黑龍江省松嫩平原三大作物品質(zhì)與土壤理化指標(biāo)的研究

梁貞堂，潘紹英，龍顯助

(1.黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院,哈爾濱 150080；2.黑龍江省農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測中心,哈爾濱 150040)

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科技成果

黑龍江省松嫩平原三大作物品質(zhì)與土壤理化指標(biāo)的研究

梁貞堂1，潘紹英2，龍顯助1

(1.黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院,哈爾濱 150080；2.黑龍江省農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測中心,哈爾濱 150040)

文章通過對黑龍江省松嫩平原黑土、黑鈣土和鹽堿地3個土壤類型的4個典型地塊的隨機(jī)取樣，取得了6個土壤樣品和6個土壤樣品地塊的糧食樣品，按國家規(guī)定的檢驗(yàn)檢測方法對樣品進(jìn)行了土壤理化指標(biāo)和糧食品質(zhì)的檢測，并將檢測結(jié)果與國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了對比，結(jié)論為：4個地塊的土壤理化指標(biāo)和糧食品質(zhì)均符合無公害、綠色、有機(jī)國家標(biāo)準(zhǔn)，松嫩平原的土壤是優(yōu)質(zhì)的，糧食品質(zhì)是優(yōu)質(zhì)的。

松嫩平原；土壤；農(nóng)作物；品質(zhì)；理化指標(biāo)

1　研究區(qū)概況

松嫩平原位于黑龍江省西南部，總面積12.84×104km2，包括哈爾濱市的呼蘭、阿城、雙城3個區(qū)、賓縣、巴彥、五常3個縣(市)，齊齊哈爾、大慶、綏化3個市全部；是玉米、水稻、大豆的主產(chǎn)區(qū)。2013年三大作物的種植面積分別占全省同類作物面積的50.80%、26.04%和35.79%；糧食產(chǎn)量占全省同類作物產(chǎn)量的87.19%、26.67%和42.16%[1]。

該研究區(qū)由于開發(fā)較晚，人為影響較小，是糧食安全生產(chǎn)的優(yōu)勢區(qū)域；但土壤的理化指標(biāo)與糧食品質(zhì)成為了要研究的問題。文章在研究區(qū)內(nèi)選擇了黑土、黑鈣土、鹽堿地4個典型地塊，對土壤的理化指標(biāo)進(jìn)行了研究，并對4個地塊上生產(chǎn)的玉米、大豆、水稻的品質(zhì)進(jìn)行了分析。經(jīng)與國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對比，結(jié)論為：土壤與糧食的是優(yōu)質(zhì)的，符合國家無公害、綠色、有機(jī)食品標(biāo)準(zhǔn)的要求。

2　典型地塊與檢測方法

2.1典型地塊

2015年秋季，根據(jù)土壤類型選擇了6個地塊，即：黑土類型選擇在海倫農(nóng)場的大豆地和玉米地，黑鈣土類型選擇在肇源縣大興鄉(xiāng)土前村的大豆地和玉米地。種水稻前草甸堿土、草甸鹽土、石灰性草甸土呈復(fù)區(qū)分布；經(jīng)多年種植水稻后，具有了水稻土特性的地塊也是本次研究的重點(diǎn)，此類地塊選擇在查哈陽農(nóng)場灌區(qū)和肇源縣中心灌區(qū)的水稻地。

2.2檢驗(yàn)檢測方法與單位

檢驗(yàn)檢測方法：執(zhí)行國家規(guī)定的檢驗(yàn)檢測方法，如GB5009.12—2010，GB/T5009.15—2003，NY/T1121.6—2014，HJ491—2009等等，對農(nóng)藥殘留、重金屬含量、有機(jī)質(zhì)、土壤肥力進(jìn)行了檢驗(yàn)檢測。

檢驗(yàn)檢測單位：農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心(哈爾濱)，是國家法定的農(nóng)產(chǎn)品檢驗(yàn)檢測部門。

3　檢驗(yàn)檢測結(jié)果

對黑土、黑鈣土類型土壤及生產(chǎn)的大豆、玉米，對原鹽堿地土壤及生產(chǎn)的水稻，進(jìn)行了土壤理化成分檢驗(yàn)檢測，并將檢驗(yàn)檢測結(jié)果與文獻(xiàn)[2,3,4]進(jìn)行對比。

3.1農(nóng)作物品質(zhì)檢驗(yàn)檢測結(jié)果

農(nóng)作物品質(zhì)主要體現(xiàn)在農(nóng)藥殘留和重金屬殘留含量上，典型地塊的水稻、玉米、大豆三大農(nóng)作物的農(nóng)藥殘留及重金屬殘留含量見表1，表2，表3。

表1　大豆的農(nóng)藥殘留及重金屬殘留含量檢驗(yàn)檢測結(jié)果表　mg/kg

表2　玉米的農(nóng)藥殘留及重金屬殘留含量檢驗(yàn)檢測結(jié)果表　mg/kg

表3　水稻的農(nóng)藥殘留及重金屬殘留含量檢驗(yàn)檢測結(jié)果表　mg/kg

3.2各地塊土壤的理化指標(biāo)檢驗(yàn)檢測結(jié)果

土壤的理化指標(biāo)是指土壤的重金屬含量和有機(jī)質(zhì)、肥力含量，典型地塊各作物生長土壤的理化指標(biāo)見表4。

表4　6個地塊的土壤理化指標(biāo)檢驗(yàn)檢測結(jié)果表　mg/kg

注：樣品1為海倫農(nóng)場大豆地，樣品3為玉米地；樣品2為肇源縣大興鄉(xiāng)土前村大豆地，樣品4為玉米地；樣品5為查哈陽灌區(qū)水稻田，樣品6為肇源縣中心灌區(qū)水稻田。

文獻(xiàn)[5]給出了土壤養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)，見表5。

表5　土壤速效養(yǎng)分分級指標(biāo)表　mg/kg

3.3小結(jié)

從表1～3可見松嫩平原上的三大農(nóng)作物的農(nóng)藥殘留及重金屬含量低于國家規(guī)定的最小值。從表4 、表5可見松嫩平原上各類型土壤重金屬含量均低于國家最小值；速效磷含量均>30mg/kg、速效鉀含量均>180mg/kg，表明此2指標(biāo)處于極高狀態(tài)；堿解氮僅有樣品4<150mg/kg，表明此指標(biāo)處于適中以上；土壤的PH接近7.0，表明酸堿度適宜優(yōu)質(zhì)農(nóng)作物生長?？梢源_定為此區(qū)土壤是優(yōu)質(zhì)土壤。

4　松嫩平原土壤研究綜述

本文研究結(jié)果只有6個樣品，不足以支撐對整個松嫩平原土壤的評價，現(xiàn)將近年來對松嫩平原土壤的調(diào)查與研究進(jìn)行綜述，可以支撐起本文的結(jié)論。

應(yīng)用GPS和CIS定位技術(shù)，對黑龍江省松嫩平原和三江平原糧食主產(chǎn)區(qū)土壤按20×20 km的網(wǎng)格進(jìn)行取樣，對土壤速效養(yǎng)分狀況與分布特征進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：黑龍江省松嫩平原和三江平原糧食主產(chǎn)區(qū)土壤缺氮面積占87. 9%，缺磷面積占46. 1%，缺鉀面積72.4%，缺硫面積占86.1%，缺鋅面積占61. 3%，缺硼面積占43. 6%。應(yīng)采用松嫩平原地區(qū)重點(diǎn)補(bǔ)磷和鋅；三江平原地區(qū)重點(diǎn)補(bǔ)硼，中南部地區(qū)重點(diǎn)補(bǔ)氮磷鉀和全面補(bǔ)硫的施肥策略。

文獻(xiàn)[6]：松嫩平原區(qū)域土壤中(0～20cm)的Cd(鎘)、Zn(鋅)、Cu(銅)、Pb(鉛)、Cr(鉻)、Hg(汞)、Ni(鎳)、As(砷)元素的背景值與北京地區(qū)土壤背景值很接近，而與國外相比，各元素背景值均低于日本土壤背景值，而接近于美國土壤的背景值。證明了松嫩平原雖然經(jīng)過近百年的開墾利用，但其8種元素的背景值仍然可以代表其原始狀態(tài)。

文獻(xiàn)[7]：通過對黑龍江省松嫩平原南部開展多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查工作，全面查清了測區(qū)8.15萬km2內(nèi)元素分布特征及不同土壤類型中元素含量特征。通過對不同土壤類型中元素含量特征進(jìn)行分析研究，發(fā)現(xiàn)松嫩平原南部的黑土類土壤中主要營養(yǎng)元素含量較豐富，而有毒有害元素含量較低，土壤呈中性，適宜多種農(nóng)作物生長。按照土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對測區(qū)土壤環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行等級劃分，結(jié)果顯示：重金屬元素均未超標(biāo)的一級土地質(zhì)量占調(diào)查區(qū)總面積的96. 08%；農(nóng)業(yè)用地的黑土區(qū)域均屬于沒有重金屬污染的凈土，有利于農(nóng)業(yè)種植。

文獻(xiàn)[8]：以松嫩平原北部8.15萬km2的范圍為研究區(qū)域，以20701個表層土壤樣品的As、Cd、Cr、Pb、Hg、Cu、Zn、Ni 共8種重金屬元素含量為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)．利用統(tǒng)計方法分析研究區(qū)內(nèi)表層土壤重金屬的空間分布特征。利用主成分分析法進(jìn)行土壤生態(tài)安全質(zhì)量評價。評價結(jié)果顯示：松嫩平原北部表層土壤中重金屬元素含量普遍低于世界土壤和中國土壤重金屬平均含量；研究區(qū)內(nèi)松花江、嫩江對表層土壤中重金屬的水平遷移影響顯著，表層土壤重金屬含量由低及高呈現(xiàn)沿松花江、嫩江的主要干支流向周圍梯級過渡的趨勢。表層土壤中重金屬元素的空間分布主要受自然因素影響，其中Pb，As元素的空間分布受到一定程度的人為因素干擾。松嫩高平原區(qū)域土壤生態(tài)安全質(zhì)量相對較低，松嫩低平原區(qū)域土壤生態(tài)安全質(zhì)量相對較高。

文獻(xiàn)[9]：針對松嫩平原重點(diǎn)區(qū)域，以農(nóng)用土壤有機(jī)及無機(jī)污染物為研究對象，通過布點(diǎn)采樣，檢測分析，研究其污染現(xiàn)狀并進(jìn)行評價。

結(jié)果表明：研究區(qū)域內(nèi)農(nóng)田土壤七種無機(jī)污染物As、Cd、Co、Cr、Hg、Ni、Pb，以及HCH(六六六)、DDT(滴滴涕)、PAHs(多環(huán)芳烴)三種有機(jī)污染物的平均含量均低于全國背景值，但其空間分布具有一定差異；各元素平均單因子污染指數(shù)均<1，其中Ni的平均污染指數(shù)最高為0.57，DDT指數(shù)最低僅為0.05，屬于無污染。

5　結(jié)　語

本研究結(jié)果表明松嫩平原土壤理化指標(biāo)滿足國家無公害、綠色、有機(jī)食品生產(chǎn)的要求；農(nóng)作物品質(zhì)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，品質(zhì)優(yōu)良。也再次證明了近年的研究成果：黑龍江省松嫩平原土壤環(huán)境質(zhì)量優(yōu)良、安全，達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)潔凈的一級土地的區(qū)域面積占95%以上。

[1]黑龍江省統(tǒng)計局.黑龍江統(tǒng)計年鑒[M].北京:中國統(tǒng)計出版社,2014.

[2]中華人民共和國衛(wèi)生部.食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量(GB2762—2012)[S].北京：中華人民共和國衛(wèi)生部，2012.

[3]國家環(huán)境保護(hù)局.土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB15618—1995)[S].北京：國家環(huán)境保護(hù)局，1995.

[4]劉興土.松嫩平原退化土地整治與農(nóng)業(yè)發(fā)展[M].北京:科學(xué)出版社,2001：60-72.

[5]李玉影,劉雙全.黑龍江省松嫩平原與三江平原土壤養(yǎng)分含量與空間分布特征研究[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2010(02)：25-28.

[6]劉興久,趙雅玲.松嫩平原區(qū)域土壤中8種重金屬元素的背景值及其相關(guān)因素[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,1987(02)：113-118.

[7]崔玉君,時永明.黑龍江省松嫩平原南部黑土的元素含量特征[J].現(xiàn)代地質(zhì),2008(06)：929-933.

[8]張慧,付強(qiáng).松嫩平原北部土壤重金屬空間分異特征及生態(tài)安全評價[J].水土保持,2013(02)：165-169.

[9]王粟,孫彬.松嫩平原重點(diǎn)農(nóng)田土壤污染現(xiàn)狀分析與評價[C].見：中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會編.趙映慧.中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2014.

Research for Top Three Crops property and Soil Physicochemical Indexes of Songnen Plain in Heilongjiang Province

LIANG Zhen-tang1;PAN Shao-ying2and LONG Xian-zhu1

(1.Heilongjiang provincial Water Conservancy & Hydropower Investigation, Design and Research Institute,Harbin 150080,China; 2. Heilongjiang provincial Agricultural Products Quality Inspection Center, Harbin 150040, China)

4 typical plots of 3 kinds of soils including the black, chernozem and saline in Songnen plain in Heilongjiang province, through random sampling, 6 soil samples and 6 food samples were obtained. Based on the state-mandated testing method, the soil physical and chemical indicators and food quality tests were conducted on the samples, and tested results were compared with national standards,concluded that 4 plots of soil physicochemical properties and crops quality are in line with the national standard of pollution-free, green, organic, the quality of the soil and crops is good in the Songnen plain.

Songnen plain; soil; crops; quality

1007-7596(2016)06-0001-03

2016-04-12

松嫩平原水土資源生態(tài)狀況與建設(shè)對策研究(合同號：水總科技[2010]05號)

梁貞堂(1963-),男,山東冠縣人，教授級高級工程師,研究方向?yàn)樗こ坦芾?；潘紹英(1959-),男,山東安丘人，教授級高級農(nóng)藝師,研究方向?yàn)橥寥擂r(nóng)化；龍顯助(1932-),男,湖南衡陽人，教授級高級工程師,研究方向?yàn)橥寥擂r(nóng)化。

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