杨里巨
摘 要:在农田现代化建设的过程中,农民需关注并积极解决农田污染问题,高效治理土壤,确保土壤安全。文章针对农田污染的原因、农田污染土壤治理以及农田污染土壤安全利用加以分析。结果表明,农民需注重预防污染,加强风险管控;各地区要完善分区联动治理体系,做好农田土壤保护宣传工作;在农田污染土壤安全利用的过程中,加大农艺调控的力度,从实际出发治理土壤,推行生态化的农田应用模式。
关键词:农田污染;土壤治理;风险管控;农艺调控
文章编号:1005-2690(2023)13-0123-03 中国图书分类号:F323.22 文献标志码:B
城市化进程的不断加快,导致农业用地面积不断减少。工业的快速发展使得大量工业废弃物排到土壤,导致农田受到严重污染。农田污染土壤的治理和安全利用是农业发展的重点问题,农田污染问题不容忽视。只有确保农田安全才能种出更多优质农产品,才能满足人们的消费需求,助推农业稳健发展。当前一些地区存在严重的农田污染问题,不利于区域性农业良性发展,甚至会威胁到粮食安全。基于此,为了实现农田现代化建设的目标,助推农业可持续发展,探析农田污染土壤治理及安全利用显得尤为重要。
1 农田污染的原因
1.1 主观原因
农民种植技术水平较低,过量使用激素、农药、化肥等化学物质,造成土壤中有益菌减少,病原菌增多。为了达成高产种植目标,部分农民过量施用药剂,存在治标不治本的现象,农田污染问题日益严重,可概括为以下几点。
一是土壤板结。农田结构被破坏,耕作层的透气性与透水性较差,耕作层较硬会影响作物正常生长。造成农田表层板结的主要原因是有机肥不足,大量且长期施加化肥,浇水、翻耕等农耕措施应用不恰当。土壤板结严重危害农作物的根系,导致农作物容易患有缺素症。
二是过量施用肥料。这样不仅不能提高果蔬产量,还会降低果蔬质量,甚至会影响生态环境。
三是农田内的有机质含量不达标。这与农户过量施用化肥有关。农作物复种频率提高、有机肥过少、施肥方式不恰当亦会出现农田有机质不足的现象。农田缺少有机质会出现保肥能力减弱、土壤结构被破坏、通透性降低等现象。
四是耕作层变浅。活土层不足20 cm,旋耕变浅不利于空气、水分在农田内部自由流通,有碍农作物根系生长,农作物抗旱能力、抗病能力随之减弱。为了增产,有些种植户选择追施更多肥料与农药,导致肥料、农药过量,污染农田。
五是农田土壤偏酸性。浇水量过大、长期施用化肥是造成农田偏酸性的主要原因。酸性土壤会孕育更多有害微生物,使有益微生物种类与规模逐渐减少,作物根部容易遭受病害。有害微生物还会破坏农田环境,为根结线虫繁殖提供条件。
六是农田盐渍化。有些农田生长了许多白苔、青苔、红苔,这是农田盐渍化的一种表现。种植户施肥不科学,过量施用化肥以及未充分腐熟的粪肥,耕作效率较低,是造成农田盐渍化的主要原因。
七是农田遭受重金属污染。农膜、农药、化肥以及未充分腐熟的粪肥在农田内的残留量较大,超出了农田自净的能力范围,农田有益微生物急剧减少,农田生态系统遭到破坏,土壤活性降低,不利于农作物的生长。
1.2 客观原因
一是大气污染严重。汽车尾气以及工业生产排放的污染物质会破坏农田的生态系统。目前,在乡村经济转型及乡村振兴的大背景下,工厂入驻部分农村,在解决农民就业问题以及农村产业结构优化升级问题的同时,导致农村空气质量降低。空气内氮氧化物、氟化物、二氧化硫等污染气体较多,加之烟尘、粉尘等固体颗粒污染问题较为严重,空气中的有害物质经由降水渗入农田,造成了污染农田的不良后果。
二是废水污染。当前一些农村地区的水体净化能力较弱,生产和生活废水直接排入河流,使用含有污染物质的河水灌溉将污染农田。
三是牲畜排泄物及生物残体污染农田。有些农村畜禽养殖规模较小,加之管理不善、设施简陋,出现牲畜随意在农田里排便的情况。此外,部分农民选用的肥料质量较低,未经生化处理,内含诸多病毒、病原菌及寄生虫,会严重污染农田,还会通过农作物、水体危害人体健康。
四是固体废物污染农田。这与一些农村生活垃圾、工业废渣处理不当有关,随意丢弃的废弃物会占用和污染土地资源[1]。
2 农田污染土壤治理
2.1 注重预防污染
农田安全管理與土壤污染治理应以“防”为主,“防”重于“治”。应增强防治措施的前置性,降低农田污染问题发生的概率,控制土壤治理成本,降低农田污染防治难度,继而提高农田污染土壤治理的有效性。因此,农村需加强统筹规划,树立可持续发展的意识,不能在农田附近兴建厂房、垃圾处理站、污水处理厂等,要充分考虑农村长远的生态效益,抬高工业企业入驻农村的门槛,从源头规避大气污染、废水污染、废弃物污染、放射性污染等。若通过系统性考量与评估证实工业企业以及一些设施有引入的必要,需合理选址,考虑风向与水文,还需按照要求妥善处理废气、废渣、废水等污染物质,以免废弃物破坏农田的生态环境。
2.2 加强风险管控
农田污染问题应早发现、早治理,进而提高农田污染土壤治理的效率。基于此,农村需加强风险管控。以放射性污染、灌溉用水污染为例,在污染点安装多个传感器,实现全天候、不间断定点反馈信息的目标,从传感器一端获取的数据会经由物联网直接输入到数据库内,并自动传输至不同的应用模块,对放射性污染、灌溉用水污染进行系统、实时、精准、深入剖析,根据分析结果专职人员能判断污染等级,采取措施管控风险。
为了提高风险管控措施的实效性,农村要广泛搜集整理农田污染土壤治理相关信息,从实际出发划分若干污染等级,并定性、定量地描述,确保各等级的边界清晰,以便利用智能合约技术加大自动预警的力度,利用信息系统分析传感器所采集信息的同时提出风控建议。
2.3 完善分区联动治理体系
通过对农田污染的原因分析可知,农民种植技术水平较低及工业污染、生活垃圾污染是造成农田质量日益降低的主要原因。各地区的农业发展情况不尽相同,导致农田污染的因素存在差异。虽然农田管理应下好“一盘棋”,但管理举措需具有针对性以及实效性,不能陷入模式化治理的误区,要充分调动各地区农田污染土壤治理的能动性。基于此,农村需立足实际完善分区治理体系,尽快出台区域性农田污染治理政策,结合各地区污染源防治需求及土壤的特性对污染治理的原则、方针、思路等,有效领导农民治理农田。还需分区健全土壤环境质量评价标准,结合农村的经济水平、技术条件、产业结构等健全农田修复技术规范,建设区域性的数字化治理体系,有效利用大数据、三维GIS、无人机遥感等技术,在技术赋能的基础上提升农田污染分区治理水平。虽然各地区的污染问题、污染程度、防治需求不尽相同,但农田污染所造成的影响可能会持续扩大,并危害到周边的地区,因此在分区治理的同时需注重跨区域联动,助力技术、人力、设施、数据等资源跨区域共享,继而提高农田污染综合治理的有效性[2]。
2.4 做好农田土壤保护宣传工作
农民是保护农田的最后一道防线,亦是农田污染土壤治理的“主力军”。农民重视土壤安全,爱护农田,积极主动地提高种植能力,才能有效解决农田污染问题。这就需要相关部门做好农田土壤保护宣传工作,确保农民能意识到解决农田污染问题的必要性。
为了使宣传工作更具影响力,农村可以以合作社为单位,开展种植技术培训活动,引导农民合理选用种子、化肥、农药,应用推广先进的设备,改进灌溉、旋耕、施肥等方式,有效减少有害物质的残留,提升土壤的自净能力,合理防控病虫害[3]。政府还可在微信公众号设立专栏,用以宣传农田污染土壤治理方法、政策、原则、技术等,依托公众号与农民沟通,在线回答土壤治理有关问题,继而实现“点对点”宣传的目标。
3 农田污染土壤安全利用措施
3.1 加大农艺调控的力度
农艺调控基本原则为科学规范、经济高效、实用性较强、衔接农时,既要控制成本,又要保障土壤安全。以种子处理为例,为了避免种子携带病菌,农民可以使用化学药剂浸泡种子。研究表明,若浸泡时间过长或未用清水漂洗,种子就会出现化学药剂含量超标的情况,不仅影响种子萌发,还会污染土壤。因此种植户需要合理处理种子,将选种、晾晒、浸泡等作为种子处理的重点,同时对种子处理的流程、用药标准等方面予以说明,达到有效利用农艺保障土壤安全的目的。农艺需与时俱进,尤其在农田标准化、现代化建设的新常态下,应加大农艺调控力度,例如选用能降解的薄膜建造大棚,无须担心残留物会污染土壤,还可使用遥感技术防控病虫害,以便种植户尽快采取行动,用最少的药剂获得最优的防治效果,避免因药剂使用过量而污染土壤,继而保障土壤安全[4]。
3.2 从实际出发治理土壤
在农田污染土壤安全的过程中,可使用土壤调节剂达到改善土壤性质的目的。调节剂的成分较多,原料由多种物料混合调配制成。在农田污染区域使用的调节剂有别于常规的土壤调节剂,可避免污染物大范围传播或进入农产品中,达到农田污染土壤定向治理的目的。
基于此,相关人员需加大调研力度,了解造成农田污染的主要成分,在此基础上配制调节剂。为了使土壤调节剂更具实效性,相关人员需要做好代表性区域示范工作,收集试验数据,判断调节剂的功效,精准调整用药剂量[5]。
3.3 推行农田生态化应用模式
优化农田生态环境是安全利用农业用地的关键,这就需要农民推行农田生态化应用模式。例如一些地区推行稻田莲鱼共养模式,进一步拓宽了种植水稻的获利方式,使经济效益、生态效益均有所提高,还可充分利用农田资源,助推农业可持续发展。除了稻田莲鱼共养模式以外,稻虾共作模式、大豆玉米带状复合种植等模式亦具有生态性、可行性与效益性。各地的种植环境、农田污染程度等方面存在差异,要从实际出发关注农田生态的安全性、稳定性,实现安全利用农田污染土壤的目标。为了实现该目标,需做到以下几点[6]。
一是市场主导,了解消费需求,按需定植。
二是政策引领,在农田污染科学治理政策、标准、原则等内容的引领下应用生态化的种植模式。
三是因地制宜,合理调整种植结构,凸显區位优势,发展特色农业。
3.4 科学管控种植结构
对于部分污染较为严重的农田,仅用植物修复、深翻耕等举措很难达到安全利用的目的,这就需要科学调整种植结构,降低防控风险。基于此,相关人员需了解农作物特性及土壤的污染程度,用适宜种植的作物代替不宜种植的作物,在此基础上兼顾生态效益、经济效益以及眼前效益、长远效益,调优、调制、调整布局三管齐下,依据市场适应原则、供产平衡原则、因地制宜原则以及效益至上原则,考虑区域性农业规模化、现代化发展的切实需求,不可跟风调整种植结构[7]。
3.5 有效应用技术手段
为了安全利用受污染的农田,需要有效应用技术手段,规避污染所带来的影响,充分发挥农田的种植价值。例如可应用植物修复技术,运用植物降解、挥发、提取、固定农田内的污染物质。不同类型的污染物所选用的植物不尽相同。以重金属污染为例,可选用超富集植物用来吸收农田内的重金属,如东南景天、蜈蚣草、印度芥菜、龙葵等。利用这些植物能清理农田内的污染成分,用原生态的技术手段治理土壤,达到安全利用受污染农田的目的。有效应用技术手段安全利用农田污染土壤有以下几个要求。
一是技术方案简单且效果较优,在各地区推广阻力较小,可以被农民理解与接受。
二是技术具有针对性,可以用来解决重金属污染、农药污染、放射性污染及其他类型的污染问题。
三是技术集成性较强。研究表明,任何技术均有优缺点。农村应立足实际选用2种或2种以上的农田修复技术,达到技术手段优势互补的效果[8]。
4 结束语
农田污染土壤治理是助推农业可持续发展的重中之重,因此需要相关人员加强实地调查,了解农田污染的程度以及造成污染的主要原因,在因地制宜、科学高效、规范合理等原则的驱动下实现污染治理目标。在农艺、农田种植模式、农作物种植结构等方面优化升级的基础上安全利用受污染的农田,结合农业监管技术、运输技术等,科学指导开发符合现代农业种植要求的低成本、安全的生产技术,促进农田土壤的管理和安全利用,这样才能不断提高农田的生态效益以及经济效益,继而助推农业稳健发展。
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