鐘 瑾 符運斌 黎鑫林 謝海軍 劉 湘 歐陽南琪
(1.江西省贛州市章貢區農業農村局,江西 贛州341000;2.江西省贛州市農業農村局,江西 贛州341000;3.井岡山農業科技園管理委員會,江西 吉安343016)
耕地土壤重金屬污染嚴重影響農產品質量安全,威脅人類的身體健康。2016年5月,國務院發布實施《土壤污染防治行動計劃》(簡稱“土十條”)。為全面完成“土十條”和省、市下達的受污染耕地安全利用工作,改善農業生產環境,保障農產品質量安全,江西省贛州市章貢區農業相關部門有序開展了受污染耕地安全利用工作,通過應用各項技術圓滿完成了“土十條”任務。現以章貢區水東鎮馬祖巖村水稻田為例,將受污染耕地安全利用技術及應用效果介紹如下。
生物源石灰主要成分為CaO,在酸性土壤的水稻田中施用生物源石灰,可提高土壤pH值,促進土壤中重金屬陽離子發生共沉淀作用,降低土壤中重金屬陽離子活性,同時為作物提供鈣素營養。一般在水稻移栽(直播)前1~2周將生物源石灰均勻撒施在土壤表面,然后翻耕深20 cm,使其與土壤混勻。生物源石灰的用量根據土壤pH值確定,土壤pH值為5.41時,每667 m2用量100 kg,一般施用1次,土壤pH值達到6.5后需停施1年。連年或過量施用生物源石灰易破壞土壤團粒結構,導致土壤板結。
在受污染土壤中添加鈍化劑,可使土壤中的有毒有害重金屬離子鈍化,防止其在土壤中遷移,使其不被植物吸收,進而降低農產品的重金屬含量。水稻種植前1~2周整地前施用鈍化劑,一般667 m2用量為300 kg(具體用量及施用方法以產品說明書為準)。土壤重金屬鈍化劑的用量需根據不同土質確定,土壤重金屬鈍化劑用量過低難以達到改良效果,用量過高或施用次數過多則影響土壤肥力。土壤板結、黏性大、水肥分布不均、耕作層較淺的土壤,每年使用1次,以后逐年減少用量,直至不用。
葉面噴施含鋅、硅等有益元素溶液,可提高作物抗逆性,抑制重金屬離子向作物可食部位轉移,進而降低作物可食部位的重金屬含量。人工或無人機噴灑葉面阻控劑,噴施時間一般集中在水稻的分蘗盛期后段和灌漿期前段。噴施時,盡量選晴朗無風且溫度不高的天氣,以促進農作物充分吸收利用葉面阻控劑;應避免在高溫時噴施,以防溫度過高水分蒸發快,導致葉面阻控劑濃度過高而產生毒害作用。
淹水條件下,土壤的pH值升高,所含的重金屬活性降低,土壤處于還原狀態,重金屬與硫化物可形成沉淀,水稻對鎘的吸收能力降低。水稻水分管理應堅持薄水插秧、寸水扶秧、淺水分蘗、深水孕穗、盡量有水的原則。一般水稻返青期保持水層3~4 cm,分蘗期保持2~3 cm淺水層促發分蘗,幼穗分化至揚花期保持5 cm以上深水層,灌漿期進行間歇性灌溉,使稻田保持3 cm左右淺水層,收獲前7~10 d斷水。水稻分蘗期每667 m2追施鐵肥(FeSO4·5H2O)5~10 kg、硒肥(Na2SeO3)50~100 g、鋅肥(ZnSO4·7H2O)3~5 kg或硅肥(Na2SiO3)4~5 kg,可有效降低水稻對鎘的吸收。水肥管理的同時,需做好病蟲害防控工作。
土壤有機質是金屬離子的螯合劑,對鎘等多種重金屬有不同程度的吸附和螯合作用。因此,施用有機肥既可提高土壤肥力,改良土壤理化性狀,又能給土壤微生物提供生物活性物質,為其活動提供基質和能源,從而間接影響土壤中鎘活性,減輕鎘的生物毒性。視土壤有機質含量多少撒施充分腐熟有機肥,一般旱地作物于種植前1~2周,每667 m2施用300 kg。
馬祖巖村位于章貢區水東鎮西北部,東與沿垇村相連,南與水東村毗鄰,西與虎崗村毗鄰,北與正興村、贛縣儲譚鄉接壤,總面積528 hm2,耕地面積100 hm2,下轄11個村民小組,全村734戶,常住人口2 935人。該村大力發展蔬菜產業,先后被江西省農業農村廳、國家農業農村部授予“無公害蔬菜村”稱號。2020年,馬祖巖村應用受污染耕地安全利用技術生產農作物23.7 hm2,其中水稻種植面積15.1 hm2,經質量抽檢水稻合格率達到100%。
馬祖巖村應用受污染耕地安全利用技術采取的措施分為5個步驟。第1步:水稻移栽前1周,均勻撒施生物源石灰中和土壤酸性,每667 m2用量100 kg;第2步:土壤中添加土壤鈍化劑,如海泡石、坡縷石、蒙脫土、黏土礦物粉、泥炭等,每667 m2用量200 kg;第3步:用旋耕機翻耕土壤深25 cm以上,將生物源石灰、土壤鈍化劑與表層土壤混合均勻;第4步:水稻分蘗期均勻施撒硅肥等中微量元素肥料,如每667 m2施撒硅肥(Na2SiO3)4~5 kg;第5步:水稻的分蘗盛期后段和灌漿期前段噴灑葉面阻控劑,667 m2用量200 g。水稻生長期間及時防治病蟲害,水稻收獲期及時抽檢稻谷的重金屬含量,并根據后期農產品質量評價結果及時調整治理措施。
“土十條”強調了土地利用方式,尤其對農田修復提出“對輕中度污染耕地開展農藝調控、替代種植等措施,降低了農產品重金屬污染超標風險,對重度污染耕地提出退耕還林、還草或種植結構調整的要求。從章貢區受污染耕地治理經驗及后期農產品抽檢結果可以看出,對輕度污染耕地優先采用“低積累重金屬水稻品種+三肥(有機肥、無機肥、生物菌肥)”措施,對中度污染耕地采用“土壤調節劑(含鈍化及調酸)+增施有機肥”等措施,水源充足的地方采用水分調控措施,均可有效改善土壤環境。重金屬原位鈍化、石灰調酸、增施有機肥等技術,應用成本低,易操作,使用原料充足,能使農產品重金屬含量達到國家標準,可作為農田土壤重金屬污染治理措施推廣。