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京津冀地区设施农田重金属污染钝化及阻隔技术本主推技术主要针对京津冀地区重金属不同污染程度的设施农田（土壤pH偏碱性），通过源头控制-农艺调控-化学钝化-生物阻隔等单项或组合技术分情况应用，有效减缓设施土壤重金属的植物累积，同步实现土壤重金属有效性下降与土壤酸化、盐渍化有效遏制，保障京津冀地区设施农产品安全和人民身体健康。

一、技术名称

京津冀地区设施农田重金属污染钝化及阻隔技术

二、技术概述

（一）研发背景

通过多年的田间示范效果来看，化学钝化技术可有效降低土壤重金属镉有效性38%-50%，同步抑制设施土壤酸化，有效降低土壤EC值15%，示范区域内农产品均达到国家食品安全标准。

（二）技术要点及参数

京津冀地区设施农田重金属源头控制-农艺调控-化学钝化-生物阻隔技术：该技术体系主要以基于重金属输入与输出平衡与重金属环境容量的源头控制技术、以适度深翻为代表的农艺调控技术、以施用炭基+磷基代表的钝化技术、以选种经济效益更高的重金属低吸收作物的生物阻隔技术为核心，针对重金属不同程度污染农田分情况实施各单项或技术组合，最终实现区域内设施土壤重金属污染防控的最大效益。各单项技术主要内容如下：

①源头控制技术：目前已经获得京津冀地区设施农田基于重金属输入与输出平衡与重金属环境容量的重金属输入阈值，根据目标农田拟种植作物及肥料用量，确定其重金属最大允许量，进而从源头控制重金属的过量投入。

②农艺调控技术：通过深翻优化耕层土壤物理性状，稀释土壤中重金属含量与有效性。具体为在种植茬口期，在基施肥料后采用旋耕机深翻土壤至适合深度，有效降低土壤有效镉含量约21%。

③化学钝化技术：基于京津冀地区设施菜田土壤条件和种植模式，通过磷基材料+炭基材料配施，辅以关键施加技术，可以有效降低土壤重金属有效性，保障农产品质量安全。钝化剂配施可实现目标区域内重金属有效性降低38%-50%，同时同步抑制设施土壤酸化，有效降低土壤EC值15%，钝化剂配施可实现重金属有效性维持4年较低水平。

④生物阻隔技术：基于建立的京津冀地区蔬菜对镉吸收能力数据库，对于重金属污染设施农田，选种经济效益更高且对镉敏感性相对更弱的蔬菜，有效规避重金属在农产品中过量累积。

⑤重金属低吸收作物快速筛选技术：主要是针对京津冀区域内叶类蔬菜品种更迭较快，而常规的田间种植方式时间长、代价高的现象，通过应用研发的含镉育苗基质，培养期少于20天时即可比较目标蔬菜对镉的富集能力，同时以芝麻菜为指标作物，可相对定量地分析目标蔬菜对镉累积能力。该技术作为核心技术的配套技术实施。

（三）技术示范推广情况

本主推技术已经在河北青县进行了300亩的核心区和2000亩示范区应用与推广，同时于河北青县、饶阳，天津武清等地开展了技术培训，截止目前累积培训农户和农业技术推广员达近1000人，有效保障了京津冀地区设施农田农产品安全。

从成本来看，本主推技术中采用的钝化材料为炭基+磷基配施材料，炭基材料本身具有很好的经济性与环境友好性，材料每亩施用量约500-600kg,其对土壤重金属钝化效果可持续3年大于40%。考虑钝化材料经济效益，年均投入约500-600元可保障土壤镉有效性降低40%,同时有效抑制设施土壤酸化，有效降低土壤EC值15%。

从提质增效来看，本主推技术实施后可有效降低京津冀地区设施土壤重金属累积风险，深翻等农艺措施有效提升土壤孔隙度与通气性，生物炭施用后能有效促进土壤团聚体形成，同时有效降低土壤重金属有效性，促进土壤质量提升；本主推技术实施后，通过降低土壤重金属有效性，可有效减少重金属在农产品中的累积，保障区域内农产品达到国家相关食品安全标准，进而提升农产品质量；通过课题实施，可有效阻断设施土壤重金属进入食物链，改善当地生态环境和农业生产条件，增加粮食、果品、蔬菜等农产品的产量和质量，可在一定程度上推动京津冀地区农村经济的可持续发展。

三、适宜区域

本技术主要于京津冀地区重金属污染设施土壤开展了示范推广，同时经优化调整后亦可应用于其他区域设施农田。

四、注意事项

技术研发与示范区域主要以设施农田为重点，技术中包括的重金属输入阈值、替代种植作物选择等可能根据目标区域种植制度、土壤理化特点做相应调整与优化，以实现该技术实施效果最佳化。