(新疆北山環(huán)境監(jiān)測有限公司,新疆 石河子 832000)
兵團下轄14 個師(市),擁有185 個農(nóng)牧團場。近幾年來農(nóng)作物播種面積達到138.283 萬hm2,其中,糧食作物播種面積25.133萬hm2,棉花播種面積85.403 萬hm2,油料作物播種面積5.859 萬hm2,甜菜播種面積2.089萬hm2,蔬菜播種面積(含菜用瓜)5.567 萬hm2。全年糧食產(chǎn)量238.46 萬t,棉花產(chǎn)量204.65萬t,油料產(chǎn)量22.23萬t,甜菜產(chǎn)量176.66萬t,蔬菜產(chǎn)量383.86萬t,其中,工業(yè)用番茄122.55萬t。特別是在棉花生產(chǎn)上,已成為國家的優(yōu)質(zhì)棉生產(chǎn)基地。20世紀80年代起,由于地膜、化肥在棉花種植中的應用,棉花的產(chǎn)量得到了提高,但是土壤也受到不同程度的影響出現(xiàn)板結。因此,要加強兵團農(nóng)田土壤環(huán)境監(jiān)測與綜合治理措施的制定,保護好農(nóng)田土壤環(huán)境。
幾十年地膜在農(nóng)田的應用,被埋在土壤的部分地膜難以清理干凈,土壤中殘膜不斷增加,日積月累已經(jīng)形成了“白色污染”,破壞了農(nóng)作物對水分和養(yǎng)分的吸收功能。有些農(nóng)田的農(nóng)作物生長發(fā)育不良往往是由殘膜破壞土壤結構導致的。地膜造成的“白色污染”也引起有關部門的高度重視[1-2]。經(jīng)過十幾年的治理,現(xiàn)在地膜殘留量雖然有所下降,但是,對農(nóng)作物的生長發(fā)育仍然有一定的影響。
農(nóng)田長期施用化肥,有些生理酸性肥料使土壤酸化,Ca 和Mg 從耕作層淋溶,從而降低鹽基飽和度和土壤肥力。為了施肥簡單和省事,農(nóng)家肥和有機肥很少施用,久而久之土壤板結,發(fā)揮不了蓄水保肥的作用。有些化肥含有少量的有害重金屬,特別是磷肥中含量較多,長期施用后使農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)受到影響。
在農(nóng)田的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中,由于病蟲害、雜草的出現(xiàn),會噴施一些農(nóng)藥和除草劑;棉花成熟后為了收獲方便,還要噴灑落葉劑。這些藥劑的長期使用會在土壤中積存,也會造成土壤板結,同時對土壤中的微生物、原生動物群落等造成影響和傷害;藥劑對農(nóng)作物生長及其果實也會產(chǎn)生負面作用[3-4]。
土壤是農(nóng)作物生長的根基,是區(qū)域經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的重要保障。地膜、化肥、農(nóng)藥對土壤造成不同程度的影響,阻礙了區(qū)域經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展,必須加大環(huán)境監(jiān)測力度,提升兵團土壤的種植質(zhì)量。根據(jù)土壤的不同情況,利用先進的技術手段與方法,對農(nóng)田土壤環(huán)境進行全面且定向的監(jiān)測,對土壤質(zhì)量的影響因素進行有效管控,為兵團大力發(fā)展精準農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)以及兵團農(nóng)業(yè)區(qū)域經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展助力。
2.1.1 土壤質(zhì)量檢測
土壤質(zhì)量檢測要在種植作物的土壤內(nèi)進行檢測,主要是對土壤的有機質(zhì)、礦物質(zhì)、pH、養(yǎng)分、肥力、肥料、農(nóng)藥殘留、微生物、重金屬元素、放射性元素、全成分、理化性質(zhì)等指標進行檢測。
2.1.2 檢測項目
土壤的環(huán)境監(jiān)測項目有:土壤的理化檢測指標、土壤的金屬檢測指標、土壤的有機檢測指標等。
(1)土壤的理化檢測指標。按照國家土壤環(huán)境質(zhì)量標準對pH、水分、酸度、容重、密度、粒度、揮發(fā)酚、氟化物、氰化物、氨氮、全氮、全磷、全鉀、硝酸鹽氮、全鹽量、硫酸根、有效磷、有效硅、有效鐵、有效硼、速效鉀、陽離子交換量、有機質(zhì)等參數(shù)進行檢測。(2)土壤的金屬檢測指標。按照國家土壤環(huán)境質(zhì)量標準重點監(jiān)測土壤中鉛、鎘、汞、鉻、銻、砷、鈹、硒、銅、鎳、銀、鋅、錳、鋁、鋰、鋇、鈦、錫、硼等參數(shù)進行檢測。(3)土壤的有機物檢測指標。按照土壤環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范對揮發(fā)性鹵代烴、揮發(fā)性總石油類烴、多氯聯(lián)苯、多環(huán)芳徑、可提取有機鹵化物、揮發(fā)性有機物、半揮發(fā)性有機物、有機氯農(nóng)藥、有機磷農(nóng)藥等參數(shù)進行檢測。
土壤環(huán)境監(jiān)測檢測手段一般有現(xiàn)場調(diào)查和收集資料、監(jiān)測計劃設計、優(yōu)化布點、樣品采集、樣品運輸和保存、樣品的預處理、分析測試、數(shù)據(jù)處理、綜合評價等。土壤環(huán)境監(jiān)測包括化學監(jiān)測、物理監(jiān)測、生物監(jiān)測和生態(tài)監(jiān)測。檢測的方法為化學分析、儀器方法和生物方法。儀器方法又分為光譜法、色譜法、電化學分析以及放射性分析。
2.3.1 環(huán)保大數(shù)據(jù)的應用
農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)平臺各地基本建立,推進大數(shù)據(jù)與土壤檢測深度融合,有助于降低人力資源成本,提高準確度和工作效率?!按髷?shù)據(jù)+監(jiān)測”,能進一步打通不同區(qū)域、不同部門、不同行業(yè)之間的數(shù)據(jù)通道,大大提高環(huán)境監(jiān)測預警和宏觀調(diào)控作用的準確率。推進“大數(shù)據(jù)+監(jiān)測”深度融合發(fā)展,提升環(huán)境監(jiān)測水平。
2.3.2 物聯(lián)網(wǎng)及北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的應用
物聯(lián)網(wǎng)技術應用于環(huán)境監(jiān)測工作,主要是利用物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)對環(huán)境信息的采集、傳輸、分析及存儲。為環(huán)境監(jiān)測工作得到全面而精確的信息。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)在土壤環(huán)境監(jiān)測方面主要是信息采集樣點定位。北斗導航系統(tǒng)在農(nóng)田土壤采樣、變量噴灑等方面的應用,避免了過量施用農(nóng)藥和化肥造成的生產(chǎn)成本增長和環(huán)境污染,從而提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì),節(jié)約水、肥資源,保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。
(1)重視土壤環(huán)境監(jiān)測信息的搜集。按照國家有關標準和兵團土壤環(huán)境監(jiān)測計劃,建設兵團各師、團土壤環(huán)境監(jiān)測點和土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡,開展土壤環(huán)境監(jiān)測工作。搜集、整理和儲存農(nóng)田土壤被殘膜、化肥、農(nóng)藥等污染的面積及程度資料,建立土壤環(huán)境質(zhì)量狀況檔案,為土壤的修復提供參考。(2)科學使用地膜、化肥和農(nóng)藥。組織科研團隊,研制可降解的地膜并推廣應用,制定有關激勵政策,加大殘膜的回收力度;采用精準施用化肥、適量噴灑農(nóng)藥的科學方法,在病蟲害防治方面利用天敵,采取綜合措施防治病蟲害。(3)農(nóng)田土壤深耕。在土壤治理方面,對于已被污染的土壤和板結土壤,執(zhí)行國家有關農(nóng)田土壤定期深耕及補助政策,犁地時使用北斗導航耕深監(jiān)測系統(tǒng),在終端監(jiān)測和記錄土壤的耕深效果,督導農(nóng)戶定期按要求進行農(nóng)田土壤深耕作業(yè),達到一定的深度標準。
加大對環(huán)境檢測機構的支持力度。在環(huán)境監(jiān)測新技術、新設備應用方面,給予項目、資金扶持;提高環(huán)境監(jiān)測專業(yè)技術人員業(yè)務素質(zhì)。按期舉辦專業(yè)技術高級研修班,組織環(huán)境監(jiān)測專業(yè)技術骨干參加培訓學習和多種形式的繼續(xù)教育,掌握新技術,熟悉新知識,不斷提升環(huán)境監(jiān)測工作人員的專業(yè)技術水平。
兵團農(nóng)田土壤環(huán)境監(jiān)測工作是落實環(huán)境保護措施的基礎環(huán)節(jié),在保護農(nóng)田土壤中起到了非常重要的作用。環(huán)境監(jiān)測的質(zhì)量直接關系到保護環(huán)境措施的精確實施,因此環(huán)境監(jiān)測工作的質(zhì)量控制對于確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性有著重要的意義。環(huán)境監(jiān)測工作應大力應用先進技術和先進設備,能夠在復雜的環(huán)境體系中進行連續(xù)監(jiān)測,達到監(jiān)測結果的穩(wěn)定性、準確性和完整性。兵團必須加大對環(huán)境監(jiān)測工作的支持力度,在實驗室的儀器配備上、在專業(yè)技術人員的培養(yǎng)工作中給予經(jīng)費支持;在環(huán)境監(jiān)測工作的管理上還要加強質(zhì)量控制和監(jiān)督,從而提升整個環(huán)境監(jiān)測工作的質(zhì)量與水平。