土地是人类赖以生存与发展的物质基础与条件。人类实现对土地的可持续利用,全面提高土地利用效率与效益,已成为各国政府及科学界的共识。世界人口的增长及社会消费水平的提高,导致对土地特别是耕地的需求压力越来越大,致使世界人均耕地面积从70年代的减少到20世纪末的。我国的情况则更为严峻。我国现有耕地×108hm2,人均耕地左右,为世界人均的37%,人均低于联合国粮农组织确定的警戒线的有666个县级行政单位,占全国同类单位的。我国耕地质量也比较差,二、三等的耕地占了60%。
对于这个涉及国家农业,重大国计民生的大事,地球科学能够为此做出什么贡献?历来土壤是地学研究的领域,土壤是组成耕地的基本物质。地学在为农业服务方面已经初步形成了由土壤学、元素地球化学、水文地质学与生物学以及农业科学相结合的边缘科学——农业地质学。显然地学界应当把这个方面作为需要重点发展的研究方向,以满足人类社会生存与发展的需要。需要重点研究的内容是:
土壤的形成、物质组成、物理性质与农业生物生长的制约关系,这方面过去已有不少成功的研究,可以为不同成因类型的土壤提供可供选择的最适应种植的农作物,可以提出为提高农作物产量需要给土壤补充某些特定的微量元素或掺杂某些矿物、岩石添料,进行土壤的改良。开展这方面的研究在我国应当说已具备了基础条件,全国已在570×104km2国土面积内进行了1:20万区域地球化学调查,已取得3000多万个水系沉积物样品的39种元素的分析资料,充分开发这些资料,将为研究这方面的内容提供重要基础。另外,通过土壤元素地球化学与农作物生长关系的探索,开拓发展农业的途径。
加强矿物肥料的地学研究,对我国来说特别要加强代替可溶性钾盐的钾肥的研究。我国耕地的氮、磷肥力有余,而钾含量严重亏缺,据统计每亩亏缺K2O 。过去对钾长石岩、绿豆岩等含钾岩石使其转为可溶性钾肥做过不少工作,但都因经济上不合算而搁置。当然进口钾肥是一条已经在走的道路,在此同时,再继续做一些新的技术加工探索亦是需要的。另外,开辟新的矿物肥料及改良土壤物理性质的矿物原料还有很大的余地。
地学研究除为改良土壤、探索土壤元素地球化学性质与物理性质对农作物生长制约关系,以提高耕地肥力及指导农作物生产外,对大农业的发展方面,特别是饲养业的发展方面在矿物饲料的研究方面也有广阔的领域。
对于耕地的保护,有效地使用耕地,扩大耕地,防止水土流失、沙漠化、盐渍化,防止洪灾、旱灾等方面,地学从水文地质、工程地质、环境地质等角度都需开展专门的研究,来给以支持,为政府和有关决策部门进行规划、采取防范措施,及时地提供科学依据。
地学研究应当在为农业服务方面开拓出一个大世界,形成一个重要的分支学科,这应当是当代地学发展的重要方向。