“農業地質學”壹詞最早是由德國學者F.A.Fellow和F.V.Richthofen在19世紀中葉提出的。沒有明確的定義，只是用來解釋巖石風化與土壤形成的關系。20世紀初，國際地質學家廣泛關註農業地質研究，在歐洲召開了多次國際會議。1907期間，匈牙利皇家科學院地質研究所建立了世界上第壹個從事農業地質研究的機構——農業地質部，該部以土壤地質調查、制圖和土壤發生與分類為研究重點。
20世紀前50年，英美地質學家著書講授農業地質學，如英國劍橋大學R.H.Rastll出版的《農業地質學》1916，美國路易斯安那州立大學F.V.Emeison出版的《農業地質學》1946。這兩本書的初衷是向從事農業研究的人介紹巖石、礦物、構造等地質學知識。這些都表明，當時的農業地質學主要是將地質學的知識和認識滲透到土壤研究中，或者直接為農業服務。
20世紀30年代，K.Troll首次提出了“地緣生態學”壹詞。現在這個概念被普遍理解為研究作為環境系統組成部分和生物圈物質基礎的地圈及其內部自然和人類活動變化的科學。俄羅斯(前蘇聯)系統地做過區域生態地質調查，完成了1:500萬的14生態地質圖。20世紀50年代以來，隨著世界人口、資源、環境之間矛盾的日益突出，環境地質學(Betzf，1962)逐漸興起，相當多的農業地質問題被納入環境地質學的範疇。
直到1972年，為了統壹學科概念，美國地質調查局將農業地質學解釋為應用於農業的地質學，探索土壤、肥料礦物、地下水分布和特征的成因和成分，屬於應用地質學的範疇。目前在國外，農業地質學通常被解釋為“為農業服務的地質學”，研究影響土壤形成和分布的地質過程以及地質物質在農業和林業系統中的應用，作為維持和提高土壤生產力的手段。主要工作涉及巖礦農業研發、鹽堿土壤調查與改良、種植業和畜牧業生產與地球化學元素關系研究等。後者進壹步促進了農業地質學的深入研究。
1.農用礦物肥料的開發與利用
幾個世紀以來，巖石和礦物壹直被用於農業，但米蘇斯(1853，1854)和亨塞爾(1890，1894)基於面包來自巖石的想法發起了農業研究。凱勒(1948)和凱勒等人(1963)開創了巖石農業理論研究和實踐工作的新時期，隨後是Fyfe及其同事(Fyfe，1981，1987，1988)。切斯沃茨等人，1983，1985；範·斯特拉滕和切斯沃斯，1985；範·斯特拉滕和普萊德，1993)。80年代初，國際發展研究中心資助了第壹個農業地質計劃——坦桑尼亞-加拿大農業地質計劃(Chesworth et al .，1985，1989)。
前蘇聯地質部門在解決礦物肥料方面做了大量工作。例如，為了在西西伯利亞建立壹個可靠的農用化學工業礦物原料基地，於2月召開了壹次關於在托木斯克地區發展泥炭工業的會議，1983，俄羅斯聯邦地質部和其他部門的代表出席了會議。主要目的之壹是研究泥炭在農業生產中用作農業肥料的前景以及地質部門在該地區勘探這壹資源的可能前景。後來，前蘇聯地質勘探聯盟新西伯利亞地區委員會等單位在新西伯利亞1984聯合召開了“西伯利亞農業化學原料的地質地理及其在“十壹五”和“十二五”期間應用的可能途徑”座談會，研究農業化學工業礦物原料基地的情況，並對近年來礦物原料基地的發展提出了具體建議。阿塞拜疆第壹鋁廠利用明礬石年產氫氧化鋁16×104t，鉀肥17×104t，硫酸35×104t。
2.鹽堿地的調查與改良
為了解決國家糧食問題，前蘇聯對鹽堿地改良進行了大量的研究和試驗。1960年，前蘇聯學者B.A .科夫達所著《中國土壤與自然條件概論》壹書在中國出版。概述了中國土壤的形成條件和特點，詳細論述了中國主要的土壤類型，特別是鹽漬土。以主要養殖場為例，提出了存在的問題和解決辦法。上世紀60年代，羅傑(ааа。前蘇聯的P οде)和Kovda (вковда)等人對鹽堿地進行了調查和改良，認為灌溉和非灌溉地區的鹽漬土是草原和沙漠地區鹽漬土和堿土的形成，主要是由於土壤和地下水平衡過程中的蒸發；森林植被下沖刷的土壤水分可使壹些物質從土壤剖面中淋溶出來，並從土層和深層風化殼中完全流失；在森林和草地條件下，土壤水分狀況是壹種過渡類型。B.A .科夫達發表的《鹽堿地調查與改良》對我國鹽堿地改良產生了重大影響。
3.農業地球化學研究
西歐、北美等國家主要研究了農林作物與地球化學元素的關系，編制了壹系列農業地球化學圖。J.S.Webb首次將勘查地球化學方法應用於環境地球化學，研究化學元素的分散、富集、遷移和分布在解決農業、畜牧業和地方病中的應用。J.S.Webb等人在愛爾蘭* * *和國家農業研究所報道的利默裏克縣每平方公裏采樣1個水系沈積物樣品，發現水系沈積物中硒和鉬的高異常區與富含金屬元素的冰磧和頁巖風化殘留物有關，與草中硒和鉬的高含量密切相關。牛、馬在飼餵的幹草中硒含量大於5毫克/公斤時，會逐漸發生慢性硒中毒。據此，根據河流沈積物中硒和鉬的高異常，韋布指出了其他可能引起牲畜疾病的區域。
1980年，魏格納等人發表了《地質與葡萄酒》壹文，闡述了波爾多、香檳、波爾貢葡萄酒產區各種葡萄的品質與氣候、地質、土壤、地貌的關系。他們認為波默羅伊葡萄園出產的紅酒之所以有著純正淳厚的香味，是因為土壤中含有富含氧化鐵的礫石；著名的白葡萄酒產於上新世泥灰巖上的礫石層。
蘇聯學者研究了微量元素在不同土壤中的分布規律和存在形式，微量元素在植物和作物中的分布，以及對植物和作物的影響，提出了植物中微量元素臨界濃度的概念，指出高於和低於這個臨界值都會破壞植物體內的代謝，引起不同類型的外觀變化。例如，谷類作物(小麥、黑麥和燕麥)對銅、鉬和錳的缺乏特別敏感。根據美國學者H.D.Chapman的研究，當銅含量為1.1 ~ 41 mg/kg，鋅含量為3.9 ~ 229 mg/kg(幹物質)時，栽培植物仍能正常生長。明顯缺乏的下限濃度銅為0.7 ~ 10 mg/kg，鋅為0.4 ~ 96mg/kg；上限分別為1.4 ~ 336.3 mg/kg和70.8 ~ 7500 mg/kg。
美國科學家D.C.Adriano1986出版了《陸地環境中的微量元素》壹書，系統介紹了陸地環境中與人類密切相關的22種微量元素——砷、硼、鎘、鉻、銅、鉛、錳、汞、鉬、鎳、硒、鋅、銻、鋇、鈹。每章重點介紹壹種或幾種微量元素的經濟價值、自然賦存狀態、元素在土壤-植物系統中的循環和行為、植物的需求和毒性耐受、飲用水和食物中元素的健康邊界、環境中的來源。近年來，土壤化學和環境化學的學者對營養元素的有效性和生態效應進行了大量的研究(詳見下文)。
(2)國內農業地質研究工作的進展
中國古代勞動人民認識並利用自然環境種植農作物和果樹，可以追溯到幾千年前。《李周》(公元前5世紀至公元前3世紀)描述了五個地方(五種地貌)，即山林、川澤、丘陵、汾巖和元吉(低濕度的地方)，每個地方都有適合栽培的果樹，如山林中的“櫟栗屬”，丘陵中的“梅屬”。可見中國人民在2500年前就認識到了果樹與土壤的生態關系。王的《方群譜》(1621)也記載“地不太高，土肥最好，鋤頭太多，土松”，可見作物生長與土壤的關系。而作物與環境關系的研究作為壹門學科只有百年歷史，也就是後來的農業地質學。
1.中國農業地質工作的發展階段
新中國成立前，地質學為農業服務主要集中在地質學指導下的土壤礦物和土壤發生學研究，以及少量農業礦物的調查。近50年來，我國農業地質工作取得了很大進展，可分為三個階段。
第壹階段:20世紀50 ~ 70年代，農業資源服務階段。新中國成立之初，糧食問題壹直是困擾國家安全和生存的大問題。在“水無收獲，肥多收獲少”的思想指導下，地質部門開展了鉀鹽礦和磷礦的調查勘探，開展了北方半幹旱和幹旱地區農田供水、水土流失和鹽漬化改良的勘探。20世紀60-70年代，完成1: 5萬~ 1: 65438+10萬農田供水水文地質勘探，共計約130×104km2。
第二階段:80年代，農業地質背景服務階段。上世紀80年代，地礦部成都地質礦產研究所與四川省棉花種植專家合作，根據地質資料的適宜性，調整全省棉花布局。棉花種植面積減少了40%，但產量卻在三年內翻了壹番。在此期間，地礦部多次部署開展以農業地質背景和名優產品研究為重點的農業地質工作，以及新型礦物肥料和礦物飼料的勘探開發。65438年至0988年，地礦部向國務院匯報了發展地質為農業服務的工作，掀起了農業地質的第壹次高潮。
第三階段:20世紀90年代以來，農業生態地質階段。20世紀90年代，“農業地質學”演變為“農業生態地質學”。“農業生態地質學”不再是早期“農業地質學”的概念，而是已經形成了壹門邊緣學科的雛形。正是在這個時期(1992)，中國地質學會成立了農業地質專業委員會。農業地質專業委員會向第30屆國際地質大會介紹了我國農業生態地質研究的最新成果，引起了國際同行的關註。並於1997、1998、2000、2002、2003、2004年分別在山東臨淄、杭州、浙江、北京、長沙、湖南、桂林、廣西、四川成都召開全國學術研討會，發表了《中國農業地學研究新進展》(14目前，省部合作調查農業地質環境，掀起了農業地質工作的新高潮。
2.中國農業地質工作的主要進展
近年來，我國農業地質研究的進展主要表現在以下五個方面。
壹是農業地質調查，名優農林作物的評價和開發。20世紀80年代以來，名特農林作物農業生態地質調查與評價工作開展得有聲有色，涉及名特產品100多個，主要有四川柑橘、涪陵榨菜、廣西沙田柚、浙江玉環文丹、山東肥城桃、新疆吐魯番葡萄、河北滄州大棗、廣西荔枝、雲南貴州河南山東煙草、滇西浙東茶葉、廣西柳江等。南寧的香蕉，山東泰山的栗子，河北遷安，北京昌平等。，取得了豐碩的成果，積累了大量的數據，總結了許多理論認識。利用這些數據及其規律，發現了許多新的農林優勢區，擴大了種植，極大地促進了當地經濟的發展。
二是牧區中低產田、中低產草場改造。主要涉及鹽堿地改良和平衡施肥。中低產田、牧區鹽堿地改良包括黃淮海平原、關中平原、內蒙古河套平原、銀川平原、松遼平原東北部、天山北麓、河西走廊等。為提高糧食產量做出了重要貢獻，積累了大量經驗和理論成果。如黃淮海平原總土地面積約35×104km2，其中耕地2.74×108畝，占全國耕地總面積的19%。經過30多年的持續努力，黃淮海平原治理鹽堿地4000多萬畝，灌溉面積發展到1.6×108畝，約占耕地的60%。這項工作在河北平原、銀川平原、河套平原和西北幹旱區仍在進行，並深入到水資源調控管理，涉及到水-巖相互作用機制的探索。20世紀80年代後，我國1:20萬區域地球化學數據開始應用於環境地球化學領域。研究了不同地區鋅、銅、鈷、鉬、硼含量與作物產量的對應關系，找到了生物生長缺陷和產量低的原因，總結提出了當地元素正常、過量或缺乏與相應作物生長的閾值。類似的研究為微肥的制備和田間應用提供了技術基礎，有效地促進了當地中低產田和草地的改造。
第三，農業地質環境與災害調查與評價。由於農業地質災害或人類活動的影響，全國平原地區仍有壹些荒山、荒坡、荒地、廢坑和塌陷區、磚坑和旱坑、水塘，近年來已引起山東、河北、湖南等地農業地質研究部門的重視。許多單位對水土流失、土地沙化(荒漠化)、沼澤、鹽堿化、冷浸田、巖土崩塌、泥石流和洪水淤積，以及工業廢料、生活汙水和過量施用化肥農藥造成的土地汙染進行了大量的調查和評估。例如，根據洞庭湖區洪澇災害防治研究，認為地質構造沈降、泥沙淤積、圍堰建設是造成內澇嚴重、洪水頻發、生態環境全面惡化的主導因素。建議“淤田擴湖”的方法應順應自然，並采取相關工程措施，創造協調發展的新的“人工-自然復合地質環境系統”，為有關方面提供必要的決策依據。
第四，農業地質區劃和農業生態地質調查。近年來，四川、廣西、湖北、山東、河北、河南、江西、廣東、安徽、江蘇、吉林、浙江、雲南、貴州、遼寧等省進行了不同程度的農業地質區劃。主要是在行政區劃的基礎上，影響農林牧土地資源開發利用(特別是農業生物生產的適宜性)的因素，如氣候、地形、巖土結構(地球化學和部分地區的水資源環境)，如四川盆地棉花種植的調整，河北獻縣紅棗種植的劃分，產生了很大的經濟效益。“九五”期間，地質礦產部在傳統區域地質調查基礎上，新增生態地質調查試點1:5萬個，農業生態地質調查試點1:5萬個，如山東臨淄、青州、河北劉暢、龍華鎮區域地質和農業生態地質調查試點。
第五，巖石和礦物的農業利用。由於農業經濟的發展，農業巖礦資源的開發利用達到了前所未有的水平。如溫州化工總廠建設了明礬石綜合利用試驗車間，四川地勘局開發研究了廣泛分布於四川和西南地臺的“綠豆巖”，山東地勘局完成了海水提鉀的研究任務，湖南地勘局成功地用鉀長石代替部分粘土作為配料回收了水泥窯灰中的鉀肥。目前我國常用的農用巖石礦物有沸石、蒙脫石、伊利石、高嶺石、凹凸棒石粘土、海泡石、海綠石、蛭石、石灰石、白雲石、石膏、麥飯石、磷灰石、矽藻土、菱鎂礦、蛇紋石、褐煤、泥炭、綠豆巖、珍珠巖、凝灰巖、火山渣、浮石等。分別用作礦物肥料、飼料、農藥及其載體，或用於改良土壤。如特種礦物微肥、海泡石復合肥、礦物種衣劑的研制成功，以及石灰石、泥炭、沸石、膨潤土等非常規農業礦物具有良好的應用前景。中國的稀土資源極其豐富，對許多農作物的增產和品質改善有顯著作用。中國的農用稀土產品已經進入國際市場，被許多國家選用。
3.中國農業地質研究的內容和方法
農業發展的迫切需要和地質工作領域的拓展，有力地促進了地學與農學的交叉滲透和農業地學理論的形成與發展，壹些專著相繼問世。如《新疆塔裏木盆地西部平原生態環境地質綜合研究》、《生物地質環境學》、《郭林農業生態地質》、《區域地球化學與農業健康》、《生態環境地球化學圖集》、《巖土-植物大系統研究》、《元素生態地球化學及其應用》、《湖南農業地質概論》等。主要理論進展主要體現在概念演變、研究內容等方面。
(1)農業地質學概念及其演變
李教授在1986中首次提出農業地質背景的概念，認為農業生態地質背景是指與大農業(農林牧副漁)有關的地質體或巖體與地質力(內力和外力)的特殊綜合；65438至0996年，他運用現代生態學觀點、系統工程原理等前沿學科，進壹步研究了巖石-土壤-水-植物生態系統的作用。2001曾等人提出了生物地球化學的概念，認為生物地球化學是運用地質學的理論和方法研究生物與其賴以生存的地質環境之間關系的學科，重點研究地質環境對生物的影響。它是生物學、地質學和環境科學相互滲透、相互融合的邊緣學科。65438-0999年，陳孟雄院士從環境地質學的觀點出發，認為生態環境地質學是把地質環境作為壹個獨立的非生物系統，在自然生態環境和社會生態環境的雙重影響下，研究地質環境與人類生存環境的關系。
張宗虎院士認為，“農業生態地質學”已經形成了壹門邊緣學科的雛形。農業生態地質學是農業科學、地質學、環境科學等交叉學科，可視為地球科學的壹個新分支。農業生態地質學是研究人類-農業生產-地質環境整個系統的結構、功能及其相互作用的學科。換句話說，它研究的是人類控制下的生態農業系統與地質環境的相互作用，即研究作為生態系統壹部分的農業活動與其地質環境相互作用的過程和機制，並使之在人類控制下實現可持續發展的目標。
(2)農業生態地質學的研究內容。
農業生態地質學的研究內容主要涉及生態地質構造、生態地球化學、生態水文地質和生態經濟地質四個方面，壹般註重地質背景和地質構造、巖石-土壤-植物元素體系、大氣降水-土壤水包氣帶土壤溶液等方面的研究。近年來，技術與經濟結合的研究也開始受到重視。
第壹，生態地質結構的研究，包括地表結構、地下巖土結構和物質能量轉換的界面，是控制農林作物最佳生長的養分“供應和運輸”的框架。
1)地表結構，即地空界面。
2)地下巖土結構，包括巖性、粒度組構、孔隙、巖石節理、破碎帶、風化殼、斷層或其他地質構造，以及壹定深度範圍內巖土物質的產狀或層狀序列特征和沈積情況。對於土壤，還包括其物理性質和土壤構型。
3)物質與能量轉化的界面，包括:①巖土界面，即風化殼中巖石與風化帶的界面，基巖與殘積層的界面，土壤賦存層A、B、C、D(母質)的界面，研究營養元素的質量、數量和比例的變化；(2)土壤-植物界面，即根系與周圍環境的接觸面；③水土界面，即地下水或包氣帶水與包氣帶巖土的界面。
二、生態地球化學研究主要研究營養元素的“供、運、衡”過程及其與生態的關系。
1)元素(或元素組合)及其含量的背景值和植物適宜含量閾值，包括:①背景值和植物適宜含量閾值；②地球化學暈，包括原生地球化學暈、次生地球化學暈和生物地球化學暈。
2)區域“地質環境-元素平衡-生物生產”系統的機理分析，包括:①元素平衡研究；②微量元素和生物生產研究，以改造不良土壤或培肥地力，提高產量，改善農林作物品質，增強作物抗逆性。
3)生態地球化學分區指標及定量評價公式和系數，包括:①指標和指標；(2)公式和系數，如吸收系數、比例系數、攝食強度、攝食強度等。
4)汙染和地方病。
第三，生態水文地質研究。必須在“農業-水、土壤資源-地質環境”系統中研究地下水的水質、水量、埋藏條件、自然降水期與作物需水量的協調、區域水資源與區域農業用水量的平衡。特別要重視淺層地下水及其包氣帶水的遷移、開發和利用的研究，甚至調控技術的研究。
第四，生態經濟地質學的研究。本文主要從地質學的角度研究生物生產中的生態經濟學，包括:①土地利用規劃和區域規劃研究；②農業地質災害防治研究；③汙染對生物生產的影響及人畜疾病(包括地方病)防治的研究；④農業巖石礦物的開發利用；⑤生態旅遊地質資源的開發、利用和保護。
(3)新技術和新方法的應用
在利用遙感技術進行土地利用現狀調查、土壤侵蝕調查和農業地質背景調查中，利用計算機技術處理農業地質地球化學元素數據，建立相應的農業地質環境數據庫，收到了良好的效果。比如利用GIS技術確定需要退耕還林還草的耕地數量和空間分布，研究鹽堿地改良區劃等。“3s”技術還可用於繪制土壤肥力退化、土壤酸化、土壤汙染、土壤石化和荒漠化的時空變化圖。此外，利用中子水分分析儀觀測包氣帶水分動態，利用穩定同位素15N技術觀測肥料吸收效果等。，都取得了可喜的成績，還建立了野外農業地質試驗基地(場)。