京津冀地區設施農田重金屬污染鈍化及阻隔技術

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京津冀地區設施農田重金屬污染鈍化及阻隔技術本主推技術主要針對京津冀地區重金屬不同污染程度的設施農田（土壤pH偏鹼性），通過源頭控制-農藝調控-化學鈍化-生物阻隔等單項或組合技術分情況應用，有效減緩設施土壤重金屬的植物累積，同步實現土壤重金屬有效性下降與土壤酸化、鹽漬化有效遏制，保障京津冀地區設施農產品安全和人民身體健康。

目錄

一、技術名稱

京津冀地區設施農田重金屬污染鈍化及阻隔技術

二、技術概述

（一）研發背景

通過多年的田間示範效果來看，化學鈍化技術可有效降低土壤重金屬鎘有效性38%-50%，同步抑制設施土壤酸化，有效降低土壤EC值15%，示範區域內農產品均達到國家食品安全標準。

（二）技術要點及參數

京津冀地區設施農田重金屬源頭控制-農藝調控-化學鈍化-生物阻隔技術：該技術體系主要以基於重金屬輸入與輸出平衡與重金屬環境容量的源頭控制技術、以適度深翻為代表的農藝調控技術、以施用炭基+磷基代表的鈍化技術、以選種經濟效益更高的重金屬低吸收作物的生物阻隔技術為核心，針對重金屬不同程度污染農田分情況實施各單項或技術組合，最終實現區域內設施土壤重金屬污染防控的最大效益。各單項技術主要內容如下：

①源頭控制技術：目前已經獲得京津冀地區設施農田基於重金屬輸入與輸出平衡與重金屬環境容量的重金屬輸入閾值，根據目標農田擬種植作物及肥料用量，確定其重金屬最大允許量，進而從源頭控制重金屬的過量投入。

②農藝調控技術：通過深翻優化耕層土壤物理性狀，稀釋土壤中重金屬含量與有效性。具體為在種植茬口期，在基施肥料後採用旋耕機深翻土壤至適合深度，有效降低土壤有效鎘含量約21%。

③化學鈍化技術：基於京津冀地區設施菜田土壤條件和種植模式，通過磷基材料+炭基材料配施，輔以關鍵施加技術，可以有效降低土壤重金屬有效性，保障農產品質量安全。鈍化劑配施可實現目標區域內重金屬有效性降低38%-50%，同時同步抑制設施土壤酸化，有效降低土壤EC值15%，鈍化劑配施可實現重金屬有效性維持4年較低水平。

④生物阻隔技術：基於建立的京津冀地區蔬菜對鎘吸收能力數據庫，對於重金屬污染設施農田，選種經濟效益更高且對鎘敏感性相對更弱的蔬菜，有效規避重金屬在農產品中過量累積。

⑤重金屬低吸收作物快速篩選技術：主要是針對京津冀區域內葉類蔬菜品種更迭較快，而常規的田間種植方式時間長、代價高的現象，通過應用研發的含鎘育苗基質，培養期少於20天時即可比較目標蔬菜對鎘的富集能力，同時以芝麻菜為指標作物，可相對定量地分析目標蔬菜對鎘累積能力。該技術作為核心技術的配套技術實施。

（三）技術示範推廣情況

本主推技術已經在河北青縣進行了300畝的核心區和2000畝示範區應用與推廣，同時於河北青縣、饒陽，天津武清等地開展了技術培訓，截止目前累積培訓農戶和農業技術推廣員達近1000人，有效保障了京津冀地區設施農田農產品安全。

從成本來看，本主推技術中採用的鈍化材料為炭基+磷基配施材料，炭基材料本身具有很好的經濟性與環境友好性，材料每畝施用量約500-600kg,其對土壤重金屬鈍化效果可持續3年大於40%。考慮鈍化材料經濟效益，年均投入約500-600元可保障土壤鎘有效性降低40%,同時有效抑制設施土壤酸化，有效降低土壤EC值15%。

從提質增效來看，本主推技術實施後可有效降低京津冀地區設施土壤重金屬累積風險，深翻等農藝措施有效提升土壤孔隙度與通氣性，生物炭施用後能有效促進土壤團聚體形成，同時有效降低土壤重金屬有效性，促進土壤質量提升；本主推技術實施後，通過降低土壤重金屬有效性，可有效減少重金屬在農產品中的累積，保障區域內農產品達到國家相關食品安全標準，進而提升農產品質量；通過課題實施，可有效阻斷設施土壤重金屬進入食物鏈，改善當地生態環境和農業生產條件，增加糧食、果品、蔬菜等農產品的產量和質量，可在一定程度上推動京津冀地區農村經濟的可持續發展。

三、適宜區域

本技術主要於京津冀地區重金屬污染設施土壤開展了示範推廣，同時經優化調整後亦可應用於其他區域設施農田。

四、注意事項

技術研發與示範區域主要以設施農田為重點，技術中包括的重金屬輸入閾值、替代種植作物選擇等可能根據目標區域種植制度、土壤理化特點做相應調整與優化，以實現該技術實施效果最佳化。