2020-02-21 11:18:17
提要 農(nóng)作物在田間生長(zhǎng)期間，由于溫度、降水等環(huán)境因素復(fù)雜多變，加之土壤污染具有一定復(fù)雜性，有時(shí)采取單一的措施可能難以保障治理效果。因此，需要結(jié)合土壤污染類(lèi)型、污染程度，集成優(yōu)化物理、化學(xué)、生物等技術(shù)措施，構(gòu)建適合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況的農(nóng)田安全利用技術(shù)模式。
1.農(nóng)藝調(diào)控：“VIP”安全利用技術(shù)
“經(jīng)過(guò)多年試點(diǎn)試驗(yàn)，我國(guó)在污染農(nóng)田安全利用技術(shù)上取得了突破，其中以‘VIP’為代表的稻田安全利用綜合技術(shù)已比較成熟，可以有效實(shí)現(xiàn)輕中度污染稻田的安全利用，目前已在多地開(kāi)展示范推廣。”中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所研究員黃道友所提到的“VIP”安全利用技術(shù)，就是以篩選和推廣污染物低積累水稻品種（Va?riety）為核心，在水稻生長(zhǎng)季節(jié)通過(guò)科學(xué)管理水分（Irrigation），施用石灰等堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)土壤酸堿度（pH值），來(lái)降低土壤污染物活性、阻止或減少水稻對(duì)污染物的吸收，使得生產(chǎn)出來(lái)的大米符合國(guó)家食品安全有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。近年有萬(wàn)畝實(shí)驗(yàn)田數(shù)據(jù)表明，與對(duì)照組相比，采取了此項(xiàng)技術(shù)的早稻和晚稻達(dá)標(biāo)率均大幅提高，平均達(dá)標(biāo)率在95%以上。
“‘VIP’安全利用技術(shù)克服了單一技術(shù)在污染耕地安全利用過(guò)程中可能存在的效果偏低，以及可能影響正常農(nóng)作物種植的缺點(diǎn)，將安全利用技術(shù)與農(nóng)民的日常耕作有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了邊生產(chǎn)邊安全利用的目的。”中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院教授蘇德純說(shuō)，目前有研究將“VIP”安全利用技術(shù)與施用土壤調(diào)理劑、有機(jī)肥等措施聯(lián)合使用，效果較好。不過(guò)，應(yīng)注意遵循大面積施用、銜接農(nóng)時(shí)、經(jīng)濟(jì)高效、科學(xué)規(guī)范等基本原則，避免大幅增加農(nóng)民生產(chǎn)成本和勞動(dòng)力成本。
2.辨證施治：土壤調(diào)理劑
土壤調(diào)理劑是一種用于改良土壤性質(zhì)，使其更適宜于農(nóng)作物生長(zhǎng)的物料，其原料可能由一種或多種物料組成。“在污染耕地安全利用中使用的土壤調(diào)理劑與常規(guī)土壤調(diào)理劑不同，前者可以降低污染物對(duì)農(nóng)作物的危害，并阻止污染物進(jìn)入農(nóng)產(chǎn)品。”農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所研究員徐應(yīng)明說(shuō)，“這種方法成本較低，操作簡(jiǎn)便，較少影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，適用范圍廣，可以實(shí)現(xiàn)土壤污染物的定向調(diào)控。”實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，早稻和晚稻在施用土壤調(diào)理劑后，稻米中污染物含量降幅達(dá)到了50%以上。
“土壤調(diào)理劑的效果受土壤中污染物種類(lèi)和污染水平的影響顯著，使用土壤調(diào)理劑時(shí)，需要建立在完善的試驗(yàn)示范基礎(chǔ)之上，千萬(wàn)不能盲目使用。”徐應(yīng)明表示，在大面積應(yīng)用前，一是要正確選擇土壤調(diào)理劑的種類(lèi)，精準(zhǔn)把握施用劑量；二是要避免給耕地土壤帶來(lái)二次污染，或?qū)ν寥览砘再|(zhì)及環(huán)境質(zhì)量等帶來(lái)不利影響；三是要做好跟蹤復(fù)查，評(píng)估土壤調(diào)理劑的長(zhǎng)期效應(yīng)與可能產(chǎn)生的負(fù)面影響。
當(dāng)前對(duì)土壤調(diào)理劑的研發(fā)，正朝著功能多樣性方向發(fā)展。新型的土壤調(diào)理劑，既能降低土壤中污染物的活性，又能提高作物產(chǎn)量。值得注意的是，土壤調(diào)理劑種類(lèi)繁多，效果差異較大，相關(guān)部門(mén)應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范和要求，加強(qiáng)市場(chǎng)監(jiān)管。
3.雙高模式：稻田“蓮魚(yú)共養(yǎng)”
“蓮魚(yú)共養(yǎng)”不僅給種植結(jié)構(gòu)調(diào)整提供了新思路，從實(shí)踐來(lái)看，還是生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益、農(nóng)民積極性“雙高”模式。近年一家種養(yǎng)殖專(zhuān)業(yè)合作社與周邊農(nóng)戶采用“蓮魚(yú)共養(yǎng)”模式，年產(chǎn)值150多萬(wàn)元，農(nóng)民收入同比往年提高40%。荷田不僅產(chǎn)蓮子，還盛產(chǎn)藕尖，除去養(yǎng)殖收益外，一畝荷田光蓮子和藕尖收益達(dá)3400元。
如果土壤重金屬超標(biāo)，會(huì)不會(huì)造成稻田改造后藕池水質(zhì)下降呢？湖南農(nóng)科院研究員紀(jì)雄輝長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)沒(méi)有問(wèn)題，“土壤本身能夠釋放到水中的重金屬比例很低，而且常年處于淹水狀態(tài)下，土壤重金屬活性下降，能釋放的比例進(jìn)一步降低。根據(jù)我們監(jiān)測(cè)，水質(zhì)完全符合養(yǎng)殖標(biāo)準(zhǔn)。”
“蓮魚(yú)共養(yǎng)”模式還為當(dāng)?shù)貏?chuàng)新了經(jīng)營(yíng)方式，結(jié)合美麗鄉(xiāng)村建設(shè)項(xiàng)目積極發(fā)展休閑農(nóng)業(yè)，集中連片的荷花基地是鄉(xiāng)村休閑旅游的好去處，全村順勢(shì)而為打造特色農(nóng)產(chǎn)品、農(nóng)家樂(lè)餐飲及鄉(xiāng)村民宿，形成知名地域品牌。
“蓮魚(yú)共養(yǎng)”需要堅(jiān)持政府引導(dǎo)、市場(chǎng)主導(dǎo)，因地制宜調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，鼓勵(lì)經(jīng)營(yíng)主體根據(jù)區(qū)位優(yōu)勢(shì)、地形部位和水源條件，改對(duì)抗性種植為適應(yīng)性種植，加強(qiáng)技術(shù)支撐，探索出城郊特色農(nóng)業(yè)、水旱輪作、稻田綜合種養(yǎng)等結(jié)構(gòu)調(diào)整綠色、高質(zhì)、高效模式。
4.物理稀釋?zhuān)荷罘?/p>
深翻耕不僅可以松土、混土、碎土，加厚耕層，增強(qiáng)土壤透氣性和透水性，促進(jìn)農(nóng)作物根系發(fā)育，還可以將污染物含量較高的耕地表層土壤與下層潔凈土壤充分混合，稀釋耕層土壤污染物含量，減少農(nóng)作物對(duì)污染物的吸收。
“實(shí)施時(shí)間一般為冬閑或春耕翻地時(shí)，無(wú)需占用農(nóng)時(shí)。實(shí)施周期則需要因地制宜，對(duì)于稻田等不適用于連續(xù)兩年深翻。同時(shí)，在不損壞犁底層的前提下，深翻耕土壤深度一般在25厘米以上。”北京市農(nóng)林科學(xué)院研究員鄒國(guó)元表示，由于土壤有機(jī)質(zhì)與養(yǎng)分多集中在耕地表層，深翻耕會(huì)降低表層土中有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量，隨后應(yīng)配套施肥。
中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員陳衛(wèi)平認(rèn)為，深翻耕可與土壤調(diào)理劑等其他安全利用技術(shù)在同一時(shí)段使用。深翻耕需要通過(guò)農(nóng)技人員操作深翻耕機(jī)械來(lái)完成，對(duì)作業(yè)人員的技術(shù)性要求較高，而且還需要熟悉當(dāng)?shù)赝寥拉h(huán)境狀況的工作人員或農(nóng)戶在一旁指導(dǎo)，防止深翻耕過(guò)度破壞犁底層。他建議，深翻耕一般由當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)農(nóng)村部門(mén)統(tǒng)一安排，集中開(kāi)展作業(yè)，這樣既能保證技術(shù)的到位率，也能減輕農(nóng)民的耕作負(fù)擔(dān)。
實(shí)踐證明，對(duì)污染稻田進(jìn)行深翻耕后，耕層土壤中重金屬含量明顯下降，較淺耕土壤中含量平均下降10%以上，且土壤耕層厚度平均增加25%以上。
5.原生態(tài)法：植物修復(fù)技術(shù)
植物修復(fù)是利用植物固定、提取、揮發(fā)或降解土壤中污染物技術(shù)的總稱(chēng)。對(duì)于受重金屬污染的土壤，植物提取是目前主要采用的植物修復(fù)方式，具體是利用超富集植物即一類(lèi)能主動(dòng)從土壤中過(guò)量吸收重金屬的植物，比如常用的超富集植物包括印度芥菜等蕓薹屬植物、蜈蚣草、東南景天、龍葵等。這些平時(shí)不起眼的植物可以生長(zhǎng)在重金屬污染的土地上，扮演著“清道夫”角色，更接近“原生態(tài)治療”方法。
據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所研究員孫約兵介紹，應(yīng)選擇合適的栽培措施，包括育苗、翻耕、種植密度、除草、間套作、刈割等。根據(jù)植物的特點(diǎn)與當(dāng)?shù)貧夂蚪Y(jié)合做到科學(xué)種植，才能提高污染土壤的修復(fù)效率。近年來(lái)，在多地土壤重金屬污染修復(fù)的實(shí)踐已經(jīng)形成了蜈蚣草—桑樹(shù)間作、蜈蚣草—甘蔗間作、東南景天—玉米套種等多種模式，既能利用超富集植物去除土壤中的重金屬，同時(shí)又能促進(jìn)農(nóng)作物的生長(zhǎng)和保障農(nóng)產(chǎn)品重金屬含量符合標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全要求，實(shí)現(xiàn)邊生產(chǎn)、邊修復(fù)、邊增效目的。
下一步篩選或培育生長(zhǎng)周期短、生物量大和適應(yīng)性強(qiáng)的高效超積累植物。另外，對(duì)植物富集后的生物量的處理還沒(méi)有比較妥善的解決辦法，如處理不當(dāng)，存在污染物通過(guò)“植物—動(dòng)物”食物鏈進(jìn)入自然界的可能。（下轉(zhuǎn)7版）
6.嚴(yán)格管控：種植結(jié)構(gòu)調(diào)整
對(duì)于重度污染耕地土壤，深翻耕、植物修復(fù)等措施難以達(dá)到效果，可以通過(guò)調(diào)整種植結(jié)構(gòu)來(lái)管控風(fēng)險(xiǎn)。南京大學(xué)教授周東美認(rèn)為，種植結(jié)構(gòu)調(diào)整并不是簡(jiǎn)單的不種了，而是經(jīng)綜合考量土壤污染狀況和農(nóng)作物特性等因素，將不宜種植的食用類(lèi)農(nóng)作物調(diào)整為其他作物。
周東美認(rèn)為，受污染耕地種植結(jié)構(gòu)調(diào)整的適用情況應(yīng)遵循“一條底線、兩個(gè)兼顧、三大對(duì)策和四項(xiàng)原則”原則。“一條底線”是指要保證國(guó)家糧食安全和耕地安全的底線；“兩個(gè)兼顧”是指兼顧經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，兼顧當(dāng)前利益和長(zhǎng)遠(yuǎn)利益；“三大對(duì)策”是指調(diào)優(yōu)、調(diào)制和調(diào)布局；“四項(xiàng)原則”則是產(chǎn)供平衡原則、市場(chǎng)適應(yīng)原則、效益至上原則和因地制宜原則。需要充分考慮當(dāng)?shù)貙?shí)情及上下游產(chǎn)業(yè)狀況，切忌“一窩蜂”盲調(diào)。
種植結(jié)構(gòu)調(diào)整的方法主要有糧食作物（水稻改種為玉米、馬鈴薯、紅薯）、糧油作物（水稻改種為葵花、芝麻）、糧經(jīng)作物（水稻改種為棉花、蠶桑、麻類(lèi)、花卉苗木）之間的調(diào)整。我國(guó)南方絲蠶產(chǎn)業(yè)較為發(fā)達(dá)，可將水稻產(chǎn)地利用桑樹(shù)替代種植，既改善生態(tài)環(huán)境，又保障農(nóng)民增收。
周東美表示，種植結(jié)構(gòu)調(diào)整以后，還需要做好后續(xù)管理，加強(qiáng)對(duì)調(diào)整區(qū)域的跟蹤調(diào)查，驗(yàn)證調(diào)整方法的有效性。
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