陕西渭北地区以独特的气候和土壤条件成为苹果优生区，发展果业生产促进了农民脱贫致富、带动了相关产业发展，改善了区域生态景观。然而，该地区果业发展遇到了一些亟待研究并解决的科学问题，如苹果树腐烂病、早期落叶病、黄化病等极为普遍，树势衰弱、盛果期短暂、果树衰老快，果品耐藏性不足等。究其原因与对果园土壤立地条件认识不够全面、果区种植规划不够合理、果树管理粗放、盲目使用无机化肥等有密切关系。从农业地质学的观点出发，全面考量渭北地区土壤剖面构型，从地形地貌条件入手，分析、认识非施肥措施干扰的土壤化学元素的空间分布格局，将对于渭北果园优生条件的再认识和准确评价提供重要的科学依据，为区域种植业规划和果园精确管理提供正确地指导。陕西渭北苹果种植区分布在黄土高原南部至关中北部的沟壑地带，该地区地形地貌复杂，受气候环境因素、地形地貌条件、土壤剖面构型以及人为对土地扰动等因素的影响，土壤表层地球化学特征差异极为明显，使得果树优生区出现了不具备优生条件的地质板块和地貌单元，直接威胁着渭北果园健康生长和果品质量。以农业地质学基本理论作为指导，选择不同土壤剖面构型、不同地形（塬地、坡梯地）地势（塬面不同位置）、10年、20年、30年3个不同园龄果园的土壤作为研究对象，研究了渭北果区不同土壤剖面构型、不同地貌单元果园土壤中影响果树生长的主要元素空间分布特征以及果树生育期间土壤钙素的变异规律等，取得了如下成果。1.渭北旱塬果区土壤类型以发育于黄土母质的黑垆土为主，黑垆土层以上覆盖着厚度不等的黄土层。试验证明，建于渭北黑垆土上的果园土壤存在随土层深度增加有效锰含量递减的趋势，而黑垆土层的埋藏深度决定着果树体内锰的含量水平和果实品质以及果树的抗病性等，因为黑垆土层埋藏较浅的果园根区土壤有效锰含量处于丰富水平，而埋藏较深果园根区土壤锰含量仅处于中等水平。黑垆土层埋藏深度不同的果园其果实、叶片中锰和钙含量差异均极为明显，导致了各果园果实的果形指数、比重、硬度、密度、干物质含量、可溶性固形物、糖酸比等口味指标差异显著。在不同剖面构型土壤间的果树组织中锰含量与钙含量的变化趋势基本一致。那么，在黑垆土层埋藏较浅的土壤上植果，因为锰含量过高，果树易患粗皮病，为腐烂病菌的滋生营造了蜗居，证实了果农反映的黑垆土不适宜植果。2.黄土高原地区地貌类型复杂，黄土残塬地区塬面倾斜。研究发现，受地表径流水和土壤内部壤流的影响，在水平距离不足25Km的范围内土壤有效硫元素含量的空间分布差异极为明显，呈现为随土层深度的增加土壤有效硫含量明显增加、尤其在60cm以下土层有效硫累积极为明显；同时随海拔高度降低土壤有效硫也显著含量增加趋势。塬面地区土壤硫素在垂直尺度和水平尺度上的差异性会影响到果树的生长，使得塬面中上部有可能出现土壤缺硫、而塬面下部可能因为硫的聚集而出现土壤硫素过剩问题。土壤硫素的空间差异性直接影响到塬区内不同海拔部位果园的果实品质指标以及果树叶片指标。3.渭北果园土壤钙素退化特征明显；表现为随园龄增加土壤钙饱和度有递减趋势，果园土壤剖面钙饱和度大多数在健康土壤80%以下水平，绝大多数土壤钙饱和度在65~70%水平，个别土层钙饱和度低于65%，达到“病”态果园土壤质量标准。土壤钙饱和度的递减态势不易被人们所觉察，属于典型的土壤隐性退化特征。因为果园土壤钙素退化，导致随园龄增加果实中钙素含量明显减少，果实硬度降低，必然影响到果实的耐藏性。4.渭北有开展果园养鸡的立体农业园区，受鸡群生理代谢和鸡饲料的综合作用和影响，养鸡果园土壤存在着表层土壤酸化和亚表层土壤适度碱化的双重过程，同时还有富营养化现象。养鸡加速了0~50cm土壤碳酸盐的递减过程，仅5年的果园养鸡，在0~50cm土壤碳酸钙递减量较对照果园增大了17.75kg CaCO3m-2；养鸡果园土壤剖面上水溶性钙含量显著高于对照果园，鸡群在果园中的活动溶解了土壤中的碳酸钙，提高土壤水溶性钙含量，极大地改善了土壤对果树钙素供给条件，使得养鸡果园的果品的密度、果形指数、果肉硬度、可溶性固形物以及可滴定酸度等质量指标均显著地高于对照果园，这些现象就目前现状而言，改善了果品的质量，产生了积极的作用和影响；但就长远观点来看，此措施溶解了土壤剖面上的碳酸钙，加速了土壤的钙素退化进程，为地区果树可持续发展埋下一定的隐患，值得进一步关注。土壤有效锰在土壤剖面上的含量及分布直接影响了苹果实及其叶片的钙含量，使苹果果品品质退化；海拔对土壤中有效硫含量影响较大，同时减少了果实及叶片含钙量，而果品品质受微地形类型影响较大；而随着园龄的增加果品品质同样有一定程度的下滑，且立体农业对土壤质量及果实品质的影响存在隐患，需要进一步探索；因此黄土高原虽是苹果优生区，但并非每个部位都是苹果生长最适区域，要重视果园选址及树龄控制，并加大对立体农业生产果园土壤的长期监控。