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一、概述
(一)工作背景
《土壤污染防治行动计划》《中华人民共和国土壤污染防治法》实施以来,我省大力推动耕地土壤污染防治工作,为科学推进全省轻中度受污染耕地安全利用,省农业农村厅根据前期试验示范提炼出的技术和模式,参考农业农村部有关技术文件,于2019年编制了《江西省受污染耕地安全利用技术手册》(以下简称《手册》)。《手册》的印发对推广受污染耕地安全利用技术、提升农产品质量起到了积极作用。为更好地推进受污染耕地安全利用工作,进一步提升《手册》的操作性,省农业农村厅结合近年工作情况,对《手册》进行了修订,删除了部分辅助性技术,突出了实践中应用较为广泛的技术,细化了技术要求与注意事项,供基层农技推广工作者和农业生产主体使用。
(二)适用范围
本手册主要适用于轻中度重金属安全利用类污染耕地,不适用于重度污染耕地。轻微度污染耕地可参考使用。
(三)总体要求
①控制污染源头:开展受污染耕地安全利用时,首先应做好污染源头管控,杜绝使用受污染的水源进行灌溉。每年4月、7月、10月分别对灌溉水源的重金属含量进行1次检测,检测结果达标可以正常使用。严禁使用检测污染物超标的水源进行灌溉。
②防控二次污染:投入品(包括:化肥、有机肥、调酸产品、钝化产品、清淤底泥等)重金属含量应低于GB15618中筛选值要求(表1)。
表1重金属污染风险筛选值
(3)动态监控:在实施安全利用措施期间,应加强农产品质量监控,及时在当季作物收获期抽检农产品重金属含量。
二、应用说明
为保证受污染耕地安全利用效果,对于土壤pH值低于6.5的,建议优先选择土壤调酸作为基础措施,对于pH高于6.5的,建议优先选择土壤调理剂钝化作为基础措施。在此基础上,视情况配套采取水分调控、低积累品种和微肥调控措施。有条件的地区建议开展水稻-油菜轮作,并将秸秆离田处理,逐步减少土壤中重金属含量。
三、推荐技术
(一)种植低积累水稻品种
主要技术要点:在轻中度污染耕地种植重金属富集能力较弱的水稻品种,可以有效减少重金属进入稻谷,降低水稻的重金属污染风险。经初步研究,已筛选出一些镉污染低积累水稻品种,各地可参考种植:
①早稻:江早361、中嘉早17、两优早17、潭两优83、株两优929、株两优189、五优463、陵两优722、陵两优179等。
②中晚稻:早丰优华占、黄华占、深优星占、隆香优华占、美香新占、五优玉占、五优5013、五优1179、泰优398、鹰优晚3号、广两优520、徽两优520、创两优520、畾优1068、桃湘优莉晶、湘晚籼12、湘晚籼13等。
注意事项:
①水稻品种具有较强的区域性特点,每个水稻品种都有其特定的适宜种植区,只能在其适宜种植区推广,适宜种植区参考品种说明。
②水稻品种的低积累效果有明显的地域性,易受区域、季节、土壤条件、田间管理等因素影响,各地可根据本地区水稻品种种植情况,开展低积累品种筛选,摸索适合本区域的镉低积累水稻品种。
(二)土壤调酸措施
主要技术要点:在酸性稻田中施用石灰等碱性材料,可以提高土壤pH值,降低土壤中重金属阳离子有效态含量(除砷外),还可为作物生长提供钙素营养等。推荐施用生石灰、熟石灰等对土壤进行调酸。
施用石灰等碱性材料时,可采用人工或机械化的方式,至少在水稻移栽或直播前15天,通过整地翻耕一次性撒施,撒施频率为1次/年,待土壤pH达到6.5后,暂缓施用,加强后续监测。施用量见表2。
表2建议生石灰用量
注意事项:
①石灰等碱性材料不能与肥料同施,间隔应在7天以上。
②要求石灰pH≥10.0,其他碱性材料用量根据pH值,参考生石灰用量进行折算。折算公式如下:
M其他=10×M石灰/pH其他
式中M其他为其他碱性材料施用量;M石灰为表2中生石灰施用量;pH其他为其他碱性材料的pH。
③石灰多年连续过量施用,容易造成土壤板结,因此,每年要对调酸后的土壤pH进行监测,并根据最新的土壤pH动态调整下一年调酸物质用量。
④在砷超标的土壤不适用,可采用吸附型调理剂(详见土壤调理剂钝化措施)。
(三)水分调控技术
主要技术要点:在水稻关键期(分蘖盛期、抽穗灌浆期)采用水分调控措施可以使土壤环境呈现较强的还原状态,土壤pH显著升高,有效态镉一方面被溶解的有机质等吸附,另一方面形成硫化镉沉淀,生物有效性大幅降低。
开展水分调控主要是在水稻的分蘖期足苗后推迟7天再晒田,晒田复水后至收获期前10天保持淹水,淹水方法可采取在农田排水口垫土,淹水深度3-5cm,期间不能晒田缺水。具体时期可参考图1中的水稻长势。
水稻分蘖期
抽穗灌浆期
图1 水分调控关键期水稻长势
注意事项:
①关键期水分调控措施不适用于砷污染、汞污染稻田。
②日常巡察时应加强水稻病虫害的观察与防治。
(四)土壤调理剂钝化措施
主要技术要点:土壤调理剂能通过吸附、沉淀、络合、离子交换和氧化还原等作用降低重金属的移动性和生物有效性,进而抑制水稻对重金属的吸收。具有快速、操作简单等特点,适合于大面积农田重金属污染修复。土壤调理剂的施用量应根据土壤污染程度及产品说明书确定,通常土壤调理剂全年用量一般在200 kg/亩左右。施用方法基本可以参照土壤调酸措施。
注意事项:
①土壤调理剂地域差异性比较明显,建议先在当地开展试验示范,确认农产品重金属含量达标,再推广应用。
②土壤调理剂应分批次检测其重金属含量,检测方法参照GB/T 39229。
③要正确选择钝化材料种类,精确把握施用剂量,既要保证措施效果,也要避免过度钝化。
④土壤调理剂必须获得国家农业农村部颁布的《肥料登记证》,严禁施用没有取得登记证的产品。
⑤砷污染稻田可用吸附类调理剂。
(五)微肥调控措施
主要技术要点:微肥施用不仅能补充水稻生长发育所需营养,还能有效控制水稻重金属污染,主要有硅(Si)、锌(Zn)、铁(Fe)、硼(B)等几种类型。
在选择产品种类时,应根据土壤中硅(Si)、锌(Zn)、铁(Fe)、硼(B)等有效态的丰缺度合理选择施用量和施用方法(表3)。施用时间主要在水稻分蘖期、孕穗期和抽穗期。
表3微肥调控适用条件(mg·kg-1)
注意事项:
①微肥应分批次检测其重金属含量,检测方法参照GB/T 39229。
②土壤硅(Si)、锌(Zn)、铁(Fe)、硼(B)元素有效态检测方法参照土壤农业化学分析方法(鲁如坤,中国农业科技出版社,2000)。