設(shè)施農(nóng)業(yè)土壤質(zhì)量退化問題及改良對策

冉孟琴 夏莉 陳陽琴 張德金 黎啟媛

摘 要：栽培制度、灌溉和施肥等管理措施都可對設(shè)施土壤質(zhì)量產(chǎn)生不同程度的影響。本文對引起設(shè)施土壤質(zhì)量衰退的原因進(jìn)行了分析，衰退原因包括栽培制度的不合理、灌溉技術(shù)的落后和施肥的盲目性和隨意性，并綜述了針對土壤質(zhì)量衰退開展的研究工作及針對質(zhì)量衰退土壤修復(fù)技術(shù)研究取得的結(jié)果，對今后的研究課題提出了自己的看法。

關(guān)鍵詞：土壤質(zhì)量;衰退;修復(fù)技術(shù)

本項(xiàng)目針對設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境中農(nóng)藥、肥料、農(nóng)膜等農(nóng)用投入品長期、高強(qiáng)度使用的主要特點(diǎn)，研究設(shè)施農(nóng)業(yè)土壤中農(nóng)藥、氮磷養(yǎng)分、農(nóng)膜、酞酸酯、重金屬、抗生素等的積累對土壤環(huán)境質(zhì)量的影響及其因素，分析這些污染物的生態(tài)效應(yīng)和風(fēng)險(xiǎn)，提出設(shè)施農(nóng)業(yè)污染的環(huán)境質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)與評價(jià)方法，形成設(shè)施農(nóng)業(yè)土壤污染關(guān)鍵控制技術(shù)和環(huán)境管理框架體系，為政府決策部門進(jìn)行設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境管理提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。

一、取得的成果

1.分析了設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的社會、經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)、管理現(xiàn)狀及問題在我國設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中，社會經(jīng)濟(jì)和管理狀況存在生產(chǎn)經(jīng)營相對分散落后、生產(chǎn)者的產(chǎn)品產(chǎn)量或收入穩(wěn)定性不夠、政府相關(guān)部門環(huán)境管理和技術(shù)服務(wù)滯后等問題，成為影響設(shè)施蔬菜產(chǎn)地土壤環(huán)境狀況演變的重要人為因素。

2.總結(jié)了設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)農(nóng)業(yè)投入品使用和管理狀況設(shè)施蔬菜生產(chǎn)過程中，農(nóng)藥高頻高量混用現(xiàn)象普遍，農(nóng)藥包裝廢棄物處置不當(dāng);肥料投入種類繁多、來源復(fù)雜，養(yǎng)分投入量異常高;地膜厚度普遍不達(dá)標(biāo)，殘留農(nóng)膜處置方式不盡如人意;成為影響設(shè)施蔬菜生產(chǎn)土壤環(huán)境狀況變化的直接原因。

3.研究了設(shè)施農(nóng)業(yè)土壤環(huán)境質(zhì)量狀況與演變規(guī)律設(shè)施菜地土壤基本性質(zhì)調(diào)查結(jié)果顯示，土壤普遍呈現(xiàn)出底土壓實(shí)、酸化、養(yǎng)分非均衡化、次生鹽漬化、生物活性降低等土壤退化的演變趨勢;農(nóng)藥在冬季設(shè)施蔬菜土壤中的消解速率較露天蔬菜土壤可降低5～10倍，積累明顯;酞酸酯在土壤中的含量呈現(xiàn)增加趨勢，出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象;重金屬和抗生素在土壤中積累明顯高于非設(shè)施農(nóng)業(yè)土壤。

4.確定了設(shè)施蔬菜土壤中污染物來源與污染清單研究確定了基于農(nóng)藥用量和設(shè)施環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的農(nóng)藥投入清單;確立了以各種有機(jī)肥為主要來源的土壤氮磷養(yǎng)分、重金屬鎘、銅、鋅、汞、鉛等和抗生素土霉素、氧氟沙星、四環(huán)素、強(qiáng)力霉素、環(huán)丙沙星、恩諾沙星、諾氟沙星、磺胺氯吡嗪、金霉素、磺胺嘧啶等污染清單。

5.提出了設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境管理框架體系（建議）針對設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的土壤環(huán)境問題及原因，提出了設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境管理體系。重點(diǎn)圍繞設(shè)施土壤質(zhì)量改善、農(nóng)產(chǎn)品安全和設(shè)施生態(tài)環(huán)境保護(hù)，全面統(tǒng)籌考慮土壤環(huán)境管理的主體、對象、過程和規(guī)模等要素，建立“四維一體”的設(shè)施農(nóng)業(yè)土壤環(huán)境管理框架體系。

6.設(shè)施農(nóng)業(yè)土壤環(huán)境演變和污染的生態(tài)效應(yīng)和風(fēng)險(xiǎn)評估設(shè)施蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)土壤環(huán)境的演變和污染影響土壤微生物生態(tài)、作物產(chǎn)量和品質(zhì)、水環(huán)境質(zhì)量、動物和人體健康。

二、研究進(jìn)展與成果

1.增施有機(jī)肥料。近年來，由于畜牧業(yè)的快速發(fā)展和作物產(chǎn)量的大幅度提高，畜禽糞尿和作物秸稈的數(shù)量劇增，充分合理的利用這些有機(jī)物質(zhì)，加工生產(chǎn)有機(jī)肥料。有機(jī)肥不但營養(yǎng)全面，養(yǎng)分釋放均勻持久，可以培肥地力，解除土壤板結(jié)，改善土壤狀況，使土壤活性變好，增強(qiáng)土壤保肥保水能力，而且刺激農(nóng)作物生產(chǎn)，提高農(nóng)作物的抗逆性，長期使用有機(jī)肥，還可有效緩解重茬作物帶來的危害。有機(jī)肥成本低廉，是減少化肥、農(nóng)藥投入，增加農(nóng)民收入的有效途徑。2.實(shí)施保護(hù)性耕作，增加秸稈還田量。保護(hù)性耕作是國家重點(diǎn)推廣的農(nóng)業(yè)科技項(xiàng)目，重點(diǎn)包括秸稈覆蓋、免耕播種、雜草和病蟲害防治、機(jī)械深松四項(xiàng)基本內(nèi)容，可以在地表有大量秸稈覆蓋的情況下完成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)作業(yè)，保護(hù)性耕作技術(shù)的推廣。通過秸稈還田提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，從而為增強(qiáng)地力找到了出路。

3.推廣土壤改良技術(shù)。土壤改良技術(shù)是2009年農(nóng)業(yè)主推技術(shù)之一。土壤結(jié)構(gòu)改良是通過施用天然土壤改良劑（如腐殖酸類、纖維素類、沼渣等）和人工土壤改良劑（如聚乙烯醇、聚丙烯晴等），可以明顯提高土壤的保水保肥能力，協(xié)調(diào)土壤的養(yǎng)分比例，施用方便，拌干土撒施、噴施、隨水澆施均可。

4.推廣輪作模式。合理的輪作換茬對培養(yǎng)和形成土壤團(tuán)粒結(jié)果又良好的促進(jìn)作用。一般來說，一年生或多年生的禾本科或豆科作物生長健壯，根系發(fā)達(dá)，能促進(jìn)土壤團(tuán)粒形成，對改良土壤結(jié)構(gòu)、培肥地力具有重要作用。近年來，糧食作物播種面積占總播種面積的90%，主要作物為玉米、大豆和水稻等。玉米和大豆建立了良好的輪作模式，隨著耕作制度的改革和玉米生產(chǎn)價(jià)值的不斷提高，大豆種植面積在逐年下降，傳統(tǒng)的輪作倒茬制度早已被玉米連作取代，而且連作2O多年的現(xiàn)象極為普遍。所以在有條件的地方，推廣玉米和大豆輪作，通過種植豆科作物，進(jìn)行生物固氮來提高地力。

5.推廣平衡施肥技術(shù)。實(shí)施平衡施肥不僅能為作物均衡地提供各種營養(yǎng)物質(zhì)，滿足作物生長發(fā)育的需要，提高肥料利用率，降低生產(chǎn)成本，增加經(jīng)濟(jì)效益，而且能夠減少污染，保護(hù)環(huán)境，改善土壤的物理、化學(xué)、生物性狀，從而達(dá)到提高土壤肥力的目的。

6.測土配方施肥。測土配方施肥是以土壤測試和肥料田間試驗(yàn)為基礎(chǔ)，根據(jù)作物需肥規(guī)律和土壤供肥性能和肥料效應(yīng)，在合理施用有機(jī)肥的基礎(chǔ)上，提出氮、磷、鉀及中微量元素等肥料的施用數(shù)量。做到有針對性地補(bǔ)充作物所需的營養(yǎng)元素，實(shí)現(xiàn)各種養(yǎng)分平衡供應(yīng)，防止盲目施肥，避免造成土壤板結(jié)。特別死對土壤pH值的測定可以做到有選擇性的施肥，對土壤酸化的棚室應(yīng)少施氯化肥、過磷酸鈣等生理酸性肥，而選擇施用生理堿性肥嗎，如草木灰、鈣鎂磷肥等。

三、結(jié)語

土壤是一個非均質(zhì)的、多相的、分散的和多孔的系統(tǒng)。自然界的三相，即固相、液相和氣相也存在于土壤之中;其中固相構(gòu)成土壤骨架。土壤的物理性狀是土壤持水性能的重要體現(xiàn)，土壤化學(xué)性質(zhì)是土壤肥力水平的重要體現(xiàn)，但它與物理性質(zhì)密切相關(guān)，物理性質(zhì)好肥力水平就高，反之，亦然。土壤的理化性狀是影響土壤肥力的內(nèi)在條件，也是綜合反映土壤質(zhì)量的重要組成部分。土地利用和管理是影響土壤變化的最普遍最直接最深刻的因素，了解不同土地利用方式導(dǎo)致土壤物理化學(xué)性質(zhì)的差異，是合理利用土地資源改進(jìn)土地利用方式發(fā)展持續(xù)農(nóng)業(yè)的前提。

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