補灌溉水資源的不足,沿江、沿淮、沿河等地下水資源豐富區(單井涌水量100~1000m3/d或1000~3000m3/d),可適當井灌開採,同時也利於改善農業生態環境(圖1)。
圖1 宜井灌區分布圖
(3)高標準基本農田適宜性分區評價,指導區內高標準基本農田規劃建設。以水文地質條件為主要評價因子,補充土壤理化性質及養分狀況,建立了較為全面的評價指標體系,採用層次分析法和綜合指數法對高標準基本農田適宜性進行評價,劃分為高度適宜、適宜、基本適宜和不適宜4個區(圖2)。高度適宜區所占比例為23.6%,主要分布於水資源條件好的河谷平原區;適宜區所占比例為34.0%,主要分布於波狀平原區;基本適宜區所占比例為13.8%,主要分布於山前斜地、崗地及江淮分水嶺一帶;不適宜區所占比例為28.6%,主要分布於山地丘陵、城鎮規劃區、生態環境保護區等。
圖2 高標準基本農田適宜性評價分區圖
高標準基本農田規劃建設應在適宜性評價結果的基礎上,根據先易後難的原則進行布局安排。綜合評分高的適宜區,各類條件均相對較好,建設成本相對較低,產生效益又快又好,優先開展高標準基本農田建設;綜合評分較低的基本適宜和不適宜區,各類條件不是很好,建設成本高、效益低,不宜進行高標準基本農田建設。
(4)查明了高標準基本農田區主要的環境地質問題,為農業生產和農田環境保護獻策。受氣候條件、地質背景和人為污染等方面的影響因素,區內存在主要的環境地質問題為:水資源分配不均,易受旱澇災害;受地質環境背景影響,中低產田分布廣泛,約占總耕地面積的59.6%;土壤營養元素分布不均,有機質總體較為缺乏,磷、鉀較缺乏;受農藥、化肥等污染,土壤出現了明顯的酸化和重金屬富集的現象,地下水超Ⅲ類水樣品比例達60%以上,「硝化」現象明顯。主要對策建議有:因地制宜採用蓄、引、提、調多種方法以增加灌溉供水量,合理開發利用地下水資源及推廣節水灌溉工程,擴大有效灌溉面積;從地質環境角度,改善水分運移平衡,合理調控地下水位,改善土壤化學元素遷移狀況,平衡施肥,有效改造中低產田;大力提倡科學施肥、配方施肥,控制含有有毒物質化肥、農藥的濫用,推廣病蟲害綜合防治技術,加強控制污染物的排放,建立生態防護溝,預防水土環境的進一步惡化;調整作物布局和優化農業結構,對於改造難度大、投資多而見效甚微的中低產田,可改中適宜的經濟作物或發展林牧漁等產業,以期取得最佳的經濟效益和環境效益。
(5)探索性地開展了水-土-作物系統重金屬遷移轉化規律研究,可為土壤污染治理和無公害產品生產提供參考。選擇在重金屬高異常且大宗農作物種植區,將農田土壤、包氣帶水、潛水、糧食作物作為一個完整的生態系統,研究重金屬元素遷移轉化規律。結果表明,區內表層土壤Cd、As、Hg、Pb富集,但As、Hg、Pb生物可利用率均小於10%,Cd生物可利用態達52%;土壤水溶液重金屬除As外均未檢出;水稻籽實中Cd超標率為達14.29%,最高含量0.939mg/kg(標準為0.2mg/kg),土壤水溶液及土壤在30cm耕植土處Cd易富集,有機質及酸性土壤易使Cd被作物吸收;可通過向農田中添加CaCO3、煤渣灰等鹼性物質,降低金屬離子的活性,減少作物對重金屬的吸收量。
3.成果意義
本項工作在省內為首次開展,進一步查明了皖江經濟帶農業水文地質條件,圈定了一批可供農業灌溉開採的地下水富水地段,進行了高標準基本農田適宜性分區評價,指出了高標準基本農田建設方向,開展了重金屬在水-土-作物系統中的遷移轉化機理研究,總結了主要地質環境問題並提出了對策建議,為地下水資源合理開發利用、水土環境保護、高標準基本農田規劃建設及農業種植結構布局調整等提供水文地質方面的依據。
(安徽省地質調查院 焦團理供稿)
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