蔬菜大棚種植作為"菜籃子"工程的重要環節,發揮著向居民供應新鮮、安全蔬菜的重要作用,但在有些地方由于大棚土壤的多年不規范、不科學使用,土壤污染問題日益凸顯,直接影響著蔬菜品質、產量和食品安全.土壤污染是外來污染物在土壤中長期累積的結果,土壤污染物包括重金屬、放射性元素、氟、鹽、堿、酸、有機農藥、石油、有機洗滌劑、多氯聯苯類、有害微生物等,它們進入土壤能影響土壤環境正常功能,影響蔬菜的可持續種植和生產,降低蔬菜產量和品質,危害人體健康.進行蔬菜大棚土壤污染的治理,不僅關系農民收入,而且直接影響環境保護、民生建設、食品安全和人類健康.應引以高度重視,加強科學研究、政府主導、社會參與,以預防為主,防治結合.現著重圍繞農業污染源造成的大棚土壤污染,揭示蔬菜大棚土壤的污染狀況及危害,并提出針對性的修復和防治措施.
1 蔬菜大棚土壤污染成因
隨著工業生產的不斷發展和城市化的日益擴大,由工業"三廢"、城市生活垃圾和污水等廢棄物造成的大量有毒有機物和無機物,通過遷移、灌溉、降水等途徑進入土壤,對土壤產生污染.隨著廣大居民對蔬菜的需求日益增多,各地蔬菜大棚種植面積日益擴大,菜農對產量和效益的追求越來越迫切.為了提高蔬菜產量,菜農大量使用肥料、農藥、農膜等生產資料,并可能將某些重金屬、病原微生物、有機污染物帶入土壤,對大棚土壤造成污染.從農業污染源來分析,目前造成蔬菜大棚土壤污染的主要原因有以下方面.
1.1 過量使用化肥
化肥是蔬菜的"糧食",對提高蔬菜產量起著重要作用.但由于化肥中常含有許多有害物質,如重金屬、氟、有毒有機化合物等,常年重復、過量使用會污染土壤.同時,頻繁施用氮肥影響土壤中硝態氮的含量水平,土壤硝態氮的積累量隨總施氮量的增加而增加,施用氮肥過多的土壤會使蔬菜中硝酸鹽含量過高,這種累積雖對植物本身無害,但危害取食的動物和人類.另外,長期大量使用單一品種化肥,特別是生理酸性肥料,會導致土壤酸化,土壤酸化后會導致有毒物質的釋放,或使有毒物質毒性增強,對蔬菜產生不良影響.
1.2 有機肥料未經無害化處理
將未經無害化處理的人畜糞便、城市生活垃圾及攜帶有病原菌的植物殘體制成的有機肥料施入土壤,某些病原菌會在土壤中大量繁殖,造成土壤的生物污染,尤其是在大棚高溫、高濕的小氣候環境中,更適宜病原菌生長.病原體可以通過土壤進入蔬菜,使蔬菜產生病變,降低蔬菜產量和品質,進而危害人類健康.據調查,上海市郊蔬菜大腸菌群檢出率為 13.7%,寄生蟲卵檢出率為 11.9%,蔬菜受病原菌污染嚴重.據孫錫娟等研究,人畜糞便中的細菌總數高達108~109 個/g,總大腸菌群也有 107~108 個/g[1].為了避免因施用有機肥料造成土壤有害生物的污染,國家規定,商品有機肥蛔蟲卵死亡率和糞大腸菌群數指標應符合 NY884 的要求[2],即蛔蟲卵死亡率≥95%、糞大腸菌群數≤100 個/g\\(mL\\)[3].
1.3 農藥殘留
隨著拌種、浸種、噴灑和藥物澆灌,農藥進入土壤會被土壤膠粒及有機物吸附,一部分被土壤降解,由蔬菜吸收轉化,還有一部分形成殘留.尤其是在菜農使用不當和過量使用的情況下,造成的污染更加嚴重.為了降低成本,部分菜農傾向于使用價格低廉但高毒高殘留農藥.農藥殘留特別是不合格農藥的使用,也是造成蔬菜大棚土壤污染的重要因素.
1.4 污水灌溉
使用不經無害化處理的污水或處理不徹底的污水灌溉蔬菜,會對土壤造成二次污染.研究表明,污水中的 Hg、As、Cd、Pb、Cr 等重金屬,以不同的方式被土壤截留固定,95%的Hg 被土壤礦質膠體和有機質迅速吸收 ,一般累積在土壤表層,自上而下遞減.污水中的病原微生物和寄生蟲會造成土壤病原菌污染.從土壤的微形態看,污水灌溉的土壤孔隙細密,通氣性、透水性差,容易引起蔬菜根系霉變、腐爛甚至壞死,不利于蔬菜的生長.
1.5 地膜殘留
地膜在大棚蔬菜種植中廣泛使用,尤其是全膜技術的普及,使殘留大幅增加,超薄地膜的使用更是給土壤健康帶來了嚴重危害.我國有關部門規定聚乙烯地膜的厚度不應低于 0.008 mm,但個別企業和菜農為了降低成本,往往生產、使用價格低廉的超薄膜.地膜越薄,強度和抗拉能力越差,且易老化,破碎后難以撿拾,更易形成殘留.
2 土壤環境修復措施
2.1 技術調理措施
\\(1\\)測土配方施肥 .改變盲目使用肥料現象 ,減少肥料中有毒有害物質對土壤環境產生的污染,做到土壤"缺什么",生產過程中就"補什么",蔬菜需要什么營養就提供什么.按需供給,既保證產量,又利于品質,還可減少成本,更重要的是保證了蔬菜使用安全和持續性耕作.
\\(2\\)推廣使用生物有機肥.生物有機肥含有多種有益微生物、氨基酸、多肽、酶、抗生素,不僅可增進土壤肥力,改良土壤結構,而且能提高土壤微生物活性,增強蔬菜的抗病能力,具有化學肥料不可替代的優越性,對發展無公害蔬菜有重要意義.在蔬菜種植中,應廣泛推廣使用生物有機肥料,并配以使用適量化學肥料.如使用充分腐熟的雞糞,還可以選擇秸稈生物反應堆改良土壤.對重金屬污染嚴重的土壤,可施用豬糞、牛糞,以提高土壤阻止重金屬轉移的能力.
\\(3\\)合 理施用農藥 .篩選推廣使用高效安全的農藥 ,禁止使用劇毒、高殘留農藥,尤其是禁止使用致癌作用強的農藥.加強用藥技術指導,嚴格用藥標準,制止濫用.綜合防治,既要有效防治病蟲害,又要把農藥的危害降到最低程度.
\\(4\\)植物修復.植物修復是當今發達國家普遍使用的土壤修復技術,我國山東壽光等地進行了積極研究和探索嘗試,無論從投資成本還是管理因素等方面考慮,該技術都是菜農治理土壤污染的一條可選途徑.如可將一些對重金屬等有害物質具有富集作用的植物,與大棚蔬菜交叉種植,對土壤中的重金屬進行吸附、轉化,降低土壤中有害成分的含量.如蕨類植物蜈蚣草對砷具有很強的富集作用[4],可 以用于砷過量的治理.蜈蚣草不僅對砷有很強的忍耐能力和富集能力,而且生長快、生物量大、地理分布廣、適應性強,因此在砷污染環境的修復方面具有良好的應用前景.
\\(5\\)覆 土和換土 .如果蔬菜大棚土壤污染問題嚴重 ,可對土壤實行深翻,將污染土壤深埋;或者將表層土壤挖走更換清潔土壤.特別是蔬菜大棚土地面積相對較小時,覆土或換土成本相對降低,此種方法具有較強的可行性.
\\(6\\)施 用改良劑 .該技術主要針對重金屬污染的土壤 ,改良劑能有效降低土壤重金屬有效性、抑制土壤重金屬向蔬菜遷移.如可向土壤中施用稻草、泥炭、家畜糞肥、腐殖酸肥料等有機改良物質,它們能夠增強土壤對重金屬的吸附能力而使污染物失去活性,減輕土壤污染對蔬菜及生態環境的危害.可以添加適量的石灰、硅酸鎂鈣、磷酸鹽等改良劑,使其與重金屬反應生成難溶物質,改變重金屬離子形態和生物有效性.土壤改良修復技術方法簡單、取材方便、實用性強,是一種控制土壤污染物向蔬菜轉移的實用技術.
\\(7\\)高溫消毒.實行土壤深翻、反復曝曬 ,殺死土壤中的病原菌,促使殘留有機物揮發.另外可借助專業化的熱處理設備,進行高溫處理.
2.2 綜合手段運用
由于土壤污染治理綜合性強,影響因素多,僅靠農民自身或某個部門難以實施和開展防治工程,必須加強綜合手段研究和運用.根據中央關于加快現代農業、大力加強生態文明建設的要求,蔬菜大棚土壤修復,應以蔬菜食品安全為目標,以當代農業科學技術為支撐,以改善土壤環境為基礎,大力發展無公害蔬菜生產,通過推廣蔬菜標準化生產技術,加強蔬菜生產全程監控,不斷提高蔬菜品質和檔次,達到農民增收、生態文明、人民身體健康有保障的目的.
\\(1\\)政 府主導 .各級政府要高度重視 ,把蔬菜大棚土壤污染治理問題列入重要議事日程,作為政府一把手工程來抓,作為民生工程的大事來抓.建立健全組織領導,完善管理措施,狠抓責任落實,形成政府主導、部門聯動、企業作為、菜農吸納的良性工作格局.各級政府應將蔬菜生產安全納入食品安全規劃和督導體系,把加強蔬菜大棚土壤環境治理、無公害蔬菜生產作為為民辦實事的措施之一,明確目標,明確制度,細化措施,抓好落實.
\\(2\\)部門聯動.建議農業部門要根據當地 "三農 "工作發展規劃做好蔬菜種植供應發展規劃,尤其是蔬菜大棚發展規劃.對污染嚴重、修復成本較高、不再適宜繼續種植蔬菜的土地,及時調整、重新劃地;健全完善各類農業設施.環保及行業管理部門要指導企業做好"三廢"治理,做好垃圾的無害化處理,防止對土壤二次污染.農業、工商、稅務、物價、供銷和質檢等部門要加強化肥、農藥、種子、農膜等農資市場管理,嚴厲打擊制造、銷售假冒偽劣產品.各部門要搞好對接服務,幫助農民科學使用和管理土壤.近來山東省昌邑市與青島農業大學合作研發了測土配方施肥專家系統,將全市逾 6 000 個土樣信息輸入數據庫,在各鎮村的配方肥經銷點配備了 11 臺觸摸屏,農民點屏查詢到自家地塊的土壤養分狀況,并得到施肥方案.這種"采土、測土、配方、施肥、供肥"的一條龍式"對癥下藥"服務深受農民歡迎.
\\(3\\)標 準控制 .多年來 ,我國盡管制定出臺了一系列涉及土壤保護的法律法規,但大多針對經濟利用、土地管理和利用、土地規劃及土地權屬問題等方面,對土壤污染防治的規定分散而不系統,缺乏具可操作性的細則和有威懾力的責任追究條款[5].由于缺少土壤環境治理的明確標準 ,迫切需要加強對標準研究及土壤環境法規研究,為預防和治理土壤污染提供科學依據和評價標準.借鑒國際經驗,制定完善我國化肥、地膜等國家標準及蔬菜農藥殘留容許標準,實行標準化控制.如我國現行的地膜國家標準是厚度不小于0.008 mm,但其抗拉強度較差 ,不利于殘膜回收 .因此,可以在科學研究基礎上,制定新的地膜國家標準.
\\(4\\)企業作為.各類化肥、農藥、地膜 、種子等農資企業 ,要積極履行企業的社會責任,從自身環節做起,為廣大菜農提供安全可靠的農業生產資料.要嚴格按照國家標準和宏觀政策指導,依法依規組織生產經營活動,同時積極開展測土配方肥料的研發.企業要進農村、進大棚,針對區域不同土壤條件,有針對性地生產、銷售適宜的配方肥料.
\\(5\\)菜 農吸納 .大棚種植集中區 ,各級各部門除了應搞好政策支持、治理規劃、資金投入和檢查督導外,還應加強對菜農的教育培訓,引導其科學種植、依法生產.廣泛組織農技專家深入農業生產一線,講解科學施肥、合理改善土壤的重要性和具體方法,增強廣大菜農積極科學地管理和使用土壤的責任感和自覺性.
3 參考文獻
[1] 孫 錫娟 , 盧善玲 , 周根娣 , 等 . 施 肥方式對蔬菜大腸桿菌污染的影響[J].上海農業學報,1996\\(2\\):68-72.
[2] 中華人民共和國農業部.NY525-2012 有機肥料[S].北京 :中國農業出版社,2012.
[3] 中華人民共和國農業部.NY884-2012 生物有機肥[S].北京:中國農業出版社,2012.
[4] 陳同斌,韋朝陽,黃澤春,等.砷超富集植物蜈蚣草及其對砷的富集特征[J].科學通報,2002\\(3\\):207-210.
[5] 王虹,馬娜,葉露,等.國外土壤污染防治進展及對我國土壤保護的啟示[J].環境監測管理與技術,2006\\(5\\):55-57.
