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土壤修复迎来“大块头” 效果你可能想不到

国际节能环保网  来源:中国经济导报  作者:荆文娜  日期:2018-02-08
  “亩产万斤后,我们还能给土壤什么?”资料显示,过去30年,我国农业在占世界9%的耕地上成功解决了占世界人口20%的13亿人的吃饭问题,堪称奇迹。但同时,在粮食增产的背后,大量化肥及农药的施用也使土壤承受着沉重的负担,土壤面临污染与肥力下降的挑战。
  
  不仅是生产粮食作物的耕地,在高海拔、盐碱地等地区的土壤也面临修复的需要。近年来,我国越来越重视土壤保护,从2016年国务院发布的“土十条”,到2017年国土资源部与国家发展改革委发布实施的《全国土地整治规划》,都将土壤生态治理列为主要目标之一。这一系列政策的发布,反映出国家下决心进行土壤修复,减少化肥施用的决心。在当前倡导有机肥部分替代传统化肥的背景下,有机肥市场被认为迎来了“春天”。
  
  高碳有机肥还碳于田 提高土壤肥力
  
  据专业文献中表述,土壤质量主要是以土壤肥力与影响食品安全及人体健康等因素为衡量。据了解,我国土壤侵蚀、土壤盐碱化、土壤污染等现象不容忽视。数据显示,我国土壤水蚀主要在西北黄土和南方丘陵山区,面积约为150万平方公里,占全国土地面积的1/6,平均流失土壤达50亿吨,相当于每年毁坏1500万亩土地。风蚀是与沙化过程相联系的,我国干旱半干旱地区,涉及11个省区,面积达149万平方公里,其中对农牧交错区有直接影响的风沙化面积达33.4万平方公里。
  
  另据农业部组织的第二次全国土壤普查资料统计,我国盐渍土面积为5.2亿亩(不包括滨海滩涂),其中,盐土2.4亿亩,碱土1299.91万亩,各类盐化、碱化土壤2.7亿亩。
  
  随着城镇化和工业化进程不断加速,耕地资源不断缩减与环境污染为社会发展带来越来越大的挑战。为了维持作物高产,大量使用化肥的情况不可避免。然而,对化肥的过度依赖,将会导致土壤结构的破坏,土壤有机质含量下降,最终导致土壤肥力下降,土壤板结。“土壤板结主要是指土壤表层在外因作用下团粒结构遭到破坏,土壤在内聚力的作用下变得坚硬,不宜于作物的生长。”北京城市矿产资源开发有限公司(以下简称北京市城矿公司)总经理沈凤武接受中国经济导报记者采访时解释说。
  
  因此,我国政府提出了培育高标准农田、提高耕地质量、2020年化肥施用零增长、有机肥产品免征增值税等保护土壤的政策措施。这也被看作是为发展有机肥指明了政策方向。
  
  虽然施用有机肥可提高土壤有机质,改善土壤质量,但沈凤武强调,其实,土壤肥力的核心主要是碳,缺碳会导致作物根系衰弱,根系生长的内生动力不足,吸收营养能力差。同时,土壤中有机质不足,也阻碍了微生物的繁殖,从而导致根系生长失去了外部刺激。此外,碳元素的缺乏还会造成一些作物疾病及土壤板结状况。因此,补充碳元素是土壤修复中施用有机肥的主要原因。
  
  “作物在生长时,从土壤中大量吸收和带走的是碳,但人们却只是一味索取,不曾想到回报土壤,因此会造成土壤缺碳的现象。”沈凤武介绍,正是基于此种原因,北京城矿公司的母公司北京环卫集团经过不断引进吸收先进技术并进行集成创新,开发了无害化处理“湿垃圾”(即以餐厨垃圾为主的有机废弃物),并制备研究出性能良好的高碳有机肥或土壤调理剂等系列产品的专利技术,可广泛用于盐碱地改造、土壤修复与园林绿化等领域,将从土壤中索取的碳再还回于土壤,具有重要的生态价值。
  
  将土壤有害元素“关在房子里” 高碳有机肥能耐不止于此
  
  如果有一个“坏分子”,不想让其把周围的环境“带坏”,将其固定在一个空间里是不是就感觉安全多了呢?沈凤武介绍,公司生产的高碳有机肥及土壤调理剂就有这样的功能。以重金属污染土壤为例,高碳有机肥可以通过钝化土壤重金属,将其稳定于土壤中不发生游离,从而提高土壤的安全性,且实际操作效果显著。
  
  福建安溪县是全国百个重点产茶县之一,土壤存在重金属和稀土超标问题。沈凤武介绍,在感德镇石门村的铁观音种植地土壤试验中,施用北京环卫集团下属的北京京环本然生态科技有限公司土壤调理剂后,经检测,金属含量已完全符合国家绿色标准,并得到茶叶研究所的肯定。研究所实验报告显示,各示范点茶园土壤pH值、有机质、全氮、碱解氮、有效磷及速效钾含量均比此前明显提高,说明土壤调理剂在改良茶园酸化土壤、提高土壤养分供应能力方面具有明显效果。同时,茶叶质量安全监测结果表明,施用土壤调理剂后茶叶稀土元素含量、氟化物及铜、汞等重金属含量明显下降,说明该土壤调理剂在钝化土壤有毒有害元素,降低茶叶有毒有害元素吸收方面具有明显效果。
  
  不仅如此,在广西自治区来宾市兴宾区甘蔗“双高”项目中,相同的种植环境下,使用高碳有机肥的甘蔗亩产7842公斤,使用其他专用肥的亩产5862公斤,前者相比后者增产33.7%。同时,经检测,甘蔗含糖量提高12%~13%,做到了高产高糖。
  
  对此,北京市城矿公司总经理沈凤武表示,以上土壤实验结果都是高碳有机肥及土壤调理剂“看家本领”的体现。高碳有机肥和土壤调理剂不仅有钝化土壤金属的功效,还可以提高地温、促进生长、增强植物抗性、改造极端土壤环境,实现优质高产。高碳有机肥和土壤调理剂怎么来?公司通过对包括污泥、畜禽粪便、餐厨垃圾等有机废弃物进行资源化处理,实现了有机废弃物到高碳有机肥及土壤调理剂的转化。
  
  “集团利用现有的垃圾中转设施,在垃圾转运站开展工业化集中分选,在中转环节实现可回收物、湿垃圾与其他垃圾的分类,湿垃圾分类比例大幅提高。”北京环卫集团下属北京京环本然生态科技有限公司董事长张仕敏向中国经济导报记者介绍说,为了使湿垃圾得到妥善利用,集团在南宫菌肥厂开展资源化工作,以资源化带动减量化。改进南宫堆肥工艺,利用独有的工艺技术对厨余等湿垃圾进行加工处理,成功研制出高碳有机肥或土壤调理剂。正是因为以生活垃圾筛下物、餐厨垃圾、污泥、粪便等有机废弃物为原料,高碳有机肥及土壤调理剂才能有效改良土壤结构及微生态环境,增加土壤腐殖质含量,起到培肥地力的作用,可修复pH值高达11的盐碱地。以吉林省松原市为例,松原重盐碱地的pH达10.5,草木稀疏,植被难以生长。施用高碳有机肥及土壤调理剂后,植物长势良好。
  
  政府支持促行业发展 但有机肥门槛有待提高
  
  鉴于有机肥的种种利好功效,各地政府也都纷纷发布优惠政策支持。据了解,北京、上海、浙江、江苏等地都已出台了商品有机肥的补贴政策,并且随着国家重视程度的提高,有机肥的补贴将来可能会逐步增多,补贴范围或将逐步扩大。有消息称,购买有机肥每亩施用量达到250公斤以上的,每亩可给予50元的补贴。
  
  对于政府的支持,沈凤武对中国经济导报记者表示,北京市政府对北京城矿公司生产研发高碳有机肥这项工作十分支持,也肯定了通过高碳有机肥对土壤进行修复这一发展方向。据悉,北京市园林局或将为北京城矿公司提供相关用地进行高碳有机肥的实验,通过实验,对比施用化肥及施用高碳有机肥土壤的不同生态效应。
  
  “不仅是对施用不同肥料的土壤修复效果进行跟踪监测,还将对施肥土壤地上的空气变化进行观测。”沈凤武表示,土壤修复不仅要关注土壤,还需注意土壤对空气的作用影响。“因为施用化肥后,土壤仅能吸收30%的养分,其余大部分化肥残留物将留在土壤中,其中的氮氧化物将会缓释挥发。”沈凤武推测,PM2.5中含有的氮氧化物成分,很可能与化肥有关。之所以做土壤实验,就是想证明高碳有机肥对化肥中氮氧化物(氧化亚氮)的消除是否有明显作用。
  
  不过,除了政府支持,还应看到行业发展中实际存在的一些问题。由于有机肥原料来源较广,例如秸秆、豆粕、酒糟、醋糟等农业工业废弃物可做其原料;鸡粪、牛粪等畜禽粪便亦可生产;甚至生活垃圾与污泥都都可在有机世界变废为宝,由此导致该领域入行门槛较低。
  
  沈凤武表示,事实上,要想做好有机肥,尤其是高碳有机肥,其中还涉及一个重要环节,即专业的高端加工处理工艺。例如,有机废弃物在加工处理中对温度的要求较高,需要高温发酵。而普通的加工处理工艺很难达到超高温水平。“低门槛很有可能影响土壤修复的效率。”沈凤武如是说。
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