鄭 杰,郭世乾,高 飛,董星晨,崔增團
甘肅省耕地質量建設保護總站,甘肅 蘭州 730020
耕地是人類生存的基礎保障,在人類漫長的農(nóng)耕歷史長河中扮演著舉足輕重的角色。然而隨著人類活動進程導致耕地質量逐步降低,農(nóng)田土壤出現(xiàn)污染現(xiàn)象,不僅影響了農(nóng)作物的產(chǎn)量、品質,還影響到人類健康,不合理的利用土壤成為影響土壤質量的重要因素之一。因此保護農(nóng)田土壤環(huán)境,提高耕地質量成為近年來的研究熱點。
甘肅省位于黃河上游,分屬黃河、長江、內(nèi)陸河三大流域。地域狹長,南北寬530km,東西長1 655km,全省土地總面積45.44萬km2[1]。省內(nèi)山地、高原、平川、河谷、沙漠、戈壁交錯分布,以山地和高原為主。地形復雜,氣候多樣,地域差異性大,土壤類型較多。甘肅省土壤共分37個土類,99個亞類,171個土屬,284個土種。甘肅耕地質量總體偏低、中低產(chǎn)田比例較大,土壤板結和鹽堿化嚴重,工礦企業(yè)和城市周邊耕地污染加劇。
由于長期重用地、輕養(yǎng)地,重化肥、輕有機肥,重產(chǎn)出、輕投入,重眼前利益、輕長遠利益,對耕地保護不夠,甚至是掠奪式經(jīng)營,使耕地超負荷應用,導致耕地地力退化、耕性變差,質量逐年下降。甘肅省土壤肥力水平整體偏低,耕地地力基礎貢獻率平均為45%,低于全國平均水平約5個百分點,低于發(fā)達國家近25個百分點;耕地的中低產(chǎn)田數(shù)量較大,占總耕地面積的80%以上,高于全國10個百分點;土壤養(yǎng)分含量低。馬鑫等[2]研究表明甘肅省中低產(chǎn)田面積約為326.67萬hm2,約占甘肅省耕地總面積的76.6%。耕地土壤有機質含量低于20g/kg的面積達到82.5%。王鳳嬌等[3]對西北五省區(qū)耕地質量等級比較表明,甘肅省低等地面積占全省耕地總面積的62.43%,在西北五省區(qū)中根據(jù)自然質量等級、利用等級和經(jīng)濟等級分布可以得出甘肅省耕地低等較低。甘肅省鹽堿耕地面積較大,近33.33萬hm2左右,占全省耕地總面積537.67萬hm2的6.2%。其中:輕度鹽堿耕地14.81萬hm2,占鹽堿耕地總面積的44%、中度鹽堿耕地12.49萬hm2,占鹽堿耕地總面積的37%、重度鹽堿耕地6.2萬hm2,占鹽堿耕地總面積的19%。
受全球氣候變暖、降雨量減少、地表徑流枯竭、不合理灌溉的影響,甘肅省土壤退化比較嚴重。河西及沿黃灌區(qū)鹽堿地面積為32萬hm2左右,分別占二調和統(tǒng)計耕地總面積的6%和9%;土壤鹽漬化已造成該區(qū)域土地生產(chǎn)能力減退,鹽堿地區(qū)糧食產(chǎn)量不足當?shù)禺a(chǎn)量的60%;據(jù)測算,該區(qū)域因土地鹽漬化損失的糧食每年超過10萬t。另外,工業(yè)“三廢”亂排亂放、農(nóng)業(yè)廢棄物亂堆亂用、農(nóng)藥大量殘留、化肥過量施用,耕地面源污染越來越嚴重,內(nèi)源污染也有加重趨勢。
梁瓊等[4]通過采集省內(nèi)1 048個土壤樣品進行重金屬元素鉛、鎘、鉻、砷、汞的測定,結果表明甘肅省土壤樣品重金屬元素鉛、鎘、鉻、砷、汞的均值都超過了甘肅省土壤背景值,汞的均值是背景值的4.2倍。李裕等[5]研究表明,甘肅中部地區(qū)用污水灌溉和黃河水灌溉的村子,農(nóng)田土壤存在嚴重的鉛、砷、汞、銅的污染,尤其是污水灌溉的農(nóng)業(yè)土壤中鉛、砷、汞、銅含量較高。曹雪敏等[6]研究表明,一般農(nóng)區(qū)和污染區(qū)砷、汞、鎘、鉻、鉛5種重金屬的平均含量均已經(jīng)超過甘肅省土壤環(huán)境背景值,表明一般農(nóng)區(qū)中存在鉻污染區(qū),且耕層土壤中的重金屬含量正在慢慢累積。劉白林[7]研究表明白銀東大溝流域農(nóng)業(yè)區(qū)土壤中最主要的重金屬污染元素為鎘,土壤中的重金屬通過作物吸收富集在農(nóng)產(chǎn)品中逐漸增加,長期食用可能會對機體健康造成不良影響。李思成、趙欣等[8,9]研究表明,大量的施用化肥、農(nóng)藥,畜禽糞污的不合理排放,地膜覆蓋也是造成土壤污染的一個因素。究其原因多是人類為了自身利益犧牲自然的結果。
耕地地力提升是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎,是提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力的關鍵。近年來,在全省范圍內(nèi)普及推廣測土配方施肥、精準施肥、有機肥替代化肥、“有機肥+新型肥料”機械施肥、水肥一體化等技術措施,提高土壤理化性狀,促進團粒結構的形成,有效緩解土壤板結,提高土壤肥力,增加土壤中有益微生物的數(shù)量等,最終達到提升耕地質量的目的。
1.增施有機肥。根據(jù)土壤供肥性能、作物需肥規(guī)律和肥料效應,增施有機肥。同時引導農(nóng)民施用以畜禽糞便為原料制造的商品有機肥或堆漚有機肥,不僅能消納畜禽糞便等有機廢棄物,也能提升耕地綜合生產(chǎn)能力。
2.倡導秸稈還田。秸稈還田是當今世界上普遍重視的一項培肥地力的增產(chǎn)措施,在杜絕了秸稈焚燒所造成的大氣污染的同時還有增肥增產(chǎn)作用。秸稈還田能增加土壤有機質,改良土壤結構,使土壤疏松,孔隙度增加,調節(jié)土壤C/N以及作物根系的發(fā)育。秸稈還田主要技術有,秸稈直接還田、秸稈粉碎還田、秸稈、果枝堆漚腐熟還田、秸稈過腹還田等。
3.研究鹽堿地改良。土壤鹽漬化是制約北方農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要問題之一,目前,通過多年試驗研究,甘肅省探索出了“增施有機肥+施用土壤改良劑+秸稈還田+深松耕”“增施有機肥+施用土壤改良劑+種植綠肥+深松耕”和“冬泡地+暗管排堿+鋪沙壓堿+增施有機肥+施用土壤改良劑+深松耕”改良鹽堿地技術模式,降低了土壤含鹽量,提升了耕地質量。
4.開展輪作休耕。通過調整種植結構,改種防風固沙、涵養(yǎng)水分、保護耕作層的綠肥植物,達到培肥地力,提高土壤有機質含量的目的,同時減少農(nóng)事操作,不斷改善土壤物理性狀。圍繞防止休耕地荒化、降低休耕地侵蝕、提升休耕地地力、協(xié)調休耕地水肥4個主要環(huán)節(jié),規(guī)劃設計符合生態(tài)特點的休耕地耕作、防護、培肥、調控治理修復技術模式,督促農(nóng)戶、村集體和新型經(jīng)營主體,按照種植綠肥→殺青還田→深翻曬垡→增施有機肥→耙耱保墑→秸稈覆蓋保護→翌年翻耕還田的流程,分年度、分不同技術模式進行休耕地年度管護,實現(xiàn)耕地質量提升,做到休而不荒、休而不廢。
1.建立健全法律法規(guī)。在國外發(fā)達國家人民對土壤保護的意識較強,法律制度相對完善。美國有專門對農(nóng)業(yè)用地進行保護的《土壤保護法》。德國有《聯(lián)邦土壤保護法》和《聯(lián)邦土壤保護條例》等。日本早在1970年頒布了《農(nóng)業(yè)用地土壤污染防治法》、之后先后出臺《土壤污染環(huán)境標準》《與重金屬有關的土壤污染調查對策方針》等有效的保障土壤環(huán)境健康發(fā)展[10-12]。反觀我國在土壤污染防治方面起步較晚,相關法律法規(guī)只有2016年出臺的《土壤污染防治行動計劃》,與土壤污染相關的《環(huán)境保護法》和《土地管理法》等雖有涉及但不系統(tǒng),不全面[13]。在土壤污染防治的法律法規(guī)方面要加大立法,建立健全法律法規(guī)等以保護土壤環(huán)境。
2.加大宣傳培訓力度。要增加農(nóng)民保護耕地的意識,增強土壤污染防治的意識,對于廣大農(nóng)技部門而言,加大宣傳培訓力度,借助入戶宣傳、報紙、廣播、電視、互聯(lián)網(wǎng)等平臺和手段積極宣傳農(nóng)田土壤污染的危害及保護措施。讓更多的農(nóng)民意識到土壤保護的重要性和必要性,使農(nóng)民像保護自己的孩子一樣保護土壤,避免污水灌溉、適量使用農(nóng)藥、化肥等,保護土壤的健康。
3.加強農(nóng)田土壤污染源治理。污染物亂排放是導致農(nóng)田土壤污染的主要原因,因此要加大力度監(jiān)控污染物的排放。這就需要生態(tài)環(huán)境、自然資源、農(nóng)業(yè)、工商管理等多部門協(xié)作,共同監(jiān)測、治理使“污染源”逐步消失。另一方面,農(nóng)藥、化肥、農(nóng)膜等農(nóng)業(yè)用品的引入也是導致農(nóng)田土壤污染的一個途徑,為此要加強農(nóng)業(yè)用品治理監(jiān)管,不合格產(chǎn)品禁止施入農(nóng)田土壤中,避免污染。
4.建立健全土壤監(jiān)測體系。耕地質量監(jiān)測體系能夠及時、及早發(fā)現(xiàn)問題,盡快解決問題。目前甘肅省依托耕地質量提升與化肥減量增效項目,建立了34個國家級、500個省級耕地質量長期定位和8 000個耕地質量調查監(jiān)測與評價樣點,健全了甘肅省耕地的國家、省、市、縣四級監(jiān)測網(wǎng)絡。通過監(jiān)測點土壤樣品污染物指標檢測能夠了解土壤污染情況,對于農(nóng)田土壤污染起到預防示警作用。
目前,甘肅境內(nèi)耕地質量現(xiàn)狀不容忽視,耕地質量較低,中低產(chǎn)田占比大,鹽堿地治理難度大,存在土壤污染等現(xiàn)象,為了穩(wěn)步提升耕地質量,促進綠色發(fā)展、加強農(nóng)業(yè)面源污染防治、有效推進生態(tài)環(huán)境建設和循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展。甘肅省要運用有機肥替代化肥、水肥一體化等農(nóng)業(yè)技術措施提高耕地地力;同時出臺相應法規(guī)、制度等規(guī)范企業(yè)排污等內(nèi)容;加大工礦企業(yè)污染源防控力度,減少污染;加大宣傳培訓力度,增強農(nóng)民的保護提升耕地質量意識,多舉措助力甘肅耕地質量建設保護工作。