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國(guó)務院印發《土(tǔ)壤污染防治行動計(jì)劃》,簡稱“土(tǔ)十條”,土(tǔ)壤污染與修複成爲國(guó)家級重點課題。根據國(guó)内外經驗,部分(fēn)業内專家認爲,未來(lái)數年(nián),全國(guó)将迎來(lái)土(tǔ)壤修複高峰。這對于深受“毒地”危害的農民(mín),特别是經濟作(zuò)物種植者和土(tǔ)地流轉大(dà)戶而言,無疑是利好消息。

論土(tǔ)壤修複的突破點!

雖然土(tǔ)壤修複是利國(guó)利民(mín)的好事(shì),但(dàn)是土(tǔ)壤污染有水質污染、大(dà)氣污染、固體(tǐ)污染和農業污染等多種類,解決方法各異,見(jiàn)效甚慢(màn),在發達國(guó)家尚且進展緩慢(màn),何況我國(guó)的土(tǔ)壤修複治理(lǐ)工作(zuò)剛剛起步。所以我們面對現實情況,筆者科(kē)研小組提出:“預防再污染,控制已污染。聚焦突破點,循序全修複”的二十字指導方針。“預防再污染和控制已污染”,現在政府在積極行動,全國(guó)人(rén)民(mín)在積極配合,土(tǔ)地保衛戰已經打響;“聚焦突破點,循序全修複”,由于修複土(tǔ)壤技術(shù)要求高,工程量浩大(dà),見(jiàn)效慢(màn),因此我們不能全線出擊,必須聚焦突破點,才能帶動土(tǔ)壤修複工作(zuò)的全面勝利。那麽突破點在哪裡(lǐ)呢(ne)?

根據國(guó)土(tǔ)資源部與環保部2014年(nián)聯合公布的《全國(guó)土(tǔ)壤污染狀況調查公報》,全國(guó)土(tǔ)壤耕地污染超标率高達19.4%。輕微、輕度、中度和重度污染點位比例分(fēn)别是13.7%、2.8%、1.8%和1.1%,主要污染物爲镉、鎳、銅、砷、汞、鉛、滴滴涕和多環芳烴。尤其是重金屬镉污染加重,全國(guó)土(tǔ)地镉含量增幅最多超50%。從(cóng)污染分(fēn)布狀況來(lái)看(kàn),南(nán)方土(tǔ)壤污染重于北方,長三角、珠三角、東北老工業基地等部分(fēn)區域土(tǔ)壤污染問(wèn)題較爲突出,西南(nán)、中南(nán)地區土(tǔ)壤重金屬超标範圍較大(dà)。特别是經濟作(zuò)物種植區,土(tǔ)壤酸化更爲嚴重。公報顯示,重金屬污染超标區域,基本都(dōu)是土(tǔ)壤酸化闆結的區域。

綜上所述,可(kě)以看(kàn)出:

1、改良土(tǔ)壤應該從(cóng)修複酸性土(tǔ)壤開始。經筆者科(kē)研小組整理(lǐ)國(guó)内外農業專家的理(lǐ)論論證,和所做的有關研究證明:土(tǔ)壤中重金屬離(lí)子的生(shēng)物有效性随pH值的升高而下降。土(tǔ)壤中重金屬的溶解度與土(tǔ)壤溶液pH值的高低有很大(dà)關系,土(tǔ)壤pH值越高,重金屬越容易轉化爲難溶性的化合物,重金屬的溶解度越低、活性就(jiù)越低。研究還(hái)表明,每提高一個土(tǔ)壤pH值,不但(dàn)顯著降低污染土(tǔ)壤中重金屬的活性,減少作(zuò)物對重金屬的吸收,并且還(hái)抑制了重金屬向植物地上部分(fēn)的遷移。因此隻要我們将輕微和輕度污染的酸性土(tǔ)壤進行改良,重金屬的污染就(jiù)會顯著降低甚至消除。而且酸性土(tǔ)壤還(hái)能造成土(tǔ)壤中營養元素的流失、拮抗和微生(shēng)物菌群失調,以及作(zuò)物抗逆性衰減等現象。

2、改良土(tǔ)壤從(cóng)占面積比例最大(dà)的輕微和輕度區域開始治理(lǐ),循序向中度和重度污染區發展。改良輕微和輕度污染區域,難度系數相(xiàng)對較小,更容易積累經驗,也能更快(kuài)、更大(dà)限度的減少耕地污染帶來(lái)的損失。隻要能夠改良輕微和輕度土(tǔ)壤污染區域,即可(kě)解決我國(guó)85%以上的土(tǔ)壤污染區域,剩下約15%的土(tǔ)壤污染區域,在已經掌握相(xiàng)關技術(shù)的基礎上,就(jiù)相(xiàng)對容易修複了。

既然我們找到改良酸化闆結土(tǔ)壤是解決土(tǔ)壤污染的突破點,那麽我們就(jiù)應該研究酸化闆結土(tǔ)壤。

論土(tǔ)壤修複的突破點!

請(qǐng)問(wèn)大(dà)家,作(zuò)物和土(tǔ)壤最大(dà)的成分(fēn)是什麽?是我們主要向土(tǔ)壤中使用最多的氮磷鉀嗎(ma)?錯了,是被大(dà)家忽略的碳元素,碳元素在植物和土(tǔ)壤中所占的比例高達55%-58%。由于多年(nián)來(lái)的誤導,都(dōu)認爲是植物能夠從(cóng)空氣中吸收足量的碳元素,土(tǔ)壤和作(zuò)物根系沒有碳的需求。

其實這是嚴重的錯誤,空氣中的碳元素是嚴重不足的,根本不能夠滿足作(zuò)物的生(shēng)長需求,土(tǔ)壤和作(zuò)物根系也需要大(dà)量的碳元素。(關于碳元素的相(xiàng)關研究闡述,另文奉告。)試想,空氣中含有大(dà)量的氮氣,爲何還(hái)要補氮?因此,根據“最小養分(fēn)律---木桶理(lǐ)論”,碳元素是土(tǔ)壤和作(zuò)物營養需求的“最寬短(duǎn)闆”。

筆者科(kē)研小組經過研究發現,在所有酸化闆結土(tǔ)壤中的有機(jī)碳含量非常低,但(dàn)是随着有機(jī)碳含量的提高,土(tǔ)壤酸化症狀明顯減低,作(zuò)物的抗逆性和長勢明顯提高。補充碳元素一般通過有機(jī)肥來(lái)得(de)到,但(dàn)是一般的有機(jī)肥雖然含有大(dà)量的碳元素,但(dàn)絕大(dà)部分(fēn)是惰性和不可(kě)水溶的,有效水溶性的有機(jī)碳含量非常低,有的甚至不到1%,需經過長時間的分(fēn)解轉化才能逐漸被利用,因此普通有機(jī)肥很難有明顯的肥效,所以爲土(tǔ)壤補充高含量水溶性的有機(jī)碳是當務之急。據本科(kē)研小組調查,目前國(guó)内水溶性有機(jī)碳明确标示含量的極少,而且含量比較高的應該是安徽省國(guó)壬農業科(kē)技有限公司的邁德森生(shēng)物菌劑,含量爲13%。所以我們應該全力研發高含量水溶性的有機(jī)碳肥料,才是解決土(tǔ)壤酸化闆結問(wèn)題的當務之急。

那麽酸性土(tǔ)壤是怎麽形成的呢(ne)?(我們隻探討(tǎo)土(tǔ)壤正常酸化的原因,關于排污或其他(tā)意外污染不在本探討(tǎo)範圍)

一、 雨(yǔ)水(環境):

一般雨(yǔ)水pH值約爲 5.6,而近些年(nián)随着企業和車輛(liàng)等人(rén)類活動的增多,空氣污染越發嚴重,雨(yǔ)水的pH值常常到達4.8或以下。導緻我國(guó)大(dà)部分(fēn)地區的土(tǔ)地,都(dōu)遭受着酸雨(yǔ)的危害。特别是酸性紅(hóng)壤土(tǔ)的南(nán)方區域,受雨(yǔ)水的數量多、溫度高和持續期長等因素影(yǐng)響,土(tǔ)壤的酸化速率加劇(jù)。進而嚴重危害到作(zuò)物的生(shēng)長和土(tǔ)壤的性能。

二、自(zì)毒:

根據“植物酸生(shēng)長理(lǐ)論”研究,植物在生(shēng)長過程中,根系會分(fēn)泌大(dà)量的能夠酸化土(tǔ)壤的H+離(lí)子,而且植物生(shēng)長越旺盛,産量越高生(shēng)長量就(jiù)越大(dà),分(fēn)泌的酸性物質越多,土(tǔ)壤酸化的速率就(jiù)越快(kuài)。而且土(tǔ)壤中微生(shēng)物的繁殖和有機(jī)物分(fēn)解過程中,都(dōu)産生(shēng)大(dà)量的有機(jī)酸,因此土(tǔ)壤自(zì)毒現象也加快(kuài)了土(tǔ)壤酸化症狀。

論土(tǔ)壤修複的突破點!

三、不合理(lǐ)的耕作(zuò)模式:

1、常年(nián)單一種植一到兩種作(zuò)物。現在北方大(dà)田作(zuò)物主要種植小麥和玉米,南(nán)方主要是水稻輪種或水稻油菜輪種等,種植結構極爲單一。經濟作(zuò)物區也是由于種植技術(shù)和收購(gòu)原因,每個區域主要種植單一品種作(zuò)物,如(rú)西瓜之鄉、辣椒之鄉、大(dà)蒜之鄉、葡萄之鄉、蘋果之鄉、柑橘之鄉、香蕉之鄉、菠蘿之鄉等等,幾乎一個作(zuò)物品種一個種植之鄉,這種單一的種植模式,焉能不出現作(zuò)物重茬和土(tǔ)壤退化現象?這都(dōu)是在人(rén)爲的禍害土(tǔ)地啊!

筆者是北方人(rén),還(hái)記得(de)在生(shēng)産隊時,都(dōu)有一個“茬口安排”,将玉米、春玉米、小麥、高粱、花生(shēng)、大(dà)豆、地瓜、芝麻和蔬菜以及瓜果等各品種作(zuò)物輪番種植,試想這樣的地塊能出現問(wèn)題嗎(ma)?

2、土(tǔ)地沒有輪休時間。土(tǔ)地使用者爲了增加收入,最大(dà)限度的追求高産,最大(dà)限度的利用土(tǔ)地種植作(zuò)物,根本就(jiù)沒有留給土(tǔ)壤自(zì)我修複的時間。造成土(tǔ)壤養分(fēn)失衡再失衡,菌群失調再失調,嚴重透支土(tǔ)壤的生(shēng)理(lǐ)機(jī)能。如(rú)果有“茬口安排”,即便是有半季的農田休息時間,土(tǔ)壤能夠進行自(zì)我修複,也能極大(dà)的減輕土(tǔ)壤惡化現象。

3、土(tǔ)壤耕作(zuò)層太淺。據本科(kē)研小組調查,近一二十年(nián),大(dà)部分(fēn)土(tǔ)地的耕作(zuò)層在18厘米以内,更有甚者耕作(zuò)層隻有不到15厘米。要知道大(dà)部分(fēn)須根系作(zuò)物根系多集中于15-25厘米的耕作(zuò)層内,主根系作(zuò)物可(kě)達五六十厘米,甚至更深。因此造成作(zuò)物根系上移,減少根系吸收更多營養的機(jī)會,抗高溫或低溫等抗逆性下降,局部土(tǔ)壤養分(fēn)嚴重失衡,酸化加速等現象。

筆者還(hái)記得(de),以前生(shēng)産隊的耕地都(dōu)有計(jì)劃,有“耙地”和“耕地”之分(fēn)。“耙地”比較淺,作(zuò)業速度快(kuài),深度隻有25厘米以内,一般連續兩年(nián)“耙地”。“耕地”是犁铧深耕,深度大(dà)約40厘米,一般每隔兩到三年(nián)“耕地”一次。這樣的土(tǔ)壤疏松效果好,上下土(tǔ)壤混合後,能夠稀釋或補充某些物質,這樣的土(tǔ)壤性能能不好嗎(ma)?

4、用肥方式錯誤。偏重氮磷鉀等幾種化學元素的補充,造成土(tǔ)壤土(tǔ)壤電位“陽盛陰衰”和元素失衡。地面撒施肥料,造成作(zuò)物根系上移和局部土(tǔ)壤養分(fēn)嚴重失衡,以及養分(fēn)的大(dà)量揮發或固定浪費,不能被有效的吸收。這都(dōu)加重了土(tǔ)壤酸化闆結。

順便爲化肥正名,近些年(nián)誇大(dà)事(shì)實的不合理(lǐ)宣傳,将化肥描述爲“連續大(dà)量施用化肥不僅浪費資源、增加農業生(shēng)産成本,也帶來(lái)水體(tǐ)富營養化、溫室氣體(tǐ)排放(fàng)、土(tǔ)壤酸化和病蟲害加重等一系列問(wèn)題。”

第一,這個描述本身(shēn)就(jiù)是錯誤的,前提是什麽?“連續”和“大(dà)量”,那麽我們連續和大(dà)量的吃(chī)米飯或饅頭,造成人(rén)員(yuán)撐死,是米飯或饅頭的罪過?

第二,化肥并不是土(tǔ)壤污染物,是營養元素的提供者,即便是化肥裡(lǐ)面有輔料,也是無毒無害的天然物質,如(rú)高嶺土(tǔ)等。(假冒僞劣肥料不在本討(tǎo)論範疇);

第三,過量使用化肥造成土(tǔ)壤性能和農作(zuò)物生(shēng)理(lǐ)機(jī)能的危害等,這是個事(shì)實問(wèn)題,可(kě)這不是肥料的罪過,是我們“連續”“大(dà)量”和“單一”的在使用化肥。就(jiù)如(rú)我們隻吃(chī)米飯或饅頭,不吃(chī)肉魚和蔬菜水果等,造成身(shēn)體(tǐ)病變等問(wèn)題,你(nǐ)就(jiù)說(shuō)是米飯或者饅頭的責任?

所以我們應該正确使用化肥,要做到“五合适”:品種合适、養分(fēn)合适、用量合适、時機(jī)合适、施法合适。而且農業部2015年(nián)印發的是“化肥使用量零增長行動方案”,并不是被歪傳的“化肥零使用方案”。零增長或減少化肥使用量,其目的是鼓勵正确施用化肥。

四、掠奪養分(fēn)卻不補充:每季農田在收獲農産品時,都(dōu)帶走大(dà)量的有機(jī)碳和其他(tā)各種營養成分(fēn),按照(zhào)“元素歸還(hái)學說(shuō)”,作(zuò)物産出多少,就(jiù)應向土(tǔ)壤補充多少營養,其中歸還(hái)最多的也是碳元素。但(dàn)在實際生(shēng)産中,土(tǔ)壤卻得(de)不到及時的全面補充,特别是占土(tǔ)壤和作(zuò)物最大(dà)比例的碳元素,土(tǔ)壤補充的極其稀少,造成土(tǔ)壤中缺乏的更缺乏,多餘的更多餘,失衡的更失衡,失調的更失調,形成惡性循環,土(tǔ)壤逐步喪失自(zì)我修複的能量,從(cóng)而加重土(tǔ)壤酸化。

筆者還(hái)是回憶生(shēng)産隊的時候,每年(nián)都(dōu)有聲勢浩大(dà)的“漚糞積肥”和家庭土(tǔ)雜肥的施用,源源不斷的向土(tǔ)壤補充有機(jī)質和大(dà)中微量元素以及其他(tā)物質,這樣的土(tǔ)壤能不健康嗎(ma)?農作(zuò)物能不健康嗎(ma)?或許也是以前癌症發病幾率很低的原因吧(ba)。

當然,現在的我們不可(kě)能回到以前,面對現實狀況,我們已經知道造成土(tǔ)壤酸化闆結的原因,就(jiù)可(kě)以制定針對性的酸化闆結土(tǔ)壤改良方案。本科(kē)研小組經過多年(nián)研究,也獲得(de)了一定的研究成果,我們總結了五大(dà)原則與大(dà)家分(fēn)享:

第一,方案必須是系統的,全面的多種技術(shù)組合。不能隻解決一個點的問(wèn)題,要充分(fēn)對環境,土(tǔ)壤、作(zuò)物和社會負責,要做到長治久安。

第二,必須是安全無毒無副作(zuò)用,不能因爲改良土(tǔ)壤再引起其他(tā)問(wèn)題。比如(rú)使用石灰改良酸性土(tǔ)壤,引起土(tǔ)壤更加闆結和對微生(shēng)物群的傷害等問(wèn)題。我們更反對施用化學藥物處理(lǐ)土(tǔ)壤,造成土(tǔ)壤的更大(dà)損害。

第三,必須是純生(shēng)物源的堿性肥料、切實提高土(tǔ)壤的ph值。

第四,盡快(kuài)向土(tǔ)壤中補充“最寬短(duǎn)闆”的碳元素和适量補充其他(tā)多種物質,加快(kuài)土(tǔ)壤修複進程。

第五,盡快(kuài)疏松已經闆結的酸化土(tǔ)壤,提高土(tǔ)壤生(shēng)物活性,增強土(tǔ)壤自(zì)我修複能力。

本科(kē)研小組受托對安徽省國(guó)壬農業科(kē)技有限公司的邁德森生(shēng)物菌劑,做了一組土(tǔ)壤理(lǐ)化指标和産量對比,部分(fēn)數據如(rú)下:

試驗作(zuò)物:小麥、玉米。試驗面積;3畝。對比面積:3畝。産品指标:有機(jī)碳13%;PH值8.5;有效矽1.2%;活性鈣3.5%;碳酸鉀4.5%;中微量元素2%;生(shēng)物菌2億/克等。

論土(tǔ)壤修複的突破點!

注:2013年(nián)因爲當地天氣原因,小麥在即将收獲時遇到持續56天的梅雨(yǔ)季節,小麥在穗上開始發芽或黴變,故放(fàng)棄測産。

由此可(kě)見(jiàn)生(shēng)理(lǐ)堿性的高含量有機(jī)碳産品,在改良酸性土(tǔ)壤理(lǐ)化指标和提高産量确實效果顯著。

綜上所述,本科(kē)研小組認爲目前土(tǔ)壤修複的突破點在于:

第一:從(cóng)面積占最大(dà)比例的輕微和輕度污染的酸性土(tǔ)壤開始。

第二:從(cóng)綜合補充有機(jī)碳和中微量元素以及其他(tā)活性物質開始。

第三:從(cóng)改變不合理(lǐ)的耕作(zuò)模式開始。

第四:從(cóng)使用安全無毒副作(zuò)用的生(shēng)理(lǐ)堿性的肥料開始。

時間:2018-5-10 16:39:00    浏覽: 次

 

類别: 知識問(wèn)答
标簽: 突破,修複,土(tǔ)壤
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