世界银行贷款衡阳县农田污染综合管理项目农民培训教材二

2018-04-01 06:16:47 作者：唐春生 来源：衡阳市农业委员会 浏览次数：0 网友评论 0 条

一、农艺管理措施

农艺管理措施主要指采取农艺方法，如水分管理、施肥调控、低累积品种替换、调节土壤pH值、调整种植结构等措施来控制农田重金属污染，直接或间接达到修复农田重金属污染的目的。

研究表明：水稻全生育期淹水，可显著降低土壤镉有效态，降低稻米中镉的吸收累积。

农艺调控措施具有操作简单、费用较低、技术较成熟，缺点是修复效果有限，仅适应于农田重金属轻微和轻度污染的修复；其中，种植结构调整有可能导致农民难以接受及影响粮食数量安全。

实践证明，以农艺措施为主的风险管控综合治理方式更适宜我国国情、农情。如农业部、财政部在湖南水稻 Cd 污染地区实施推广的“VIP+n”稻米 Cd 污染控制技术模式。

该技术包括种植 Cd 低积累型水稻品种(variety)、合理灌溉(irrigation)、调控土壤酸碱度(pH)3 项关键技术，同时根据污染情况辅以其它针对性措施(“n”，或施用重金属钝化剂，或喷施 Si、Se、Zn，或施用生物菌剂等)。

采用“VIP”和“VIP+n”技术，能显著降低土壤中、轻度 Cd 污染区稻米 Cd含量，轻度和中度污染的农田早稻达标率提高了53.1% 和 44.8%。加强科技支撑，是土壤保护和重金属污染防治的关键。

（1）推广选种水稻Cd低累积品种

近几年，湖南省农业委员会联合省内科研单位为了在Cd污染的稻田生产出符合食品安全国家标准的大米，已筛选出了一些水稻Cd低累积品种，经示范并达到了佷好的效果。

早稻可推广选种湘早籼32号、湘早籼45号、中嘉早17号、株两优189、株两优819；

晚稻推广选种C优266、丰源优272、湘晚籼13号、H优518、H优159、金优498、金优59；

中稻推广选种晶优华占、Y两优2108、Y两优488、Y两优9918。

低累积水稻品种应用

目前，针对3个项目区农户主要种植水稻品种为湘早籼32号、湘早籼45号、99早667等，据分析可初步判定其镉累积指数为Ⅰ、Ⅱ级，镉积累风险较低，但桃优香占、泰优390等品种尚不明确，因此需开展项目区水稻安全适产技术研究，对进入项目区的水稻品种进行合理筛选，确认区域内主推水稻品种的镉积累指数，当水稻品种镉累计系数指数高于Ⅵ级风险时，其品种镉积累风险较高，应控制其进入项目区。每年还需根据品种筛选试验数据分析评价，及时更新应急性镉低积累水稻品种。

（2）施改良剂，调节水稻田土壤PH值

对于受Cd污染的稻田，可选用生理碱性肥料以提高根际PH值，降低Cd的生物有效性以減少作作物对Cd的吸收。据研究，生石灰、硼泥、硫酸锌、氮肥等改良剂中以生石灰最好。

例如，釆用生石灰加钙镁磷肥改良Cd污染土壤，可使水稻、小麦和玉米籽实中Cd含量分别下降55.9%、34.6%和21.0%。为此，

在早、晚稻分蘖末期，每667㎡施用生石灰75kg、或每667㎡施用金无踪生物菌肥75kg，既可修复Cd污染稻田，又可降低稻米Cd的含量。

（2）土壤酸化调理

项目区内农田土壤pH在5.5-6.5范围内，根据土壤质地，主要以采取施用石灰调节土壤pH的方式，辅之以多途径、多方式调节土壤酸碱度到pH 6.5以上。

石灰材料：为防止生石灰的腐蚀性和使用不便，在石灰品种上采用生石灰(CaO含量＞70%）和石灰石（CaO含量＞45%）、白云石（CaO+MgO含量＞45%）等比例为1:3:6的复合产品。生石灰为石灰石煅烧、粉碎过100目筛制成；石灰石和白云石以矿物原料粉碎过100目筛制成，材料中的碱性物质通过缓释逐步中和土壤中的潜在酸，既有利于提高石灰调控土壤酸性的时效性，又降低强碱性生石灰短期对土壤性质的负面影响。

施用时间：可选择早稻翻耕5天前施用，并可选择农闲季节施用。施用方法采取表面撒施，然后进行土壤翻耕使石灰与土壤混合均匀。

施用量：根据项目区土壤pH值及土壤质地科学选择石灰用量，

第一年施用量如下：土壤质地为砂土时，施用石灰1800㎏/公顷；土壤质地为壤土时，施用石灰2250 kg/公顷；土壤质地为粘土时，施用石灰3375 kg /公顷。

第二年可根据土壤pH的变化进行调整，一般采取第二年用量减半，

第三年停施一年，

第四年用量同第二年，以此类推。

（3）改革稻田灌溉模式

由于土壤Cd的活性受土壤氧化还原状况的影响很大。因此通过科学的灌溉技术，调节土壤Eh值,可有效调控Cd在土壤-作物系统中的迁移，从而降低Cd的活性。

因此,在种植水稻中,前期保持田间有水层；

分蘖盛期露田不晒田，之后立即复水；

籽粒灌浆期田间一定要有水层；

成熟期不能脱水过早，一般直至收割前7天左右才开始自然落干,可大大减少Cd的吸收和Cd向稻米转移,降低稻米中Cd的含量。

项目区土壤质地主要为壤土和粘土，采用优化田间水分管理措施，降低土壤重金属活性效果明显，其技术要求在保证灌溉水无风险、水源充足的前提下，确保水稻全生育期淹水灌溉，在水稻蜡熟期后脱水，以利于水稻机收。至少在重金属吸收积累的关键时期（灌浆期）确保前后3周农田不脱水、处于淹水状态。但台源镇台九村片区土壤质地为砂土，农田蓄水难度大，不易采取淹水管理措施，可优先采取其他农艺措施。针对洪市镇项目区高炉村、石门村以及台源镇项目区的九市村、长青村存在镉砷复合污染，稻田不采取淹水灌溉。

（4）增施有机肥

土壤有机质是金属离子的螯合剂,对Cd等多种重金属有不同程度的吸附和螯合作用,可减轻重金属毒害。

施用有机肥，既可提高土壤肥力，改良土壤性状，又能提供生物活性物质，为土壤微生物活动提供基质和能源，从而间接影响土壤中Cd活性，减轻Cd的生物毒性。

为此可在早中晚稻种植翻耕前视土壤有机质含量增施商品有机肥，在土壤有机质≤30g/kg的稻田，施用商品有机肥150kg/667㎡；

土壤有机质＞30g/kg的稻田，施用100kg/667㎡，与其它化肥作基肥一次性施用，随后耙匀移栽水稻。以期降低稻田土壤和稻米Cd的含量。

注意事项：根据区域高重金属背景值的现状和控制有机肥中低分子有机碳提高土壤重金属生物有效性的要求，严格控制有机肥中的重金属含量，其中镉含量控制在1mg/kg以下（国家标准为3mg/kg），易氧化有机碳含量占总碳含量的比例不超过15%。有机肥中的标准草案将于实施过程中根据有机肥的生产情况及其施用效果制定。

（5）喷施硒、硅叶面肥 

喷施硒、硅肥有明显抑制水稻吸Cd作用。选择在水稻分蘖期至灌浆期，结合水稻病虫害专业化统防统治，每667㎡每次用硒、硅叶面肥100g,兑水30kg,每季水稻叶面喷施1—2次抑制重金属向稻谷运输，可大幅度降低稻米中Cd含量。

（6）翻耕改土

在种植早、中稻时，通过农业机械改旋耕为翻耕，改浅耕为深耕，把耕地表层土壤翻埋到底层，然后使耕作层保持在13公分左右。

 推行农艺管理措施注意事项

为了降低土壤砷的毒性，一般修复措施可采用水田改旱地种植模式。但在镉砷复合污染下，水田改旱地会增加镉的生物有效性。所以镉砷污染农田治理需要统筹考虑，以免在降低镉污染的同时，却增加了砷污染。

在农田镉含量处于污染临界值附近或已受镉污染的土壤上，应避免施用高量的酸性肥料如尿素、氯化铵、普钙，以及其他酸性物料。在常用磷、钾肥中，磷酸二铵和硫酸钾在镉污染土壤上施用更为适合。同时，在农作物生长时期，在作物茎叶表面喷施硒肥、锌肥或硅肥等微量元素，可以抑制或拮抗农作物对重金属镉、砷等的吸收累积。

在轻度重金属污染的农田种植低累积作物品种可以明显降低作物地上部重金属累积量，但低累积作物品种对重金属含量稍高的土壤不适应，需要与诸如化学钝化修复技术进行联合；此外，低积累作物品种（如水稻）来源得不到保障。

镉在不同作物中的累积大小为：葱蒜类＞叶菜类＞根茎类＞豆类＞茄果类＞瓜类，所以对菜地重金属镉污染，可以通过调整农作物品种起到一定的修复效果。