第 卷, 第 6 期 中 国 农 业 资 源 与 区 划 Vol.,No.6,pp66-70 011 年 1 月 ChineseJournalofAgriculturalResourcesandRegionalPlanning December,011 췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍 资 源 利 用 天 津 市 富 钾 土 地 资 源 评 价 * 曹 淑 萍, 程 绪 江 ( 天 津 市 地 质 调 查 研 究 院, 天 津 00191) 摘 要 天 津 市 水 土 环 境 地 球 化 学 调 查 发 现 了 大 面 积 的 富 钾 土 地 资 源, 该 文 利 用 调 查 数 据 圈 定 富 钾 土 地 资 源 区, 并 对 其 储 量 进 行 估 算, 目 的 是 为 保 护 和 合 理 利 用 富 钾 土 地 资 源 提 供 科 学 依 据 依 据 土 壤 全 钾 含 量 大 于.5% 圈 定 了 8 个 富 钾 土 地 资 源 区, 主 要 分 布 在 宁 河 - 汉 沽 地 区, 其 次 分 布 在 蓟 县 山 区 蓟 县 富 钾 土 地 由 富 钾 岩 石 风 化 形 成, 宁 河 - 汉 沽 富 钾 土 地 形 成 与 退 海 古 泻 湖 有 关 富 钾 土 地 资 源 区 总 面 积 约 1 0.17km, 耕 植 层 (0~0cm) 和 0~100cm 土 体 中 估 算 全 钾 总 储 量 分 别 为 868.6t 和 477.65t 关 键 词 富 钾 成 因 钾 储 量 土 地 利 用 建 议 [1] 钾 是 作 物 生 长 发 育 必 需 的 大 量 元 素 之 一, 它 在 改 善 作 物 品 质, 提 高 产 量 等 方 面 起 着 重 要 的 作 用 近 年 来, 我 国 由 于 钾 资 源 储 备 和 生 产 都 严 重 不 足, 钾 肥 长 期 施 用 量 极 低, 这 已 给 我 们 这 个 农 业 大 国 带 来 了 严 重 危 害 由 于 三 要 素 生 产 施 用 比 例 长 期 严 重 失 调, 导 致 缺 钾 范 围 日 趋 扩 大, 土 壤 物 化 性 能 变 差, 肥 力 锐 减, 土 地 退 化, 同 时 也 使 氮 肥 肥 效 下 降, 施 肥 成 本 上 升 此 外, 还 因 缺 钾 而 引 起 作 物 病 变, 如 水 稻 生 理 性 赤 枯, 不 少 农 作 物 抗 病 虫 能 力 减 弱, 出 现 早 衰 退 化 等 现 象 我 国 钾 肥 的 年 需 求 量 至 少 要 750~800 万 t, 而 全 国 年 产 量 仅 为 100 多 万 t, 占 所 需 量 的 15%, 缺 口 很 大 为 了 摆 脱 依 赖 进 口 的 被 动 局 面, 一 方 面 应 扩 大 找 钾 领 域, 拓 宽 找 钾 途 径, 寻 找 更 多 的 钾 资 源 ; 另 一 方 面 也 需 要 在 钾 资 源 的 开 发 利 用 方 面 多 做 工 作 [] 天 津 市 由 于 独 特 的 地 理 位 置 和 成 土 环 境 拥 有 天 然 富 钾 土 地 资 源, 查 明 富 钾 土 地 资 源 量 及 其 成 因, 并 进 行 合 理 开 发 利 用, 对 于 缓 解 我 国 钾 肥 紧 缺 局 面, 促 进 天 津 市 经 济 发 展 具 有 重 要 意 义 1 土 壤 调 查 方 法 1.1 区 域 土 壤 样 品 采 集 天 津 市 水 土 环 境 地 球 化 学 调 查 根 据 多 目 标 区 域 地 球 化 学 调 查 规 范 (DD005-01) [5] 进 行, 采 取 网 格 化 方 法 分 别 采 集 全 市 陆 域 表 层 土 壤 和 深 层 土 壤 样 品 表 层 土 壤 采 样 深 度 为 0~0cm, 样 品 采 样 密 度 为 1 点 /km, 按 1 个 样 /4km 组 合 送 样 检 测 平 原 区 深 层 土 壤 采 样 深 度 80~100cm, 山 区 采 至 基 岩, 采 样 密 度 一 般 为 1 点 /4km, 按 照 1 个 样 /16km 进 行 组 样 测 试, 采 样 点 位 置 见 图 1 和 图 1. 剖 面 土 壤 样 品 采 集 根 据 成 土 母 质 分 布 情 况, 选 择 代 表 性 地 区 布 置 土 壤 垂 向 剖 面 在 全 市 范 围 内 采 集 土 壤 纵 剖 面 0 个, 深 度 160cm, 每 隔 约 0cm 左 右 采 集 1 件 土 壤 样 品, 单 样 测 试 1. 土 壤 样 品 测 试 土 壤 样 品 分 析 质 量 要 求 及 监 控 办 法 按 多 目 标 区 域 地 球 化 学 调 查 规 范 要 求 执 行, 由 安 徽 省 地 质 实 验 研 究 所 分 析, 其 中 全 钾 测 试 采 用 X 射 线 荧 光 光 谱 法 (XRF), 速 效 钾 采 用 乙 酸 铵 浸 提 火 焰 光 度 法 收 稿 日 期 :010-07-1 曹 淑 萍 为 教 授 级 高 级 工 程 师 程 绪 江 为 工 程 师 * 资 料 来 源 : 天 津 市 水 土 环 境 地 球 化 学 调 查, 津 城 调 任 [005]006
第6期 曹淑萍等:天津市富钾土地资源评价 69 富钾土地资源分布及成因分析.1 富钾土地资源评价标准 钾在土壤中的赋存 形 式 通 常 有 种, 即 水 溶 性 钾 代 换 性钾和含 钾 矿 物,水 溶 性 钾 代 换 性 钾 能 被 植 物 吸 收 利 用, 而土壤中钾总量的近 90% 是以原生含钾硅酸盐 矿 物 和 次 生 黏 土矿物形式存在的,这 些 含 钾 矿 物 都 能 通 过 风 化 作 用 而 释 放 出钾离子作为土壤胶 体 表 面 吸 附 钾 的 补 充, 是 代 换 钾 的 钾 源 储备 [] 土壤全钾能很 好 地 反 映 土 壤 母 质 特 征, 代 表 土 地 长 期供给钾素的能力,且 受 施 肥 影 响 较 小 具 有 稳 定 性, 与 速 效 图 1 蓟县山区土壤采样点位图 钾有较好的相关性 ①,因此选用土壤全钾作为天然富钾土地资源评价指标 全国第二次土壤普查把土壤全 钾含量大于.5% 确定为一级丰富区,野外调查发现土壤全钾一级区生长的农作物品质较好,而且多是天 津市名特优农产品产地,如茶淀葡萄 小港酸梨和盘山柿子等 因此确定表层土壤全钾含量.5% 为富钾 土地资源区标准,据此圈定了 8 个富钾土地资源区,主要分布在蓟县和宁河 - 汉沽. 蓟县富钾土地资源区分布及成因分析 蓟县富钾土地资源区 5 个,均分布在山区,总面积约 97km (表 1,图 ) 表 1 蓟县富钾土地资源区基本情况 编号 FK1 地点 蓟县下营镇 黄崖关村 地形地貌 中低山 FK 蓟县大红峪 - 道 谷峪 - 孙各庄 FK 蓟县城关 镇小岭子 低 山 该区土层薄,土壤 为 褐 土 其 中 FK4 FK5 蓟县官庄镇 联合村 - 桃庄 蓟县城关 镇小岭子 低山丘陵 地层和岩体 长城系 团山子组和大红峪组 蓟县系 洪水庄组 燕山期 侵入岩 蓟县系 洪水庄组 岩 性 富钾页岩,富钾白云岩 伊利石 页岩 二长斑岩和 二长花岗岩 伊利石 页岩.5968 17.689 16.568 面积 ( km) 10.95 化钾 8%~1% ② 49.8585 FK1 和 FK 分 布 在 黄 崖 关 以 及 大 红 峪 - 孙各庄的长城系团山子组和大红 峪组地层附近 据林晓辉,任富根等 研究,大红峪时期燕山区是一个含钾 海盆并具火山岩喷发,在火山活动的 间歇期,存在古风化现象,沉积了含 钾页岩 [,4], 大 红 峪 组 地 层 一 般 含 氧,富钾页岩和白云 岩 风 化 是 形 成 这 两 个 富 钾 土 地 资 源 区 的 原 因 FK4 分 布 在 盘 山 岩 体 中,盘山岩体以二长斑岩和二长花岗岩为主,为富钾的岩体 FK 和 FK5 分 布 在 蓟 县 系 洪 水 庄 组 地 层 附 近,该组为一套灰黑 灰绿 棕黄色含石英粉砂伊利石页岩,伊利石是一种富钾的层状含水硅酸盐类黏土 矿物,以优质伊利石为原料可以制取钾肥 [5,6] 综上所述,蓟县 5 个富钾土地资源区均 为 富 钾 的 地 层 和 岩 体风化形成的. 宁河 - 汉沽富钾土地资源区分布及成因分析 宁河 - 汉沽富 钾 土 地 资 源 区 个, 总 面 积 约 100km, 主要分布在宁河 县 境 内, 包 括 潘 庄 北 淮 淀 任 凤 板 桥 乡 和苗庄镇等,其次分布 在 汉 沽 茶 淀 塘 沽 中 心 庄 - 宁 车 沽 以 及东丽区赤土镇等 (图,图 4),该 区 属 于 冲 积 海 积 低 平 原 到海积平原过渡带,土壤为盐化湿潮土 据 水经 注 记 载, 公 元 前 60 年 黄 河 改 道 离 去 以 后, 这里长期处于海淡 水 往 复 交 替, 海 陆 变 迁 不 定 的 状 态, 形 成 庞大彼此相连的泻湖 洼 淀 群,后 又 逐 渐 演 变 成 范 围 几 百 里 的 退海湖泊和沼泽,即所 谓 雍 奴 薮, 来 自 燕 山 的 河 流 携 带 的 富 ① ② 图 蓟县富钾区分布图 曹淑萍,陈一笠,冯鑫等. 天津市国土农业环境地球化学调查报告. 天津市地质调查研究院,00 ( 1) 田树信,周志勇,闻秀明等. 天津市蓟县下营镇团山子村南山富钾岩石矿详查报告. 天津市地质调查研究院,00 ( 1)
70 011 年 中国农业资源与区划 含钾的物质在该区大量沉积下来;该区近 1000 多年以来为湖泊和沼泽,水 分 强 烈 蒸 发 浓 缩 使 金 属 元 素 在 湖泊沉积物中进一步浓集;湖泊沉积物主要为黏土矿物,黏土矿物对钾等金 属 元 素 具 有 较 强 的 吸 附 能 力 以上这些因素使该区形成了 1~1.5m 厚的富钾土地资源 富钾土地资源计算.1 土壤全钾在纵剖面上分布特征 在宁河 - 汉沽富 钾 区 土 壤 纵 剖 面 中, 全 钾 在 1m 深 度 内 含量高且变化不大,均高于.5%,1m 以下土层全钾含量逐 渐降低,在.5% 以下 (图 ). 钾储量计算 钾储量计算参考中 国 地 质 调 查 局 全 国 土 壤 碳 储 量 及 各 类元素 (氧化物) 储 量 实 测 计 算 暂 行 要 求 进 行, 分 别 计 算 各富钾区 0~0cm 和 0~100cm 土层中全钾储量 0~0cm 土层中钾储量计算方法 全钾及速效钾储量计算公示如下: 全钾储量 (.1 面积 ( km ) 0cm 土 壤 容 重 ( g/cm ) 钾平均含量 (% ) kg) 图 宁河 - 汉沽土壤采样点位图 速效钾储量 (.00001 面 积 ( km ) 0cm 土 壤 容 重 ( g/cm ) 速 效 钾 平 均 含 量 (mg/ 0~100cm 土层中钾储量计算方法 根据土壤纵剖面中全钾分布特征,全钾计算适用直线分布模式,选用下列公式进行计算: 全钾及速效钾储量计算公示如下: 全钾储量 (.1 面 积 ( km ) 土 层 厚 度 ( cm) 土 壤 容 重 ( g/cm ) [表 层 钾 平 均 含 量 (% ) + 深层钾平均含量 (% )]/ 速效钾储量 (.00001 面积 ( km) 土层厚度 ( cm) 土壤容重 ( g/cm ) [表层速效钾 平均含量 (mg/kg)+ 深层速效钾平均含量 ( mg/kg)]/ 应用上述公示计算了各区钾资源量,其中土壤钾含量面积和土层厚度为本次实际调查数据,土壤容重 为第二次土壤普查实测数据 计算结果详见表 图 5 土壤全钾纵向分布图 图 4 宁河 - 汉沽富钾区分布图
第 6 期 曹 淑 萍 等 : 天 津 市 富 钾 土 地 资 源 评 价 71 表 钾 资 源 量 计 算 表 土 层 厚 度 (cm) 土 壤 容 重 (g/cm ) 全 钾 平 均 (%) 富 钾 区 编 号 FK1 FK FK FK4 FK5 FK6 FK7 FK8 合 计 面 积 (km ) 10.9 49.86.60 17.69 16.6 10.74 8.69 1166.95 10.17 范 围 5~5 5~75 0~0 10~100 10~100 >100 >100 >100 - 平 均 0.6.5 5.0 60.0 68.0 100.0 100.0 100.0-0-0cm 1.6 1.0 1.19 1.19 1.1 1.5 1.5 1.8-0~100cm 1.6 1.4 1.0 1.0 1.7 1.45 1.465 1.47-0~0cm.69.79.6.96.55.54.55.58-0~100cm.69.81.87..48.51.50.6-0~0cm.8 175.7 60.0 10.0 1.0 19.0 17.9 495.8 - 速 效 钾 平 均 (mg/kg) 0~100cm 4 177 85 157 119 16 1 50 - 全 钾 储 存 量 (t) 0~0cm 69.7 4.01 16.1 14.75 101.06 7.6 197.16 77.19 868.6 0~100cm 71.45 48.5 9.96 9.8 55.1 9.44 1060.76 44648.8 477.65 速 效 钾 储 存 量 (t) 0-~0cm 0.58.10 0.16 0.88 0.49 0.9.46 148.10 155.70 0~100cm 0.60.76 0.0.4 1.71 4.94 1.5 856.0 88.19 从 表 可 以 看 出, 富 钾 土 地 资 源 区 总 面 积 约 10.17km, 估 算 耕 植 层 (0~0cm) 和 1m 土 体 中 全 钾 总 储 量 分 别 为 868.6t 和 477.65t; 其 中 速 效 钾 总 储 量 分 别 为 155.70t 和 88.19t; 富 钾 土 地 资 源 主 要 分 布 在 宁 河 - 汉 沽 地 区, 占 全 市 富 钾 土 地 资 源 钾 储 量 的 90% 以 上, 分 布 在 蓟 县 的 富 钾 土 地 资 源 区 的 钾 储 量 约 占 10% 4 富 钾 土 地 资 源 开 发 利 用 建 议 蓟 县 富 钾 土 地 资 源 区 土 层 薄, 但 富 钾 母 岩 风 化 不 断 给 土 壤 提 供 钾, 能 使 该 区 长 久 保 持 富 钾 土 地 资 源 优 势, 而 且 该 区 土 壤 还 富 含 有 机 质 和 硒 等 有 益 元 素 ; 由 于 树 木 根 系 发 达, 具 有 涵 养 水 分, 保 护 生 态 环 境 的 作 用, 该 区 适 宜 发 展 各 种 富 硒 富 钾 特 色 水 果 特 色 农 业 和 林 业 增 值 是 蓟 县 依 靠 农 业 增 收 的 重 要 产 业 选 [7] 择 由 于 蓟 县 富 钾 土 地 资 源 区 地 质 情 况 复 杂, 本 次 调 查 精 度 相 对 较 低, 建 议 在 该 区 进 行 详 细 富 钾 土 地 资 源 调 查 和 评 价 工 作 宁 河 - 汉 沽 富 钾 土 地 资 源 区 大 部 分 地 势 低 洼, 土 壤 质 地 黏 重, 保 水 保 肥 能 力 强, 土 层 深 厚, 同 时 还 富 含 生 长 所 必 需 的 钙 镁 硼 等 多 种 营 养 成 分 ; 但 该 区 土 壤 有 一 定 程 度 的 盐 碱 化 现 象, 地 势 低 洼 且 灌 溉 水 资 源 丰 富 的 地 区 适 宜 发 展 优 质 水 稻 ; 地 势 相 对 较 高 的 地 区 适 宜 发 展 葡 萄 西 瓜 和 冬 枣 等 耐 盐 碱 且 喜 钾 的 特 色 水 果 有 约 00km 含 盐 量 过 高 地 区 不 适 宜 种 植 农 作 物, 可 先 作 为 生 态 用 地 进 行 退 盐 天 津 沿 海 都 市 型 农 [8] 业 功 能 定 位 是 : 强 化 经 济 功 能 完 善 安 全 环 保 生 态 功 能 突 出 辐 射 带 动 功 能 拓 展 社 会 服 务 功 能, 而 滨 海 新 区 发 展, 特 别 是 化 工 区 和 生 态 城 建 设 必 将 给 附 近 农 业 生 态 环 境 带 来 重 大 影 响, 如 何 在 经 济 发 展 的 同 时 保 护 和 充 分 利 用 这 一 宝 贵 土 地 资 源, 为 天 津 市 经 济 持 续 发 展 服 务 显 得 尤 其 重 要 参 考 文 献 1 王 德 芳, 姚 炳 贵, 高 宝 岩, 等. 津 郊 潮 土 长 期 定 位 试 验 中 施 钾 效 应 研 究. 天 津 农 业 科 学,00,(1):0~ 周 俊, 朱 江, 储 国 正, 等. 钾 资 源 的 地 球 化 学 背 景 及 其 开 发 利 用. 矿 产 综 合 利 用,1999,(4):6~7 林 晓 辉, 吴 昌 华. 燕 山 西 段 及 太 行 山 区 长 城 系 底 界 的 讨 论. 地 层 学 杂 志,00,(1):46~49 4 任 富 根. 蓟 县 大 红 峪 组 火 山 - 沉 积 岩 系 的 基 本 特 征. 中 国 地 质 科 学 院 天 津 地 质 矿 产 研 究 所 文 集,1987,(6):1~16 5 南 京 大 学 等. 土 壤 学 基 础 与 土 壤 地 理 学. 北 京 高 等 教 育 出 版 社,1980,():1~ 6 李 晓 敏, 寇 晓 威. 伊 利 石 : 一 种 前 景 广 阔 的 新 型 粘 土 矿 物 材 料. 世 界 地 质,000,(1):47 7 黄 学 群, 巩 前 文. 天 津 蓟 县 农 民 依 靠 农 业 增 收 的 潜 力 分 析. 中 国 农 业 资 源 与 区 划,009,0 (6),71~7 8 张 雅 光. 天 津 沿 海 都 市 型 现 代 农 业 特 征 与 功 能 研 究. 中 国 农 业 资 源 与 区 划,009,():49~5
7 中 国 农 业 资 源 与 区 划 011 年 ASSESSMENTOFPOTASSIUM-RICHLANDRESOURCESINTIANJIN CaoShuping,ChengXujiang (Tianjingeologicinstitute,Tianjin 00191) Abstract ApresentsurveyfoundthattherewerelargeareasofpotassiumṟichlandresourcesinTianjin. Thispaperdelineatedsomepotassiumṟichlandresourcesusingsurveyingdataandestimatedthestorage, aimingtoprovidescientificbasisforprotectingandrationalyutilizingthelandresources.thepotassiumrichlandresourcescanbedividedinto8areasaccordingtothepotassiumcontent>.5%,which mainly distributedinjixianand Ninghe-Hangu.ThepotassiumṟichlandsinJixian wereshapedduetotherock decay,whilethelandsinninghe-hanguwererelatedtotheancientlagoon.thetotalareaofpotassiumrichlandwas10.17km,andthestorageofthesoilpotassiumcontentinthedepthof0cmand100cm wereabout868.6tand477.65t,respectively. Keywords abundantpotassium;geneticanalysis;potassiumreserves;sugg estions 췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍 农 业 科 研 经 济 管 理 在 线 投 稿 系 统 开 通 启 事 为 了 方 便 作 者 能 够 更 为 方 便 快 捷 地 投 稿 与 查 询 相 关 信 息, 经 过 一 段 时 间 的 技 术 开 发 及 在 线 调 试, 农 业 科 研 经 济 管 理 在 线 投 稿 系 统 于 10 月 1 日 开 通 试 运 行 在 线 投 稿 系 统 主 要 包 括 投 稿 与 查 询 系 统 编 辑 加 工 系 统 专 家 远 程 审 稿 系 统 部 分 今 后, 作 者 可 通 过 网 站 投 稿 并 查 询 稿 件 处 理 情 况, 审 稿 专 家 可 实 现 网 上 审 稿, 读 者 可 通 过 网 站 阅 读 本 刊 已 发 表 的 论 文 欢 迎 大 家 积 极 参 与 测 试 及 投 稿, 投 稿 前 请 先 阅 读 农 业 科 研 经 济 管 理 来 稿 须 知 农 业 科 研 经 济 管 理 在 线 投 稿 系 统 的 网 址 为 :www.cjarrp.com, 投 稿 前 您 需 先 进 行 注 册, 具 体 注 册 方 法 如 下 : 登 录 农 业 科 研 经 济 管 理 网 站 主 页 - 点 击 左 侧 作 者 登 陆, 进 入 投 稿 系 统 页 面 (1) 点 击 新 用 户 注 册, 填 写 个 人 信 息 后, 点 击 完 成, 您 就 可 以 使 用 您 申 请 的 用 户 名 和 密 码 进 入 在 线 投 稿 系 统 进 行 投 稿 和 查 询 了 详 细 使 用 办 法, 您 还 可 以 通 过 点 击 网 页 上 的 作 者 指 南 或 在 相 关 下 载 中 下 载 农 业 科 研 经 济 管 理 稿 件 流 程 () 初 次 注 册 可 能 需 要 花 费 一 定 时 间, 但 注 册 成 功 后, 投 稿 和 查 询 可 节 约 大 量 时 间 和 精 力, 而 且 今 后 投 稿 无 需 再 次 注 册 请 作 者 通 过 网 站 在 线 投 稿, 我 们 经 过 个 月 的 试 用 期 后, 原 有 农 业 科 研 经 济 管 理 投 稿 邮 箱 nykygl@16.com, 将 逐 步 取 消 使 用, 不 再 接 收 电 子 邮 件 投 稿 今 后 凡 与 论 文 有 关 的 事 宜 均 请 通 过 网 站 与 编 辑 部 联 系 此 外, 编 辑 部 的 有 关 公 告 和 通 知, 也 将 通 过 网 站 发 布 网 站 可 能 存 在 不 尽 完 善 之 处, 如 有 问 题 或 疑 问, 请 及 时 与 编 辑 部 联 系 :nykygl@16.com ( 请 在 邮 件 标 题 注 明 : 投 稿 系 统 测 试 问 题 反 馈 ) 联 系 电 话 :010-810968 81096 本 网 站 有 些 栏 目 尚 在 建 设 中, 如 果 给 您 的 浏 览 带 来 不 便, 敬 请 原 谅 谢 谢 您 对 我 们 工 作 的 支 持! 农 业 科 研 经 济 管 理 编 辑 部