貴州省六枝特區(qū)耕地土壤鍺地球化學(xué)特征研究*

貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局105地質(zhì)大隊，貴州 貴陽 550018

鍺（Ge）是一種具有多種生物活性的微量元素，被稱為人體的“造養(yǎng)機(jī)”和“解毒衛(wèi)士”[1-2]。土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成要素[3]。在貴州省“十三五”規(guī)劃“大扶貧、大數(shù)據(jù)、大生態(tài)”三大戰(zhàn)略的背景下，2017年貴州地礦局105地質(zhì)隊承擔(dān)了“貴州省六枝特區(qū)耕地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查評價”項目，以生態(tài)地球化學(xué)理論為指導(dǎo)，開展了六枝特區(qū)耕地質(zhì)量地球化學(xué)調(diào)查，研究元素含量在土壤中的分配及分布特征，首次對其土壤環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評價。

文章依托該項目對貴州省六枝特區(qū)耕地土壤中鍺的地球化學(xué)特征進(jìn)行了研究，為進(jìn)一步發(fā)展優(yōu)質(zhì)特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)提供支持。

1 研究區(qū)概況

六枝特區(qū)位于貴州省西部，行政區(qū)劃屬貴州省六盤水市，是“中國涼都”六盤水市的東大門。大地構(gòu)造地處黔北隆起和黔西斷陷帶威寧弧反射弧東南部。主體構(gòu)造以北西向構(gòu)造帶形跡為主，北西向的大煤山背斜、六枝向斜、三丈水背斜、郎岱向斜及茅口背斜等一系列背向斜構(gòu)造相間排列，并伴有少量規(guī)模相對較小的近東西、北東或北東向構(gòu)造和S型構(gòu)造及旋轉(zhuǎn)構(gòu)造。出露地層主要有石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、第三系及第四系等，巖性以灰?guī)r為主。地貌特征為喀斯特高原丘陵地形區(qū)，地勢起伏較大、高差懸殊、切割劇烈。

礦產(chǎn)資源豐富，主要有煤炭、煤層氣、螢石、石膏、水泥用灰?guī)r、鉛鋅礦、玄武巖等，煤和煤層氣是區(qū)內(nèi)優(yōu)勢礦產(chǎn)，工業(yè)利用價值高。區(qū)內(nèi)交通便利，是貴州西部重要的物資集散地和交通樞紐。全區(qū)土地總面積為179948.67hm2，其中耕地面積為65389.33hm2，占總面積的36.34%；土壤類型主要有黃壤、石灰土、紫色土、水稻土和潮土，以黃壤、石灰土為主，黃壤分布面積約占50.64%，石灰土分布面積約占24.35%（見圖1）。

圖1 六枝特區(qū)土壤類型圖

2 樣品采集及分析

2.1 土壤樣品采集

此次研究采集耕地表層土壤樣品7665件（含重復(fù)樣153件），采樣密度為8.5個/km2，選擇采樣單元內(nèi)面積大，具有代表性、典型性的土壤合理布置中心樣點(diǎn)，在范圍內(nèi)向四周輻射確定4個子樣點(diǎn)，采樣深度為0～20m，等份組合成一個混合樣。采樣及樣品加工等過程規(guī)范，采樣介質(zhì)正確，加工粒度和重量均達(dá)到《土地質(zhì)量地球化學(xué)評價規(guī)范》（DZ/T 0295—2016）的要求。

2.2 土壤樣品分析

土壤樣品分析指標(biāo)為N、P、K、B、Mn、Zn、Cu、Mo、Se、Ge、I、F、pH 值、As、Cd、Cr、Hg、Pb、Co、Ni、V、Tl、有機(jī)質(zhì)共23項。

樣品分析測試工作由湖北省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試中心和貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)中心實(shí)驗(yàn)室完成，采用ICP-MS（電感耦合等離子體質(zhì)譜法）測定鍺元素含量。采用實(shí)驗(yàn)室內(nèi)檢和外檢相結(jié)合的方式來監(jiān)控土壤樣品的分析質(zhì)量，經(jīng)檢查，土壤樣品分析方法的檢出限、精確度和準(zhǔn)確度均滿足相關(guān)規(guī)范要求，分析質(zhì)量可靠。

3 土壤鍺地球化學(xué)特征

3.1 表層土壤鍺含量特征

根據(jù)六枝特區(qū)表層土壤樣品測試數(shù)據(jù)分析，鍺元素含量范圍在0.40～3.48mg/kg，變異系數(shù)為0.22，平均值為1.51mg/kg，低于中國土壤背景值（1.70mg/kg）[4]，高于土壤鍺養(yǎng)分一等（豐富）標(biāo)準(zhǔn)（＞1.5mg/kg），數(shù)據(jù)分布較集中。鍺在三疊系下統(tǒng)碎屑巖地層土壤含量最高，可能與其成土母質(zhì)表生地球化學(xué)行為有關(guān)，區(qū)內(nèi)土壤鍺元素高值區(qū)主要分布于中寨鎮(zhèn)中部、牂牁鎮(zhèn)西部、落別鄉(xiāng)與九龍街道接壤區(qū)域、牛場鄉(xiāng)北面等區(qū)域（見圖2）。

圖2 六枝特區(qū)耕地土壤鍺地球化學(xué)圖

3.2 富鍺耕地土壤分布特征

依據(jù)《土地質(zhì)量地球化學(xué)評價規(guī)范》（DZ/T 0295—2016），耕地表層土壤中鍺元素含量＞1.4mg/kg，為富鍺土壤。此次研究發(fā)現(xiàn)六枝特區(qū)存在富鍺土地資源，富鍺耕地土壤面積共21728.20hm2，占全區(qū)耕地面積的33.23%（見圖3）。

圖3 六枝特區(qū)富鍺耕地土壤分布圖

其中，優(yōu)先保護(hù)類富鍺耕地面積為1329.20hm2，占全區(qū)耕地面積的2.03%；安全利用類富鍺耕地面積為19160.47hm2，占全區(qū)耕地面積的29.30%。富鍺耕地主要分布于牛場鄉(xiāng)、新場鄉(xiāng)、新華鎮(zhèn)、巖腳鎮(zhèn)、龍河鎮(zhèn)、大用鎮(zhèn)、木崗鎮(zhèn)、落別鄉(xiāng)及中寨鎮(zhèn)、郎岱鎮(zhèn)和牂牁鎮(zhèn)接壤區(qū)域。

綜上所述，六枝特區(qū)富鍺土地資源具有良好的發(fā)展前景，建議下一步詳細(xì)開展區(qū)內(nèi)應(yīng)用試驗(yàn)研究，充分利用好安全利用類富鍺土地資源，為大力發(fā)展富鍺特色農(nóng)業(yè)帶動地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供基礎(chǔ)資源保障。

4 結(jié)論

（1）六枝特區(qū)表層土壤中鍺含量在0.40～3.48mg/kg，平均值為1.51mg/kg。

（2）通過此次調(diào)查發(fā)現(xiàn)，六枝特區(qū)存在著天然的富鍺土地資源，富鍺耕地土壤面積為21728.20hm2，占全區(qū)的33.23%，為區(qū)內(nèi)因地制宜發(fā)展優(yōu)質(zhì)特色農(nóng)業(yè)提供了全面、科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐。