■陳傳武
土壤調理劑土壤健康的“生力軍”
■陳傳武

目前,我國土壤酸化等問題十分突出,土壤調理劑作為消除土壤環境污染、恢復土壤健康、重建生態系統過程中不可或缺又無法替代的生力軍,在污染農田修復、安全農產品生產和可持續的農田生態系統構建中發揮了巨大的作用。
碳是土壤調理劑的重要材料之一,也是植物必需的營養元素,位于各種大量元素之首。土壤板結的本質是土壤微生物生存障礙和生物多樣性缺失,而這種微生物生存障礙的原因是土壤碳氮比太低,微生物繁殖所需的碳能源饋乏。礦物質營養離子具有強烈的趨有機碳營養性,所以在有機質含量豐富的土地,生產等量的農作物所用的化肥比板結土地要少得多。植物根部衰弱,土壤結構不良,都導致化肥利用率低,而這些現象正是缺有效碳造成的,所以化肥利用率低歸根到底就是土壤缺有機碳營養。
華南農業大學廖宗文教授認為,有機物、有機肥和有機營養三者雖然有聯系,但應明確有機質≠有機肥≠有機碳營養。如傳統有機肥料中雖然含有豐富的有機質,但有機碳營養含量很低。可見,正確理解有機碳營養的概念,對于有機碳營養物質的開發,尤其是無氮類有機碳營養物質(酸、醇等)的開發利用是非常重要的。
目前我國種植業的一系列問題(含土壤修復)多與忽視碳營養、土壤的肥力陰陽失衡有關,所以土壤修復與肥料類產品的開發要重視碳營養,以恢復肥力平衡。有機碳肥是對農業、環保具有戰略性影響的新興產業,因此應把該產業的發展列為國策,把化肥與有機碳肥相結合。
土壤受到嚴重破壞和污染,土壤理化性質變劣,結構遭到嚴重破壞,有機質顯著下降,土壤酸化、鹽堿化等嚴重,致使全國耕地70%以上已成為低產土壤,水、肥、汽、熱失調,土壤團粒結構破壞,保水保肥能力下降。針對目前我國環境污染嚴重、耕地土壤被重金屬、農藥和高濃度化肥污染的實際狀況,進行土壤修復改良,改善生態環境,生產、研發土壤調理劑是我國農業生產的需要,提高土壤健康水平勢在必行。耕地數量不足與質量不高是制約我國農業生產的最大障礙,提高耕地質量是我國發展農業的根本途徑,施用土壤調理劑是提高耕地質量的重要手段。
據上海化工研究院化肥所副所長陳明良介紹,當前市場上土壤調理劑年需求量大約3000萬噸,而年產量大約只有300噸,產品主要用于土壤結構、酸化、鹽堿地改良以及土壤污染修復等方面,18億畝耕地中約有11.5億畝急需改良,土壤調理劑本身所具有的調節和改善土壤問題的特性,為土壤調理劑迎來了極大的發展空間。土壤調理劑產業發展迅速,礦物源、有機源和化學源3種土壤調理劑在2013年產能只有101萬噸,到2015年已達274萬噸,不到兩年時間內增長近兩倍。
土壤調理劑的發展前景廣闊,具體表現為:
一是耕地數量不足和質量不高是限制我國農業增產的最大障礙。土壤調理就是提高耕地質量的重要手段之一,我國耕地現狀為土壤調理劑的發展提供了市場,隨著國家對耕地質量安全、糧食安全和農產品質量重視力度加大,其發展前景也越來越好。
二是效果好、價格低、生態環境效應好是產品的發展方向。
三是工農業廢棄物無害化處理后作為生產土壤調理劑的原料是一大趨勢,但需遵守無害有效就近施用的原則。
四是針對性強的區域土壤調理劑將是未來土壤調理劑的研發重點。
五是多功能的復合土壤調理劑會成為今后發展的一個方向。
六是對肥料生產企業來說,肥料與土壤調理劑如何結合推廣使用值得考慮。
我國耕地質量主要存在耕地基礎地力后勁不足、土壤養分失衡、土壤生態功能變差、土壤污染日趨加劇等4個普遍性問題。耕地質量提升、糧食安全、農產品質量安全需要土壤調理劑。可以通過施有機肥和土壤調理劑等手段,來提高土壤肥力,減弱土壤中重金屬的毒性,減小對植物的毒害,提高對污染土壤的修復效率。
中國化肥信息中心陳麗主任表示,使用土壤調理劑,可以促進土壤水穩性團粒結構的形成,改善土壤內部孔隙空間關系,提高土壤的總孔隙度,增加通氣性孔隙度,協調土壤中固、液、氣三相比例,增加土壤微生物的活動,提高土壤的生物學活性,增加土壤養分的釋放;還能使土壤有適宜的堅實度、酸堿度。適宜的土壤溫度和水分條件,有利于作物根系的生長,促進作物生長發育,為農業高產穩產創造良好的環境條件。
但土壤調理劑不能代替肥料的作用,礦物質土壤調理劑必須與當地常規用肥共同使用,最佳配合施用方案則需要根據當地土壤的質地、鹽分、水肥條件及經濟效益等因素,通過田間試驗來確定。
土壤調理劑也并非所有土地或環境上都能隨意使用,針對性強的區域土壤調理劑將是未來土壤調理劑的研發重點。
對于申請登記的土壤調理劑產品,有著嚴格的要求。據了解,如果企業想生產土壤調理劑產品,除了要完善企業管理制度,還必須具有工藝創新能力和加工技術條件,且能保證原料持續穩定供給,安全高效利用原產地資源(包括經無害化處理的廢棄物資源),嚴禁防止廢棄物再次排放造成二次污染。
土壤調理劑產品須經農業部登記,登記前期必須做大量工作,試驗應至少進行2年。每種土壤(類型)或區域中應進行不少于2種作物的效果驗證試驗。土壤調理劑要效果好、價格低、生態環境效應好,未來將會盡量利用無害的農業廢棄物秸稈,多功能的復合土壤調理劑也是發展方向之一。
農業部種植業管理司副司長何才文表示,農業部十分重視對土壤調理劑的管理,采取有效措施,引導土壤調理劑科學使用和健康發展。一是嚴格登記管理,二是重視產品技術標準體系建設,三是強化原料和工藝控制。為規范行業發展,要重點做好三件事:一是強化源頭控制;二是強化企業責任,產品的安全性、有效性及相關方法標準應首先由企業研究提出,不成熟的產品不能登記,更不能投產使用;三是強化跟蹤評價和市場監管。
土壤調理劑不能盲目地使用,發展過程中應注意以下幾項:
一是土壤調理、修復也需要一個相對漫長的過程,而不像復混肥料一樣使用以后很快增產增收,作用一般需要多年才能完全顯現。
二是強化源頭控制,重金屬、有害物質含量必須達到國家有關標準要求,不得選擇可能污染農田的原料作土壤調理劑產品。希望行業能建立禁止使用的原料目錄,切斷潛在污染源。三是要充分利用廉價的天然資源,應就近開發,就近施用。
四是以發現土壤出現問題進行使用為原則。當土壤有酸害、堿害、鹽害、藥害、肥害或土壤內部物質不協調的生產癥狀出現時,就可以使用土壤調理劑。
五是土壤調理劑使用中,一定要注意使用的時間、用量及使用方法。
六是企業開發新產品時需同時考慮產品的安全性、有效性及相關方法標準。
七是要強化跟蹤評價,效果和危害需進行長期定量化監測。
對于土壤調理劑的推廣,應做到努力引導農戶,試圖改變農戶不合理的用肥理念和用肥習慣,讓農戶認識到新時期土壤調理劑在改良土壤、保護土壤健康和促進作物增產增收的巨大功效,讓土壤調理劑產品逐漸走上健康的發展軌道上來。