上海市某郊區(qū)綠色生產(chǎn)模式土壤質(zhì)量狀況評價

第一作者簡介：宋佳（1986-），女，農(nóng)藝師。研究方向為農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留及農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。

*通信作者：朱衛(wèi)芳（1972-），女，高級農(nóng)藝師。研究方向為農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留及農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。

DOI：10.20028/j.zhnydk.2024.07.011

摘" 要：為準(zhǔn)確掌握綠色生產(chǎn)模式下糧田土壤的肥力和污染情況，該文通過2020年至2022年連續(xù)3年對上海市某郊區(qū)11個街鎮(zhèn)50個水稻田點位共計150個土壤樣品進行跟蹤監(jiān)測，分析土壤主要養(yǎng)分及重金屬含量。監(jiān)測結(jié)果表明，這3年來大部分街鎮(zhèn)土壤肥力維持在Ⅰ級，2個街鎮(zhèn)從Ⅱ級、Ⅲ級提升到Ⅰ級，土壤重金屬污染指數(shù)均小于1，無重金屬污染。通過減少化肥使用量，施用有機肥和生物菌肥等綠色生產(chǎn)模式，并未降低土壤肥力，符合綠色食品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，無污染，確保綠色食品的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：土壤肥力；綠色食品；監(jiān)測結(jié)果；重金屬污染；重金屬污染指數(shù)

中圖分類號：S158" " " " 文獻標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號：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

綠色食品是指遵循可持續(xù)發(fā)展原則按照特定生產(chǎn)方式，實施“從土地到餐桌”全程質(zhì)量控制，無污染、安全、優(yōu)質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品及加工食品[1]。土壤是綠色食品的產(chǎn)源地，確保土壤環(huán)境質(zhì)量安全無污染是實現(xiàn)綠色食品可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)保障[2]。因此，為掌握上海市某郊區(qū)綠色食品產(chǎn)地質(zhì)量安全狀況，從2020年到2022年以全區(qū)綠色食品認(rèn)證企業(yè)為主，開展農(nóng)田土壤定點監(jiān)測，土壤監(jiān)測以主要養(yǎng)分和重金屬污染物為主，每年50個樣品。

1" 樣品的采集與分析

1.1" 樣品的采集

2020年至2022年應(yīng)用GPS定位系統(tǒng)，對上海市某郊區(qū)11個街鎮(zhèn)（簡稱“11個街鎮(zhèn)”），以自然田塊田埂為邊界，作為抽樣單元，采用梅花點法設(shè)分點5個以上，各分點用采樣器采取0～20 cm深度的耕作層土壤3～5條后混合成1個檢測樣品，樣品量控制在1.5 kg左右。

1.2" 樣品分析

檢測標(biāo)準(zhǔn)：LY/T 1239—1999《森林土壤pH值的測定》、NY/T 53—1987《土壤全氮測定法（半微量開氏法）》、NY/T 1121.6—2006《土壤檢測 第6部分：土壤有機質(zhì)的測定》、NY/T 1121.7—2014《土壤檢測 第7部分：土壤有效磷的測定》、NY/T 889—2004《土壤速效鉀和緩效鉀含量的測定》、GB/T 22105.1—2008《土壤質(zhì)量 總汞、總砷、總鉛的測定 原子熒光法 第1部分：土壤中總汞的測定》、GB/T 22105.2—2008《土壤質(zhì)量 總汞、總砷、總鉛的測定 原子熒光法 第2部分：土壤中總砷的測定》、GB/T 17141—1997《土壤質(zhì)量 鉛、鎘的測定 石墨爐原子吸收分光光度法》、HJ491—2009《土壤和沉積物 銅、鋅、鉛、鎳、鉻的測定 火焰原子吸收分光光度法》。

1.3 評價標(biāo)準(zhǔn)與方法

肥力評價標(biāo)準(zhǔn)與方法：標(biāo)準(zhǔn)為NY/T 391—2021《綠色食品 產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量》。評價方法采用單項指標(biāo)評價法，50個土壤樣品為糧食土壤，參考水田土壤指標(biāo)[3]。重金屬評價標(biāo)準(zhǔn)與方法：標(biāo)準(zhǔn)為GB 15618—2018《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）》。重金屬污染程度評價方法采用單因子污染指數(shù)法和多因子綜合污染指數(shù)法[4]。單因子污染指數(shù)計算公式為Pi=Ci/Si，式中Pi為單項污染指數(shù)，Ci為污染物實測值，Si為污染物評價標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)Pi≤1為單項污染物未超標(biāo)，Pigt;1為單項污染物超標(biāo)。

多因子綜合污染指數(shù)計算公式

P綜={（P平均2+Pmax2）/2}1/2 ，

式中：P綜為土壤綜合污染指數(shù)，Pmax為土壤各單項污染指數(shù)中最大值。

單因子指數(shù)只能反映單個重金屬元素的污染程度，而土壤的重金屬污染物一般不只一種，需要綜合考慮不同重金屬元素對土壤的污染程度，內(nèi)梅羅指數(shù)法是當(dāng)前國內(nèi)外進行重金屬綜合污染指數(shù)計算最常用的方法之一[5]。內(nèi)梅羅指數(shù)等級劃分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 內(nèi)梅羅指數(shù)等級劃分標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與討論

2.1 土壤pH

土壤pH用以衡量土壤酸堿性，直接影響作物的生長、養(yǎng)分的利用、微生物的活動以及土壤的肥力狀況以及其他性質(zhì)[6]。從圖1可以看出，3年來11個街鎮(zhèn)土壤pH變化不大，pH范圍從5.7～7.5，呈現(xiàn)弱酸性至中性。土壤偏（過）酸性或偏（過）堿性，都會不同程度地降低土壤養(yǎng)分的有效性，難以形成良好的土壤結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重抑制土壤微生物的活動，從而影響各種作物的正常生長。監(jiān)測結(jié)果表明，所有土壤pH適宜水稻生產(chǎn)。

圖1 2020—2022年11個街鎮(zhèn)土壤pH變化

2.2 土壤全氮含量

土壤全氮的測定反映了土壤中氮素營養(yǎng)的情況，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和土壤生態(tài)保護中發(fā)揮重要作用[7]。根據(jù)評價標(biāo)準(zhǔn)，氮含量大于1.2 g/kg 為Ⅰ級標(biāo)準(zhǔn)，從圖2可以看出，這3年來全氮含量略有波動，但變化不大，全氮含量全部達到Ⅰ級標(biāo)準(zhǔn)。由此可見，3年來，這些通過綠色食品認(rèn)證的合作社在種植水稻過程中，化學(xué)氮肥減半施用，通過施用有機肥、生物菌肥，提升了土壤保氮、固氮能力，整體土壤肥力仍保持在Ⅰ級標(biāo)準(zhǔn)。

圖2 2020—2022年11個街鎮(zhèn)土壤全氮變化

2.3 土壤有機質(zhì)含量

土壤有機質(zhì)是體現(xiàn)土壤肥力水平的重要標(biāo)志之一。根據(jù)評價標(biāo)準(zhǔn)，有機質(zhì)含量大于25 g/kg為Ⅰ級標(biāo)準(zhǔn)，從圖3可以看出，這3年來土壤有機質(zhì)含量值為25.1～45.6 g/kg，均達到Ⅰ級標(biāo)準(zhǔn)。綠色食品認(rèn)證的合作社在種植水稻過程中，通過糧食作物秸稈還田，施用有機肥和生物肥，增加了土壤有機質(zhì)含量，改善土壤肥力。

圖3 2020—2022年11個街鎮(zhèn)土壤有機質(zhì)含量變化

2.4 土壤速效鉀含量

鉀是水稻生長必需的營養(yǎng)元素之一，對促進水稻代謝及增加水稻抗逆性都十分重要。根據(jù)評價標(biāo)準(zhǔn)，鉀含量大于100 mg/kg，達到Ⅰ級標(biāo)準(zhǔn)。從圖4可以看出，這3年來所有土壤樣品均達到Ⅰ級標(biāo)準(zhǔn)。

圖4 2020—2022年11個街鎮(zhèn)土壤速效鉀含量變化

2.5 土壤重金屬指標(biāo)評價

2020—2022年11個街鎮(zhèn)土壤重金屬污染指數(shù)結(jié)果見表2、表3和表4，從土壤重金屬單因子污染指數(shù)來看，3年各街鎮(zhèn)土壤重金屬單因子污染指數(shù)均小于1，無重金屬污染情況。從土壤重金屬多因子綜合污染指數(shù)來看，3年來各街鎮(zhèn)土壤總體上屬安全水平，除了2021年街鎮(zhèn)2和街鎮(zhèn)7土壤重金屬多因子綜合污染指數(shù)分別為0.71和0.73，大于0.7，根據(jù)內(nèi)梅羅指數(shù)等級劃分為尚清潔（警戒限），但到2022年街鎮(zhèn)2和街鎮(zhèn)7土壤重金屬多因子綜合污染指數(shù)下降為0.30和0.44，根據(jù)內(nèi)梅羅指數(shù)等級劃分為清潔（安全）水平。

3" 結(jié)論與建議

3.1" 結(jié)論

從這3年監(jiān)測結(jié)果來看，上海市某郊區(qū)11個街鎮(zhèn)土壤pH變化不大，土壤呈現(xiàn)弱酸性至中性，適宜作物的正常生長；大部分土壤肥力維持在Ⅰ級，2個街鎮(zhèn)從Ⅱ級、Ⅲ級提升到Ⅰ級。11個街鎮(zhèn)重金屬單因子污染指數(shù)均小于1，重金屬多因子污染指數(shù)均小于1，表明這3年來這些獲得綠色食品認(rèn)證的合作社土壤均未受重金屬污染，總體上來是安全的。

3.2" 建議

1）通過這3年的監(jiān)管監(jiān)測，上海市某郊區(qū)農(nóng)田質(zhì)量較高，這離不開農(nóng)產(chǎn)品綠色生產(chǎn)基地創(chuàng)建和綠色食品認(rèn)證等農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展模式。今后的工作應(yīng)在已有監(jiān)測點基礎(chǔ)上，擴大監(jiān)測范圍，使結(jié)果更具有代表性、科學(xué)性。

2）進一步落實農(nóng)藥肥料雙減，應(yīng)做到分類施策，精準(zhǔn)配施化肥，充分發(fā)揮測土配方施肥這一有力抓手，因地制宜，不同地力地塊分類施肥，缺什么補什么，達到既降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，又減少農(nóng)業(yè)面源污染的雙重效果，確保綠色食品可持續(xù)發(fā)展。

3）重點關(guān)注土壤重金屬污染，土壤重金屬的富集會對農(nóng)產(chǎn)品有重大影響，從而影響身體健康。除了每年對農(nóng)產(chǎn)品進行農(nóng)藥殘留監(jiān)測，也應(yīng)增加重金屬監(jiān)測，從而進一步提高水稻品質(zhì)，發(fā)展綠色食品，改善生態(tài)環(huán)境。

參考文獻：

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[4] 生態(tài)環(huán)境部國家市場監(jiān)督管理總局.土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）：GB 15618—2018[S].北京：中國環(huán)境出版集團，2018.

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