2020-02-21 11:18:17
提要 農(nóng)作物在田間生長期間，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)過多年試點(diǎn)試驗(yàn)，我國在污染農(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，目前已在多地開展示范推廣。”中國科學(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，在水稻生長季節(jié)通過科學(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），來降低土壤污染物活性、阻止或減少水稻對污染物的吸收，使得生產(chǎn)出來的大米符合國家食品安全有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。近年有萬畝實(shí)驗(yàn)田數(shù)據(jù)表明，與對照組相比，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。”中國農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院教授蘇德純說，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，應(yīng)注意遵循大面積施用、銜接農(nóng)時、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)測所研究員徐應(yīng)明說，“這種方法成本較低，操作簡便，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和污染水平的影響顯著，使用土壤調(diào)理劑時，需要建立在完善的試驗(yàn)示范基礎(chǔ)之上，千萬不能盲目使用。”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，精準(zhǔn)把握施用劑量；二是要避免給耕地土壤帶來二次污染，或?qū)ν寥览砘再|(zhì)及環(huán)境質(zhì)量等帶來不利影響；三是要做好跟蹤復(fù)查，評估土壤調(diào)理劑的長期效應(yīng)與可能產(chǎn)生的負(fù)面影響。
當(dāng)前對土壤調(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)理劑種類繁多，效果差異較大，相關(guān)部門應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范和要求，加強(qiáng)市場監(jiān)管。
3.雙高模式：稻田“蓮魚共養(yǎng)”
“蓮魚共養(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)殖專業(yè)合作社與周邊農(nóng)戶采用“蓮魚共養(yǎng)”模式，年產(chǎn)值150多萬元，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)，會不會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)雄輝長期監(jiān)測發(fā)現(xiàn)水質(zhì)沒有問題，“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，水質(zhì)完全符合養(yǎng)殖標(biāo)準(zhǔn)。”
“蓮魚共養(yǎng)”模式還為當(dāng)?shù)貏?chuàng)新了經(jīng)營方式，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，全村順勢而為打造特色農(nóng)產(chǎn)品、農(nóng)家樂餐飲及鄉(xiāng)村民宿，形成知名地域品牌。
“蓮魚共養(yǎng)”需要堅(jiān)持政府引導(dǎo)、市場主導(dǎo)，因地制宜調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，鼓勵經(jīng)營主體根據(jù)區(qū)位優(yōu)勢、地形部位和水源條件，改對抗性種植為適應(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：深翻耕法
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)作物對污染物的吸收。
“實(shí)施時間一般為冬閑或春耕翻地時，無需占用農(nóng)時。實(shí)施周期則需要因地制宜，對于稻田等不適用于連續(xù)兩年深翻。同時，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)在同一時段使用。深翻耕需要通過農(nóng)技人員操作深翻耕機(jī)械來完成，對作業(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)村部門統(tǒng)一安排，集中開展作業(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。對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能主動從土壤中過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。這些平時不起眼的植物可以生長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，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，同時又能促進(jìn)農(nóng)作物的生長和保障農(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，對植物富集后的生物量的處理還沒有比較妥善的解決辦法，如處理不當(dāng)，存在污染物通過“植物—動物”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，可以通過調(diào)整種植結(jié)構(gòu)來管控風(fēng)險。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、兩個兼顧、三大對策和四項(xiàng)原則”原則。“一條底線”是指要保證國家糧食安全和耕地安全的底線；“兩個兼顧”是指兼顧經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，兼顧當(dāng)前利益和長遠(yuǎn)利益；“三大對策”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、花卉苗木）之間的調(diào)整。我國南方絲蠶產(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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