姜智东，李昌龙，汪成钵

（江西省煤田地质勘察研究院，江西 南昌 330001）

土地质量地球化学调查与评价是以表层土壤地球化学调查为主，同时兼顾大气沉降、农业灌溉水和主产农作物微量元素的地球化学综合调查，以绿色可持续发展的土壤地球化学理论为指导，以土壤基本元素含量来量化土地质量，实现土地资源因地制宜高效利用和成果数据的查询及利用为目的的一项综合评价工程[1]。2016～2018年，为摸清赣南苏区土壤质量情况，服务赣南苏区精准脱贫以及乡村振兴工作，由中国地质调查局南京地质调查中心组织江西省煤田地质勘察研究院实施了“江西省赣县沙地、崇义上堡与信丰县油山调查区1:5 万土地质量地球化学调查”项目。笔者根据采集的土壤样品及分析测试结果，选取崇义县过埠- 杰坝地区作为研究区，参照《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准 （ 试行）》（GB15618-2018）和《土地质量地球化学评价规范》（DZ/T 0295-2016），选择其中的23 种元素作为评价因子。一是在划分土壤养分以及土壤环境质量等级的基础上，进一步划分土地质量优劣等级；二是根据本地经济作物种植以及富硒土壤的分布情况，从中优选具有本地特色的农业基地，建立农业基地土地质量档案卡片，为研究区建设优势特色农产品开发基地、 科学利用土地资源提供科学依据[2]。

1 材料和方法

1.1 研究区概况

研究区位于赣州崇义县城西北方向过埠镇和杰坝乡境内，面积125 km2，含上犹江库区水域及河流12.60 km2。区内平均海拔+600 m，属亚热带季风气候，温度适宜，雨量充沛，无霜期较长。农业以水稻、油茶、脐橙为主，土壤类型以砂壤土、水稻土为主[2]。

1.2 样品采集

研究区共采集表层土壤样品1 056 件，样品布设以1 km2为单位，均分成500 m×500 m 进行网格化布点。基本采样密度为4～16 个点/km2，平均采样密度9 个/km2，在集中连片农用地适量加密控制，在林地、陡坡地适度放稀。野外采集时以主样点为中心，在四周20～50 m 内采集3-4个子样点，主、子样品等重组合成一件混合样，主样点与子样点一般按照“X”形分布，采样深度0～20 cm[1、3]。另外采集湖泊底泥样28 件、灌溉水及水系沉积物9 件、农作物及其根系土各30 件。采样点分布如图1所示。

图1 过埠-杰坝地区土壤采样点分布

1.3 样品处理与测试

土壤样品在室内进行自然风干，碾碎后过10目筛，取500 g 筛下样品装袋送检，其余样品作副样保存。分析测试工作由陕西省地质矿产实验研究所完成，该单位持有中国地质调查局多目标地球化学调查样品分析测试资质。样品测试N、P、K2O、S、B、Se、Mo、Mn、Co、V、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、pH 值共15 项土壤养分元素和Cd、Cr、As、Hg、Cu、Pb、Zn、Ni 共8 项土壤环境元素，合计23 项。主要分析方法为：VOL 测定N、 有机质、碱解氮；XRF 测定P、K2O、S、Mn、Cu、Pb、Zn；OES 测定B；AFS 测定As、Hg；ICP-AES 测定Co、V、Ni、速效磷、速效钾；ICP-MS 测试元素B。

样品测试质量控制分为实验室内部监控和外控样监控两部分： 实验室内部控制是经随机抽取土壤样、 根系土、 农作物样品进行准确度和精密度、报出率、重复性检查样以及备异常样重复性检察等工作查证，合格率均达到100%；外控样检测均为合格，本次工作样品测试质量合格。

1.4 数据处理

采用中国地质调查局发展中心研发的土地质量地球化学调查与评价数据管理与维护（应用）系统软件，建立和管理土地质量地球化学调查原始数据。极端异常高值经核实后方能使用，低于检出限的数据用检出限的一半来代替，全部数据均参与评价。

2 评价方法和标准

2.1 土壤植物营养元素和有益元素等级划分原则

土壤养分选择氮、磷、钾、有机质以及锰、铜、锌、硼、钼、碱解氮、速效钾、有效磷等12 种植物营养元素和生命健康元素硒（Se）作为评价因子。依据评价规范的要求，土壤中养分元素含量划分为一等（丰富）、二等（较丰富）、三等（中等）、四等（较缺乏）、五等（缺乏）。

在划分土壤氮、磷、钾单指标养分地球化学等级基础上，按照下列公式（1）计算土壤养分综合得分f养综，划分土壤养分地球化学综合等级。

式中：f养综为土壤氮、磷、钾评价总得分，1≤f养综≤5；ki为氮、 磷、 钾权重系数，分别为0.4、0.4 和0.2；fi为土壤氮、磷、钾的单元素等级得分。单指标评价结果为一等时fi=5、二等时fi=4、三等时fi=3、四等时fi=2、五等时fi=1。

2.2 土壤环境等级划分原则

土壤中As、Cr、Cd、Cu、Hg、Pb、Ni、Zn 等8 种重金属元素的土壤环境质量分级评价，单一元素评级按照《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB15618-2018）[4]，考虑土壤pH值计算该元素质量等级。在对各评价单元进行单指标等级划分后，遵照《土地质量地球化学评价规范》（DZ/T 0295-2016），采用一票否决法划分综合环境质量等级，即每个评价单元的土壤环境地球化学综合等级等同于该单元最差的单指标环境等级。

3 土壤地球化学等级评价

3.1 土壤养分地球化学等级评价结果

过埠-杰坝地区土壤养分分等统计结果如表1所示，土壤Se（硒）生态景观界限值及分级统计结果如表2所示。

由表1、表2可知，研究区(不含水库区及河流12.6 km2水面范围) 大部分土壤大量营养元素N（氮）、K（钾）、有机质为中等以上水平，而大部分地区P（磷）为缺乏—较缺乏；Cu（铜）、Mo（钼）和Zn（锌）等微量养分元素较丰富，其中Cu（铜）较丰富以上面积84.45 km2，占全区面积75.40%；Mo 较丰富以上面积54.59 km2，占全区面积48.56%；Zn（锌）较丰富以上面积40.92 km2，占全区面积36.40%。富硒及潜在富硒面积101.94 km2，占全区面积90.70%；其中同时富硒、富锌土地面积达35 000 余亩，有利于区内开发富Se（硒）和富Zn（锌）特色农产品。

表1 过埠-杰坝地区土壤养分分等统计结果

表2 过埠-杰坝地区硒元素生态景观界限值及分级统计结果

综合养分分等统计表明，研究区较丰富以上土壤区占全区的11.8%，适量区占全区的67%，较缺乏区占全区的20.25%，说明区内土壤养分总体水平较好，基本满足植物的正常生长需要，但大量营养元素中缺乏—较缺乏P（磷）、微量营养元素中缺乏B（硼）和Mn（锰），建议在全区农业生产过程中，应适当补充含B（硼）和Mn（锰）的复合磷肥。

3.2 土壤环境地球化学等级评价结果

过埠-杰坝地区土壤重金属评价结果如表3所示。

表3 过埠-杰坝地区土壤环境地球化学等级统计结果

结果表明，研究区土壤(不含水库区及河流12.6 km2水面范围)基本未受到重金属污染，土壤环境质量总体较好，影响土壤环境地球化学等级超标的因素主要是As（砷）、Cd（镉）超标。经野外调查，大部分超标采样点均位于山林坡地，且未受到人类影响，应属于局部土壤背景值较高所致；过埠镇南部地块由于人类活动密集，造成As（砷）超标；过埠镇北水库滩涂Cd（镉）超标，应与长期水产养殖及鱼药的使用有关。

过埠- 杰坝地区内经济结构以农业，林业、旅游业、渔业为主。土壤以一等（清洁）为主，主要农业用地均未受到重金属污染。

3.3 土地质量地球化学综合等级评价结果

过埠- 杰坝地区土地质量地球化学综合评价结果 （在图2中用软件按图斑直接读取面积数据），研究区优质土壤面积0.31 km2，占0.28%；良好土壤面积13.27 km2，占11.80% ；中等土壤面积84.10 km2，占74.83%，研究区各地分布广泛；差等土壤面积12.14 km2，占10.80%，差等土壤主要是由于养分元素P（磷）、B（硼）、Mn（锰）缺乏所致；劣等土壤面积2.57 km2，占2.29%，劣等土壤全部由于环境元素As（砷）、Cd（镉）超标所致。

图2 过埠-杰坝地区土地质量综合等级评价

4 开发建议

根据 《无公害食品大田作物产地环境条件》（NY5332-2006）[5]，过埠- 杰坝地区共圈出符合无公害产地环境条件的面积102.44 km2（在图3中用软件按图斑直接读取面积数据），达不到无公害标准的区域面积9.77 km2（均不含水域面积）。通过对无公害图斑叠加富硒标准条件，筛选出无公害富硒土壤面积69.41 km2，无公害潜在富硒土壤面积30.60 km2，合计100.01 km2，其中水田8.13 km2，园地0.58 km2，旱地0.37 km2，林地90.47 km2，自然保留地0.02 km2，滩涂0.23 km2，其他0.03 km2。

图3 过埠-杰坝地区无公害富硒土地资源开发基地分布

根据调查评价成果，本区绝大部分土地为富硒或足硒含量的土壤。综合考虑林区地形、土地利用、库区管理等因素，可进一步划分出集中连片无公害富硒基地3 处，分别为：Ⅰ-胡屋湾重点富硒区，Ⅱ-长庆-园田重点富硒区，Ⅲ-长潭重点富硒区，总面积18 095 亩，其中水田4 916 亩，缓坡林12 746 亩。建议政府加快编制上述3 个富硒区土地利用专项开发规划，综合研究富硒土地资源开发的前景，加快农作物基地建设工作，通过对这些基地的扩容，提升产业经济的发展，服务乡村振兴事业。

5 结论

1）由表1、表2可知，研究区内农用地土壤养分元素含量总体较好，土壤中N（氮）、K（钾）、有机质大部分为适中以上水平，P（磷）较缺乏；微量养分元素Se（硒）、Mo（钼）、Cu（铜）和Zn（锌）较丰富，B（硼）、Mn（锰）缺乏。建议在农业生产过程中，适量增施含B（硼）、Mn（锰）的磷肥。

2）由表3可知，研究区内土壤环境质量总体较好，基本未受到重金属污染。一是在土壤重金属单指标中，Hg（汞）和Zn（锌）指标均为清洁，Cd（镉）、As（砷）、Cr（铬）、Ni（镍）、Cu（铜）和Pb（铅）等指标以清洁为主，占比93%以上。二是区内土壤环境综合等级以一等 （清洁）为主，占比达90.27%，二等（轻微污染）占比7.43%，三等（轻度污染）占比2.30%，无四等（中度污染）及五等（重度污染）土壤。

3）由图2可知，研究区内土地质量地球化学综合等级以中等为主，其中优质土壤面积0.31 km2，占0.28%；良好土壤面积13.27 km2，占11.80%；中等土壤84.10 km2，占74.83%； 差等土壤面积12.14 km2，占10.80%，劣等土壤面积2.57 km2，占2.29%。

4）由图3可知，研究区划分出集中连片无公害富硒基地3 处，共18 095 亩，其中水田4 916亩，缓坡林12 746 亩。建议政府加快编制富硒区土地利用专项开发规划，加快富硒水稻、高山油茶等农作物基地建设工作，提升产业经济的发展，服务乡村振兴事业。