對癥給土壤“療傷” 山東農科院創(chuàng )新服務(wù)現代農業(yè)發(fā)展紀實(shí)

　　只有干凈的土壤，才能生長(cháng)出干凈的食物，然而，現實(shí)不容樂(lè )觀(guān)。糞便污染、煙塵、酸雨、霧霾天的多重夾擊，讓人類(lèi)賴(lài)以生存的土地深受其害，一些“重災區”重金屬污染已成“公害”。如何給土壤“療傷”？帶著(zhù)這個(gè)問(wèn)題，記者走進(jìn)山東省農科院資源與環(huán)境研究所尋找答案。

資料圖

　　土壤生病，病因在哪？

　　人會(huì )生病,土壤也會(huì )生病。山東省農科院資環(huán)所副所長(cháng)李彥博士介紹說(shuō)，污染土壤的重金屬主要包括汞、鎘、鉛、鉻、砷、鋅、銅、鎳等元素，這些污染物在土壤中移動(dòng)性小，難于降解，通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體后，潛在危害很大。那么，這些重金屬是哪里來(lái)的呢？既有成土母質(zhì)等自然因素，也有人為干擾輸入，不合格的肥料和農藥、污水灌溉、工礦企業(yè)的固廢等都造成重金屬污染。

　　環(huán)境保護部和國土資源部曾發(fā)布消息稱(chēng)，全國土壤環(huán)境狀況總體不容樂(lè )觀(guān)，耕地土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂(yōu)。同“七五”時(shí)期全國土壤環(huán)境背景值調查的點(diǎn)位坐標對比，鎘的含量在全國范圍內普遍增加，在華北、東北和西部地區增加10%—40%。全國每年因土壤重金屬污染而減產(chǎn)的糧食達1000多萬(wàn)噸，被重金屬污染的糧食也多達1200多萬(wàn)噸，合計經(jīng)濟損失達200多億元。

　　面對日益嚴峻的土壤重金屬污染,山東省農科院設立了“設施菜地土壤重金屬污染防治與質(zhì)量提升關(guān)鍵技術(shù)研究”課題。課題主持人李彥帶領(lǐng)她的創(chuàng )新團隊,正在為生病的土壤“療傷”。

　　課題組展開(kāi)了多點(diǎn)取樣分析，重點(diǎn)對設施菜地的百余個(gè)樣本進(jìn)行檢測，通過(guò)科學(xué)數據確定設施蔬菜土壤中的主導污染因子。“農業(yè)投入品對設施菜地重金屬的貢獻率**大”。李彥解釋說(shuō)，“經(jīng)分析得出，與土壤環(huán)境質(zhì)量標準對比，鎘含量的超標率隨棚齡的增加而增加。”

　　摸清規律，“對癥下藥”

　　防控土壤重金屬污染，首先要摸清重金屬的形態(tài)和分布規律，這樣才能有的放矢。

　　為了掌握重金屬在不同土層中的分布規律，課題組把0—50厘米的土層分層5層，分別測定重金屬含量，發(fā)現了三種現象：第一種是在0—50厘米土層中呈均勻分布，涉及鉻、鎳、銅、砷四種元素；第二種是集中分布在0—20厘米土壤的表層，20—50厘米土層中分別明顯減少，涉及鋅、鉛、鎘三種元素，鋅、鉛、鎘0—20厘米表層的平均濃度分別是20—50厘米土層的平均濃度的4.1、6.0、4.8倍；第三種是0—50厘米土層濃度由地表向下呈均勻下降趨勢，涉及汞元素，每10厘米土層濃度平均下降13%。

　　哪些產(chǎn)品能對重金屬污染有防控作用，李彥帶領(lǐng)課題組一邊從市場(chǎng)上尋找，一邊自己研發(fā)。2015年8月，“一種農田重金屬污染土壤復合改良劑及其制備和施用方法”誕生，并申報了國家發(fā)明專(zhuān)利。這種改良劑成本低廉，配方簡(jiǎn)易，可以對重金屬土壤進(jìn)行有效修復，保證土壤的可持續生產(chǎn)能力。試驗示范結果表明，該產(chǎn)品對土壤中鎘、鋅有效態(tài)含量降低顯著(zhù)，分別為33.51%、34.78%，較對照降低率分別提高8.41和6.63個(gè)百分點(diǎn)。

　　參與這項課題研究的還有山東省農科院蔬菜花卉所研究員王克安，他重點(diǎn)進(jìn)行了夏季休閑季節輪作對設施蔬菜重金屬、養分含量的研究，開(kāi)展鎘對黃瓜、番茄等蔬菜品種生長(cháng)脅迫的影響試驗，并在投入品源頭控制、重金屬鈍化劑、有機物還田、輪作調控等農藝措施研發(fā)方面取得積極進(jìn)展。

　　量身定做節肥增效

　　不科學(xué)的過(guò)量施肥，不但提高生產(chǎn)成本，浪費勞動(dòng)力，而且也是導致土壤生病的一條重要原因。為解決這個(gè)問(wèn)題，山東省農科院資環(huán)所近年研發(fā)了“主要糧食作物一次性施肥技術(shù)”，針對不同作物品種，量身定做專(zhuān)用緩控釋肥料產(chǎn)品。在今年舉辦的小麥玉米一次性施肥技術(shù)現場(chǎng)觀(guān)摩會(huì )上，受到參觀(guān)群眾的青睞。

　　“小麥生育期長(cháng)，從秋播到夏收有8個(gè)月，一次性施肥滿(mǎn)足不同生育期的生長(cháng)需求不是件簡(jiǎn)單的事情。”資環(huán)所專(zhuān)家譚德水博士介紹說(shuō)，他們針對冬小麥、夏玉米、春玉米等作物的養分需求，通過(guò)調節膜材料種類(lèi)和膜厚度，生產(chǎn)作物專(zhuān)用緩釋肥產(chǎn)品，無(wú)需追肥，項目協(xié)作組還開(kāi)發(fā)出配套農機產(chǎn)品，易于大面積推廣。冬小麥夏玉米全生育期一次性施肥，不追肥，小麥季節省勞動(dòng)力1人/畝，玉米季節省勞動(dòng)力1人/畝，肥料產(chǎn)品為顆粒狀，能夠與播種機聯(lián)用，實(shí)現了種肥同播。

　　這種緩釋肥還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是不會(huì )給土壤造成殘留污染，因為它采用了水性樹(shù)脂原位反應成膜技術(shù)。膜材料以水性樹(shù)脂為主體，配以營(yíng)養型調控材料，以水為分散劑，無(wú)需回收溶劑，易生物降解，膜材料環(huán)保。不但成本低，而且產(chǎn)能高，肥料利用率提高7%—20%，有效減少了肥料養分流失對地表水體和地下水的污染。

　　在山東、河南和河北省進(jìn)行了100多個(gè)點(diǎn)冬小麥施肥試驗，在減少20%氮肥的情況下，播種時(shí)一次施肥，平均增產(chǎn)5%左右；在東北春玉米和黃淮區夏玉米進(jìn)行的30多點(diǎn)的施肥試驗表明，平均增產(chǎn)7%左右。

　　“土壤是我們人類(lèi)生存的根本,是生產(chǎn)農產(chǎn)品的物質(zhì)基礎,但是土壤不會(huì )說(shuō)話(huà),需要我們來(lái)替它爭取生存的權利，我們會(huì )盡全力去保護它。”采訪(fǎng)結束時(shí),李彥動(dòng)情地說(shuō)。