上海市某郊區綠色生產模式土壤質量狀況評價

第一作者簡介：宋佳（1986-），女，農藝師。研究方向為農產品農藥殘留及農產品質量安全。

*通信作者：朱衛芳（1972-），女，高級農藝師。研究方向為農產品農藥殘留及農產品質量安全。

DOI：10.20028/j.zhnydk.2024.07.011

摘" 要：為準確掌握綠色生產模式下糧田土壤的肥力和污染情況，該文通過2020年至2022年連續3年對上海市某郊區11個街鎮50個水稻田點位共計150個土壤樣品進行跟蹤監測，分析土壤主要養分及重金屬含量。監測結果表明，這3年來大部分街鎮土壤肥力維持在Ⅰ級，2個街鎮從Ⅱ級、Ⅲ級提升到Ⅰ級，土壤重金屬污染指數均小于1，無重金屬污染。通過減少化肥使用量，施用有機肥和生物菌肥等綠色生產模式，并未降低土壤肥力，符合綠色食品產地環境質量標準，無污染，確保綠色食品的可持續發展。

關鍵詞：土壤肥力；綠色食品；監測結果；重金屬污染；重金屬污染指數

中圖分類號：S158" " " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-9902（2024）07-0043-04

Abstract： In order to accurately grasp the soil fertility and pollution of grain fields under the green production mode， 150 soil samples from 50 paddy fields in 11 streets and towns in a suburb of Shanghai were tracked and monitored for 3 consecutive years from 2020 to 2022. The contents of main soil nutrients and heavy metals were analyzed. The monitoring results show that in the past three years， the soil fertility of most streets and towns has been maintained at grade I， and two streets and towns have been upgraded from grade Ⅱ and grade Ⅲ to grade I. the soil heavy metal pollution index is less than 1， and there is no heavy metal pollution. By reducing the use of chemical fertilizer， the application of organic fertilizer and biological bacterial fertilizer and other green production models， did not reduce soil fertility， in line with the environmental quality standards of green food producing areas， no pollution， to ensure the sustainable development of green food.

Keywords： soil fertility; green food; monitoring results; heavy metal pollution; heavy metal pollution index

綠色食品是指遵循可持續發展原則按照特定生產方式，實施“從土地到餐桌”全程質量控制，無污染、安全、優質的農產品及加工食品[1]。土壤是綠色食品的產源地，確保土壤環境質量安全無污染是實現綠色食品可持續發展的基礎保障[2]。因此，為掌握上海市某郊區綠色食品產地質量安全狀況，從2020年到2022年以全區綠色食品認證企業為主，開展農田土壤定點監測，土壤監測以主要養分和重金屬污染物為主，每年50個樣品。

1" 樣品的采集與分析

1.1" 樣品的采集

2020年至2022年應用GPS定位系統，對上海市某郊區11個街鎮（簡稱“11個街鎮”），以自然田塊田埂為邊界，作為抽樣單元，采用梅花點法設分點5個以上，各分點用采樣器采取0～20 cm深度的耕作層土壤3～5條后混合成1個檢測樣品，樣品量控制在1.5 kg左右。

1.2" 樣品分析

檢測標準：LY/T 1239—1999《森林土壤pH值的測定》、NY/T 53—1987《土壤全氮測定法（半微量開氏法）》、NY/T 1121.6—2006《土壤檢測 第6部分：土壤有機質的測定》、NY/T 1121.7—2014《土壤檢測 第7部分：土壤有效磷的測定》、NY/T 889—2004《土壤速效鉀和緩效鉀含量的測定》、GB/T 22105.1—2008《土壤質量 總汞、總砷、總鉛的測定 原子熒光法 第1部分：土壤中總汞的測定》、GB/T 22105.2—2008《土壤質量 總汞、總砷、總鉛的測定 原子熒光法 第2部分：土壤中總砷的測定》、GB/T 17141—1997《土壤質量 鉛、鎘的測定 石墨爐原子吸收分光光度法》、HJ491—2009《土壤和沉積物 銅、鋅、鉛、鎳、鉻的測定 火焰原子吸收分光光度法》。

1.3 評價標準與方法

肥力評價標準與方法：標準為NY/T 391—2021《綠色食品 產地環境質量》。評價方法采用單項指標評價法，50個土壤樣品為糧食土壤，參考水田土壤指標[3]。重金屬評價標準與方法：標準為GB 15618—2018《土壤環境質量 農用地土壤污染風險管控標準（試行）》。重金屬污染程度評價方法采用單因子污染指數法和多因子綜合污染指數法[4]。單因子污染指數計算公式為Pi=Ci/Si，式中Pi為單項污染指數，Ci為污染物實測值，Si為污染物評價標準。當Pi≤1為單項污染物未超標，Pigt;1為單項污染物超標。

多因子綜合污染指數計算公式

P綜={（P平均2+Pmax2）/2}1/2 ，

式中：P綜為土壤綜合污染指數，Pmax為土壤各單項污染指數中最大值。

單因子指數只能反映單個重金屬元素的污染程度，而土壤的重金屬污染物一般不只一種，需要綜合考慮不同重金屬元素對土壤的污染程度，內梅羅指數法是當前國內外進行重金屬綜合污染指數計算最常用的方法之一[5]。內梅羅指數等級劃分標準見表1。

表1 內梅羅指數等級劃分標準

2 結果與討論

2.1 土壤pH

土壤pH用以衡量土壤酸堿性，直接影響作物的生長、養分的利用、微生物的活動以及土壤的肥力狀況以及其他性質[6]。從圖1可以看出，3年來11個街鎮土壤pH變化不大，pH范圍從5.7～7.5，呈現弱酸性至中性。土壤偏（過）酸性或偏（過）堿性，都會不同程度地降低土壤養分的有效性，難以形成良好的土壤結構，嚴重抑制土壤微生物的活動，從而影響各種作物的正常生長。監測結果表明，所有土壤pH適宜水稻生產。

圖1 2020—2022年11個街鎮土壤pH變化

2.2 土壤全氮含量

土壤全氮的測定反映了土壤中氮素營養的情況，在農業生產和土壤生態保護中發揮重要作用[7]。根據評價標準，氮含量大于1.2 g/kg 為Ⅰ級標準，從圖2可以看出，這3年來全氮含量略有波動，但變化不大，全氮含量全部達到Ⅰ級標準。由此可見，3年來，這些通過綠色食品認證的合作社在種植水稻過程中，化學氮肥減半施用，通過施用有機肥、生物菌肥，提升了土壤保氮、固氮能力，整體土壤肥力仍保持在Ⅰ級標準。

圖2 2020—2022年11個街鎮土壤全氮變化

2.3 土壤有機質含量

土壤有機質是體現土壤肥力水平的重要標志之一。根據評價標準，有機質含量大于25 g/kg為Ⅰ級標準，從圖3可以看出，這3年來土壤有機質含量值為25.1～45.6 g/kg，均達到Ⅰ級標準。綠色食品認證的合作社在種植水稻過程中，通過糧食作物秸稈還田，施用有機肥和生物肥，增加了土壤有機質含量，改善土壤肥力。

圖3 2020—2022年11個街鎮土壤有機質含量變化

2.4 土壤速效鉀含量

鉀是水稻生長必需的營養元素之一，對促進水稻代謝及增加水稻抗逆性都十分重要。根據評價標準，鉀含量大于100 mg/kg，達到Ⅰ級標準。從圖4可以看出，這3年來所有土壤樣品均達到Ⅰ級標準。

圖4 2020—2022年11個街鎮土壤速效鉀含量變化

2.5 土壤重金屬指標評價

2020—2022年11個街鎮土壤重金屬污染指數結果見表2、表3和表4，從土壤重金屬單因子污染指數來看，3年各街鎮土壤重金屬單因子污染指數均小于1，無重金屬污染情況。從土壤重金屬多因子綜合污染指數來看，3年來各街鎮土壤總體上屬安全水平，除了2021年街鎮2和街鎮7土壤重金屬多因子綜合污染指數分別為0.71和0.73，大于0.7，根據內梅羅指數等級劃分為尚清潔（警戒限），但到2022年街鎮2和街鎮7土壤重金屬多因子綜合污染指數下降為0.30和0.44，根據內梅羅指數等級劃分為清潔（安全）水平。

3" 結論與建議

3.1" 結論

從這3年監測結果來看，上海市某郊區11個街鎮土壤pH變化不大，土壤呈現弱酸性至中性，適宜作物的正常生長；大部分土壤肥力維持在Ⅰ級，2個街鎮從Ⅱ級、Ⅲ級提升到Ⅰ級。11個街鎮重金屬單因子污染指數均小于1，重金屬多因子污染指數均小于1，表明這3年來這些獲得綠色食品認證的合作社土壤均未受重金屬污染，總體上來是安全的。

3.2" 建議

1）通過這3年的監管監測，上海市某郊區農田質量較高，這離不開農產品綠色生產基地創建和綠色食品認證等農業高質量發展模式。今后的工作應在已有監測點基礎上，擴大監測范圍，使結果更具有代表性、科學性。

2）進一步落實農藥肥料雙減，應做到分類施策，精準配施化肥，充分發揮測土配方施肥這一有力抓手，因地制宜，不同地力地塊分類施肥，缺什么補什么，達到既降低農業生產成本，又減少農業面源污染的雙重效果，確保綠色食品可持續發展。

3）重點關注土壤重金屬污染，土壤重金屬的富集會對農產品有重大影響，從而影響身體健康。除了每年對農產品進行農藥殘留監測，也應增加重金屬監測，從而進一步提高水稻品質，發展綠色食品，改善生態環境。

參考文獻：

[1] 李妍妍，李秀軍.東營市發展綠色食品水稻的現狀和對策建議[J].安徽農學通報，2016（1）：23，31.

[2] 魏林根，李建國，劉光榮，等.江西土壤環境質量與綠色食品可持續發展[J].江西農業學報，2008（1）：159-162.

[3] 中華人民共和國農業農村部.綠色食品 產地環境質量：NY/T 391—2021[S].北京：中國農業出版社，2021.

[4] 生態環境部國家市場監督管理總局.土壤環境質量 農用地土壤污染風險管控標準（試行）：GB 15618—2018[S].北京：中國環境出版集團，2018.

[5] 紀文貴，王珂，蒙建波，等.中國土壤重金屬污染狀況及其風險評價[J].農業研究與應用，2020（5）：22-28.

[6] 李學垣.土壤化學[M].北京：高等教育出版社，2021.

[7] 郭小穎.土壤全氮測定有關問題的探討[J].科技資訊，2013（30）：125-126.