对症下药给土壤“疗伤”
只有干净的土壤，才能生长出干净的食物，然而，现实不容乐观。粪便污染、烟尘、酸雨、雾霾天的多重夹击，让人类赖以生存的土地深受其害，一些“重灾区”重金属污染已成“公害”。如何给土壤“疗伤”？带着这个问题，记者走进山东省农科院资源与环境研究所寻找答案。
土壤生病，病因在哪？
人会生病,土壤也会生病。山东省农科院资环所副所长李彦博士介绍说，污染土壤的重金属主要包括汞、镉、铅、铬、砷、锌、铜、镍等元素，这些污染物在土壤中移动性小，难于降解，通过食物链进入人体后，潜在危害很大。那么，这些重金属是哪里来的呢？既有成土母质等自然因素，也有人为干扰输入，不合格的肥料和农药、污水灌溉、工矿企业的固废等都造成重金属污染。
环境保护部和国土资源部曾发布消息称，全国土壤环境状况总体不容乐观，耕地土壤环境质量堪忧。同“七五”时期全国土壤环境背景值调查的点位坐标对比，镉的含量在全国范围内普遍增加，在华北、东北和西部地区增加10%—40%。全国每年因土壤重金属污染而减产的粮食达1000多万吨，被重金属污染的粮食也多达1200多万吨，合计经济损失达200多亿元。
面对日益严峻的土壤重金属污染,山东省农科院设立了“设施菜地土壤重金属污染防治与质量提升关键技术研究”课题。课题主持人李彦带领她的创新团队,正在为生病的土壤“疗伤”。
课题组展开了多点取样分析，重点对设施菜地的百余个样本进行检测，通过科学数据确定设施蔬菜土壤中的主导污染因子。“农业投入品对设施菜地重金属的贡献率最大”。李彦解释说，“经分析得出，与土壤环境质量标准对比，镉含量的超标率随棚龄的增加而增加。”
摸清规律，“对症下药”
防控土壤重金属污染，首先要摸清重金属的形态和分布规律，这样才能有的放矢。
为了掌握重金属在不同土层中的分布规律，课题组把0—50厘米的土层分层5层，分别测定重金属含量，发现了三种现象：第一种是在0—50厘米土层中呈均匀分布，涉及铬、镍、铜、砷四种元素；第二种是集中分布在0—20厘米土壤的表层，20—50厘米土层中分别明显减少，涉及锌、铅、镉三种元素，锌、铅、镉0—20厘米表层的平均浓度分别是20—50厘米土层的平均浓度的4.1、6.0、4.8倍；第三种是0—50厘米土层浓度由地表向下呈均匀下降趋势，涉及汞元素，每10厘米土层浓度平均下降13%。
哪些产品能对重金属污染有防控作用，李彦带领课题组一边从市场上寻找，一边自己研发。2015年8月，“一种农田重金属污染土壤复合改良剂及其制备和施用方法”诞生，并申报了国家发明专利。这种改良剂成本低廉，配方简易，可以对重金属土壤进行有效修复，保证土壤的可持续生产能力。试验示范结果表明，该产品对土壤中镉、锌有效态含量降低显著，分别为33.51%、34.78%，较对照降低率分别提高8.41和6.63个百分点。
参与这项课题研究的还有山东省农科院蔬菜花卉所研究员王克安，他重点进行了夏季休闲季节轮作对设施蔬菜重金属、养分含量的研究，开展镉对黄瓜、番茄等蔬菜品种生长胁迫的影响试验，并在投入品源头控制、重金属钝化剂、有机物还田、轮作调控等农艺措施研发方面取得积极进展。
量身定做节肥增效
不科学的过量施肥，不但提高生产成本，浪费劳动力，而且也是导致土壤生病的一条重要原因。为解决这个问题，山东省农科院资环所近年研发了“主要粮食作物一次性施肥技术”，针对不同作物品种，量身定做专用缓控释肥料产品。在今年举办的小麦玉米一次性施肥技术现场观摩会上，受到参观群众的青睐。
“小麦生育期长，从秋播到夏收有8个月，一次性施肥满足不同生育期的生长需求不是件简单的事情。”资环所专家谭德水博士介绍说，他们针对冬小麦、夏玉米、春玉米等作物的养分需求，通过调节膜材料种类和膜厚度，生产作物专用缓释肥产品，无需追肥，项目协作组还开发出配套农机产品，易于大面积推广。冬小麦夏玉米全生育期一次性施肥，不追肥，小麦季节省劳动力1人/亩，玉米季节省劳动力1人/亩，肥料产品为颗粒状，能够与播种机联用，实现了种肥同播。
这种缓释肥还有一个优点就是不会给土壤造成残留污染，因为它采用了水性树脂原位反应成膜技术。膜材料以水性树脂为主体，配以营养型调控材料，以水为分散剂，无需回收溶剂，易生物降解，膜材料环保。不但成本低，而且产能高，肥料利用率提高7%—20%，有效减少了肥料养分流失对地表水体和地下水的污染。
在山东、河南和河北省进行了100多个点冬小麦施肥试验，在减少20%氮肥的情况下，播种时一次施肥，平均增产5%左右；在东北春玉米和黄淮区夏玉米进行的30多点的施肥试验表明，平均增产7%左右。
“土壤是我们人类生存的根本,是生产农产品的物质基础,但是土壤不会说话,需要我们来替它争取生存的权利，我们会尽全力去保护它。”采访结束时,李彦动情地说。
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