安全優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的土壤環(huán)境質(zhì)量控制

安全優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的土壤環(huán)境質(zhì)量控制第1頁/共24頁一、土壤培肥第2頁/共24頁1、我國耕地的肥力狀況1、耕地總量1.3億公頃左右，高、中、低產(chǎn)田各占1/3。2、第二次土壤普查資料顯示，優(yōu)質(zhì)地只占12%。3、總的看來，耕地土壤肥力水平不高。培肥土壤是今后一個戰(zhàn)略措施。第3頁/共24頁2、高產(chǎn)肥沃土壤的特征（1）良好的土體結(jié)構(gòu)

土體結(jié)構(gòu)是指土壤在1cm深度內(nèi)上下土層的垂直結(jié)構(gòu)，它包括土層厚度、質(zhì)地和層次結(jié)合。高度肥沃的旱地土壤一般都具有上虛下實(shí)的土體構(gòu)造，即耕作層疏松、深厚（一般在30cm左右），質(zhì)地較輕；心土層較緊實(shí)，質(zhì)地較粘。第4頁/共24頁第5頁/共24頁（2）適量協(xié)調(diào)的土壤養(yǎng)分

北方高產(chǎn)旱作土壤，有機(jī)質(zhì)含量一般在15~20g/kg以上，全氮含量達(dá)1~15g/kg，速效磷含量10mg/kg以上，速效鉀含量150~200mg/kg以上，陽離子交換量20cmol/kg以上。肥沃水稻土的適量有機(jī)質(zhì)含量為20－40g/kg，全氮量為1.3~2.3g/kg，全磷和全鉀量分別為1~15g/kg以上，陽離子交換量一般為10~25cmol/kg。第6頁/共24頁（3）良好的物理性質(zhì)

肥沃土壤大小孔隙1:2~4，土壤容重1.10~1.25g/cm3，土壤總孔度50%或稍大于50％，其中通氣孔度一般在10％以上。第7頁/共24頁3、土壤培肥的基本措施（1）增施有機(jī)肥料，培育土壤肥力（2）發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)，建設(shè)灌溉農(nóng)業(yè)（3）合理輪作倒茬，用地養(yǎng)地結(jié)合（4）合理耕作改土，加速土壤熟化（5）防止土壤侵蝕，保護(hù)土壤資源第8頁/共24頁（1）增施有機(jī)肥料，培育土壤肥力

為作物提供營養(yǎng)改善土壤物理性質(zhì)提高土壤肥力第9頁/共24頁（2）發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)，建設(shè)灌溉農(nóng)業(yè)

旱作土壤：降水量低（年均降水量250-500mm）或降水量雖然多（年均降水量500-700mm），但分配不勻，而且無灌溉條件的農(nóng)業(yè)土壤。發(fā)展灌溉，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)水利化是提高單產(chǎn)的重要措施。但要防止次生鹽漬化等現(xiàn)象發(fā)生。第10頁/共24頁（3）合理輪作倒茬，用地養(yǎng)地結(jié)合

我國傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)。輪作倒茬一方面要考慮茬口特性，另一方面要考慮作物特性，合理搭配耗地作物、自養(yǎng)作物、養(yǎng)地作物等。第11頁/共24頁（4）合理耕作改土，加速土壤熟化合理的耕作可以調(diào)節(jié)土壤固液氣三相物質(zhì)比例，增強(qiáng)土壤通透性。深耕結(jié)合施有機(jī)肥料，是增肥改土的一項(xiàng)重要措施。深耕的作用是加厚耕作層，改善土壤結(jié)構(gòu)和耕性，降低土壤容重，使土肥水相融，促進(jìn)微生物的活動，改善作用的環(huán)境條件，加速土壤熟化。第12頁/共24頁（5）防止土壤侵蝕，保護(hù)土壤資源土壤侵蝕：土壤在水和風(fēng)等外力的作用下，發(fā)生沖刷或吹失的現(xiàn)象稱為土壤侵蝕。土壤沙化：指良好的土壤（或可利用的土壤）變成含沙很多的土地甚至變成沙漠的過程。第13頁/共24頁二、土壤污染的治理與修復(fù)第14頁/共24頁1、控制和消除土壤污染源

控制和消除土壤污染源是防止污染的根本措施，既控制進(jìn)入土壤的污染物的數(shù)量和速度，使其在土體中自然降解，不致迅速大量地進(jìn)入土壤，引起土壤污染。主要采取下列措施：（1）控制和消除工業(yè)“三廢”排放，使之符合排放標(biāo)準(zhǔn)；（2）加強(qiáng)灌區(qū)的監(jiān)測和管理，經(jīng)常了解污染物的成分、含量及動態(tài)，控制污水灌溉量，避免濫用污水灌溉引起土壤污染；第15頁/共24頁（3）合理使用農(nóng)藥與化肥，對殘留量高，毒性大的農(nóng)藥，應(yīng)控制使用范圍、使用量和使用次數(shù)；大力試制和發(fā)展高效、低毒和低殘留的農(nóng)藥新品種，探索和推廣生物防治作物病蟲害的途徑，盡可能減少有毒農(nóng)藥的使用；對本身含有有毒物質(zhì)的化肥品種，使用范圍和數(shù)量要嚴(yán)控。對硝酸鹽和磷酸鹽類化肥，要合理施肥，經(jīng)濟(jì)用肥，避免過多而造成土壤污染。第16頁/共24頁2、生物防治

即通過生物降解或吸收而凈化土壤。研究分離和培育新的菌種，意大利從土壤中分離出的某些菌種，可抽取出酶復(fù)合體，能降解2.4.D除草劑，日本研究出土壤中紅酵母和蛇皮蘚茵，能降解劇毒性聚氯聯(lián)苯達(dá)40％和30％。此外，某些鼠類和蚯蚓對一些農(nóng)藥也有降解作用。羊齒類鐵角蕨屬的一種植物，有較強(qiáng)的吸收土壤中重金屬的能力，對土壤中鎘的吸收率可達(dá)10％，連種多年，可降低土壤含鎘量。應(yīng)用微生物和其它生物降解各種污染物的處理技術(shù)尚需進(jìn)一步探索。第17頁/共24頁3、施加抑制劑

輕度污染的土壤施加某些抑制劑，可改變污染物在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化方向，促進(jìn)某些有毒物質(zhì)的移動，淋洗或轉(zhuǎn)化為難溶物質(zhì)，而減少作物吸收。常用的控制劑有石灰、堿性磷酸鹽等。施用石灰可提高土壤pH值，使鎘、銅、鋅和汞等形成氫氧化物沉淀。施用石灰石，稻谷含鎘量可降低30％左右，氫氧化鎘的pH值在10以上才能完全沉淀，pH值大于6.5時汞就能形成氫氧化物和磷酸鹽沉淀，而鈣離子能防止汞離子爭奪植物根表面的代換位置，使植物吸收汞明顯減少。

堿性磷酸鹽可與土壤中的鎘作用生成磷酸鎘沉淀，在不能引起硫化鎘沉淀的弱還原條件下，磷酸鎘的形成對清除鎘污染具有重要意義。

第18頁/共24頁４、控制氧化還原條件

水稻田的氧化還原狀況，可控制水稻田中重金屬的遷移轉(zhuǎn)化，水稻田在還原條件下產(chǎn)生S2-與Cd2+形成難溶解的CdS沉淀，故灌水可抑制對鎘吸收。而干后土壤是氧化狀態(tài)，S2-被氧化成SO42-，土壤pH值降低，鎘可溶入土壤轉(zhuǎn)化為植物易吸收的形態(tài)，而促進(jìn)了對鎘的吸收。銅、鋅、鉛等重金屬元素均能與土壤中的H2S，產(chǎn)生硫化物沉淀，都可進(jìn)行上述反應(yīng)變化。因此，加強(qiáng)稻田的灌水管理，可有效地減少重金屬的危害。第19頁/共24頁5、增施有機(jī)肥，改良砂性土壤有機(jī)膠體和粘土礦物對土壤中重金屬和農(nóng)藥有一定的吸附力。因此，增施有機(jī)質(zhì)，改良砂性土壤，能促進(jìn)土壤對有毒物質(zhì)的吸附作用，是增加土壤環(huán)境容量，提高土壤自凈能力的有效措施。第20頁/共24頁6、改變耕作制、換土和深翻

變革耕作制度，改變土壤環(huán)境條件，可消除某些污染物的毒害。DDT和六六六在旱田中降解速度慢、積累明顯、殘留量大，改水田后DDT降解加快，僅1年左右土壤中殘留的DDT已基本消失。所以實(shí)行水旱輪作，是減輕或消除農(nóng)藥污染的有效措施。被重金屬與難分解的農(nóng)藥嚴(yán)重污染的土壤，在面積不大的情況下，也可采用換土法，這是目前徹底清除土壤污染的最有效手段，但是對換出的污染土壤必須妥善處理，防止次生污染。此外進(jìn)行深翻，將污染土壤翻到下層（掩埋深度應(yīng)根據(jù)不同作物根系發(fā)育特點(diǎn)，以不致污染作物為原則），也是污染土壤實(shí)施治理復(fù)耕的有效途徑之一。

第21頁/共24頁重金屬污染防治兩種途徑：通過在污染土壤上種植木本植物、經(jīng)濟(jì)作物、以及生長的野生植物，利用其對重金屬的積累和耐性除去重金屬。

利用生物化學(xué)、生物有效性和生物活性原則，把重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)檩^低毒性產(chǎn)物（絡(luò)合物、脫烷基、改變價態(tài)）；或利用重金屬與微生物的親合性進(jìn)行吸附及生物學(xué)活性最佳的機(jī)會，降低重金屬的毒性和遷移能力。