上海市某郊区绿色生产模式土壤质量状况评价

第一作者简介：宋佳（1986-），女，农艺师。研究方向为农产品农药残留及农产品质量安全。

*通信作者：朱卫芳（1972-），女，高级农艺师。研究方向为农产品农药残留及农产品质量安全。

DOI：10.20028/j.zhnydk.2024.07.011

摘" 要：为准确掌握绿色生产模式下粮田土壤的肥力和污染情况，该文通过2020年至2022年连续3年对上海市某郊区11个街镇50个水稻田点位共计150个土壤样品进行跟踪监测，分析土壤主要养分及重金属含量。监测结果表明，这3年来大部分街镇土壤肥力维持在Ⅰ级，2个街镇从Ⅱ级、Ⅲ级提升到Ⅰ级，土壤重金属污染指数均小于1，无重金属污染。通过减少化肥使用量，施用有机肥和生物菌肥等绿色生产模式，并未降低土壤肥力，符合绿色食品产地环境质量标准，无污染，确保绿色食品的可持续发展。

关键词：土壤肥力；绿色食品；监测结果；重金属污染；重金属污染指数

中图分类号：S158" " " " 文献标志码：A" " " " " 文章编号：2096-9902（2024）07-0043-04

Abstract： In order to accurately grasp the soil fertility and pollution of grain fields under the green production mode， 150 soil samples from 50 paddy fields in 11 streets and towns in a suburb of Shanghai were tracked and monitored for 3 consecutive years from 2020 to 2022. The contents of main soil nutrients and heavy metals were analyzed. The monitoring results show that in the past three years， the soil fertility of most streets and towns has been maintained at grade I， and two streets and towns have been upgraded from grade Ⅱ and grade Ⅲ to grade I. the soil heavy metal pollution index is less than 1， and there is no heavy metal pollution. By reducing the use of chemical fertilizer， the application of organic fertilizer and biological bacterial fertilizer and other green production models， did not reduce soil fertility， in line with the environmental quality standards of green food producing areas， no pollution， to ensure the sustainable development of green food.

Keywords： soil fertility; green food; monitoring results; heavy metal pollution; heavy metal pollution index

绿色食品是指遵循可持续发展原则按照特定生产方式，实施“从土地到餐桌”全程质量控制，无污染、安全、优质的农产品及加工食品[1]。土壤是绿色食品的产源地，确保土壤环境质量安全无污染是实现绿色食品可持续发展的基础保障[2]。因此，为掌握上海市某郊区绿色食品产地质量安全状况，从2020年到2022年以全区绿色食品认证企业为主，开展农田土壤定点监测，土壤监测以主要养分和重金属污染物为主，每年50个样品。

1" 样品的采集与分析

1.1" 样品的采集

2020年至2022年应用GPS定位系统，对上海市某郊区11个街镇（简称“11个街镇”），以自然田块田埂为边界，作为抽样单元，采用梅花点法设分点5个以上，各分点用采样器采取0～20 cm深度的耕作层土壤3～5条后混合成1个检测样品，样品量控制在1.5 kg左右。

1.2" 样品分析

检测标准：LY/T 1239—1999《森林土壤pH值的测定》、NY/T 53—1987《土壤全氮测定法（半微量开氏法）》、NY/T 1121.6—2006《土壤检测 第6部分：土壤有机质的测定》、NY/T 1121.7—2014《土壤检测 第7部分：土壤有效磷的测定》、NY/T 889—2004《土壤速效钾和缓效钾含量的测定》、GB/T 22105.1—2008《土壤质量 总汞、总砷、总铅的测定 原子荧光法 第1部分：土壤中总汞的测定》、GB/T 22105.2—2008《土壤质量 总汞、总砷、总铅的测定 原子荧光法 第2部分：土壤中总砷的测定》、GB/T 17141—1997《土壤质量 铅、镉的测定 石墨炉原子吸收分光光度法》、HJ491—2009《土壤和沉积物 铜、锌、铅、镍、铬的测定 火焰原子吸收分光光度法》。

1.3 评价标准与方法

肥力评价标准与方法：标准为NY/T 391—2021《绿色食品 产地环境质量》。评价方法采用单项指标评价法，50个土壤样品为粮食土壤，参考水田土壤指标[3]。重金属评价标准与方法：标准为GB 15618—2018《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行）》。重金属污染程度评价方法采用单因子污染指数法和多因子综合污染指数法[4]。单因子污染指数计算公式为Pi=Ci/Si，式中Pi为单项污染指数，Ci为污染物实测值，Si为污染物评价标准。当Pi≤1为单项污染物未超标，Pigt;1为单项污染物超标。

多因子综合污染指数计算公式

P综={（P平均2+Pmax2）/2}1/2 ，

式中：P综为土壤综合污染指数，Pmax为土壤各单项污染指数中最大值。

单因子指数只能反映单个重金属元素的污染程度，而土壤的重金属污染物一般不只一种，需要综合考虑不同重金属元素对土壤的污染程度，内梅罗指数法是当前国内外进行重金属综合污染指数计算最常用的方法之一[5]。内梅罗指数等级划分标准见表1。

表1 内梅罗指数等级划分标准

2 结果与讨论

2.1 土壤pH

土壤pH用以衡量土壤酸碱性，直接影响作物的生长、养分的利用、微生物的活动以及土壤的肥力状况以及其他性质[6]。从图1可以看出，3年来11个街镇土壤pH变化不大，pH范围从5.7～7.5，呈现弱酸性至中性。土壤偏（过）酸性或偏（过）碱性，都会不同程度地降低土壤养分的有效性，难以形成良好的土壤结构，严重抑制土壤微生物的活动，从而影响各种作物的正常生长。监测结果表明，所有土壤pH适宜水稻生产。

图1 2020—2022年11个街镇土壤pH变化

2.2 土壤全氮含量

土壤全氮的测定反映了土壤中氮素营养的情况，在农业生产和土壤生态保护中发挥重要作用[7]。根据评价标准，氮含量大于1.2 g/kg 为Ⅰ级标准，从图2可以看出，这3年来全氮含量略有波动，但变化不大，全氮含量全部达到Ⅰ级标准。由此可见，3年来，这些通过绿色食品认证的合作社在种植水稻过程中，化学氮肥减半施用，通过施用有机肥、生物菌肥，提升了土壤保氮、固氮能力，整体土壤肥力仍保持在Ⅰ级标准。

图2 2020—2022年11个街镇土壤全氮变化

2.3 土壤有机质含量

土壤有机质是体现土壤肥力水平的重要标志之一。根据评价标准，有机质含量大于25 g/kg为Ⅰ级标准，从图3可以看出，这3年来土壤有机质含量值为25.1～45.6 g/kg，均达到Ⅰ级标准。绿色食品认证的合作社在种植水稻过程中，通过粮食作物秸秆还田，施用有机肥和生物肥，增加了土壤有机质含量，改善土壤肥力。

图3 2020—2022年11个街镇土壤有机质含量变化

2.4 土壤速效钾含量

钾是水稻生长必需的营养元素之一，对促进水稻代谢及增加水稻抗逆性都十分重要。根据评价标准，钾含量大于100 mg/kg，达到Ⅰ级标准。从图4可以看出，这3年来所有土壤样品均达到Ⅰ级标准。

图4 2020—2022年11个街镇土壤速效钾含量变化

2.5 土壤重金属指标评价

2020—2022年11个街镇土壤重金属污染指数结果见表2、表3和表4，从土壤重金属单因子污染指数来看，3年各街镇土壤重金属单因子污染指数均小于1，无重金属污染情况。从土壤重金属多因子综合污染指数来看，3年来各街镇土壤总体上属安全水平，除了2021年街镇2和街镇7土壤重金属多因子综合污染指数分别为0.71和0.73，大于0.7，根据内梅罗指数等级划分为尚清洁（警戒限），但到2022年街镇2和街镇7土壤重金属多因子综合污染指数下降为0.30和0.44，根据内梅罗指数等级划分为清洁（安全）水平。

3" 结论与建议

3.1" 结论

从这3年监测结果来看，上海市某郊区11个街镇土壤pH变化不大，土壤呈现弱酸性至中性，适宜作物的正常生长；大部分土壤肥力维持在Ⅰ级，2个街镇从Ⅱ级、Ⅲ级提升到Ⅰ级。11个街镇重金属单因子污染指数均小于1，重金属多因子污染指数均小于1，表明这3年来这些获得绿色食品认证的合作社土壤均未受重金属污染，总体上来是安全的。

3.2" 建议

1）通过这3年的监管监测，上海市某郊区农田质量较高，这离不开农产品绿色生产基地创建和绿色食品认证等农业高质量发展模式。今后的工作应在已有监测点基础上，扩大监测范围，使结果更具有代表性、科学性。

2）进一步落实农药肥料双减，应做到分类施策，精准配施化肥，充分发挥测土配方施肥这一有力抓手，因地制宜，不同地力地块分类施肥，缺什么补什么，达到既降低农业生产成本，又减少农业面源污染的双重效果，确保绿色食品可持续发展。

3）重点关注土壤重金属污染，土壤重金属的富集会对农产品有重大影响，从而影响身体健康。除了每年对农产品进行农药残留监测，也应增加重金属监测，从而进一步提高水稻品质，发展绿色食品，改善生态环境。

参考文献：

[1] 李妍妍，李秀军.东营市发展绿色食品水稻的现状和对策建议[J].安徽农学通报，2016（1）：23，31.

[2] 魏林根，李建国，刘光荣，等.江西土壤环境质量与绿色食品可持续发展[J].江西农业学报，2008（1）：159-162.

[3] 中华人民共和国农业农村部.绿色食品 产地环境质量：NY/T 391—2021[S].北京：中国农业出版社，2021.

[4] 生态环境部国家市场监督管理总局.土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行）：GB 15618—2018[S].北京：中国环境出版集团，2018.

[5] 纪文贵，王珂，蒙建波，等.中国土壤重金属污染状况及其风险评价[J].农业研究与应用，2020（5）：22-28.

[6] 李学垣.土壤化学[M].北京：高等教育出版社，2021.

[7] 郭小颖.土壤全氮测定有关问题的探讨[J].科技资讯，2013（30）：125-126.