新疆生產建設兵團(以下簡稱兵團)農田土壤由於地膜、关于化肥、环境農藥和滴灌的监测應用,土壤受到不同程度的兵团保护影響,板結現象普遍,农田加強土壤環境監測、土壤實施有效的关于農田土壤保護已經刻不容緩。兵團對農田土壤保護非常重視,环境組織科研人員在土壤殘膜回收、监测化肥及農藥的兵团保护應用以及土壤治理方麵開展了研究。加快先進技術的农田推廣應用,助力環境監測工作的土壤發展,對於環境保護有著重要的关于意義,本文通過分析兵團農田土壤現狀,环境結合土壤環境監測及新技術的监测應
1 兵團農田土壤現狀
兵團下轄14個師(市),擁有185個農牧團場。近幾年來農作物播種麵積達到138.283萬hm2,其中,糧食作物播種麵積25.133萬hm2,棉花播種麵積85.403萬hm2,油料作物播種麵積5.859萬hm2,甜菜播種麵積2.089萬hm2,蔬菜播種麵積(含菜用瓜)5.567萬hm2。全年糧食產量238.46萬t,棉花產量204.65萬t,油料產量22.23萬t,甜菜產量176.66萬t,蔬菜產量383.86萬t,其中,工業用番茄122.55萬t。特別是在棉花生產上,已成為國家的優質棉生產基地。20世紀80年代起,由於地膜、化肥在棉花種植中的應用,棉花的產量得到了提高,但是土壤也受到不同程度的影響出現板結。因此,要加強兵團農田土壤環境監測與綜合治理措施的製定,保護好農田土壤環境。
1.1 殘膜影響農作物生長
幾十年地膜在農田的應用,被埋在土壤的部分地膜難以清理幹淨,土壤中殘膜不斷增加,日積月累已經形成了“白色汙染”,破壞了農作物對水分和養分的吸收功能。有些農田的農作物生長發育不良往往是由殘膜破壞土壤結構導致的。地膜造成的“白色汙染”也引起有關部門的高度重視[1,2]。經過十幾年的治理,現在地膜殘留量雖然有所下降,但是,對農作物的生長發育仍然有一定的影響。
1.2 化肥對農田的影響
農田長期施用化肥,有些生理酸性肥料使土壤酸化,Ca和Mg從耕作層淋溶,從而降低鹽基飽和度和土壤肥力。為了施肥簡單和省事,農家肥和有機肥很少施用,久而久之土壤板結,發揮不了蓄水保肥的作用。有些化肥含有少量的有害重金屬,特別是磷肥中含量較多,長期施用後使農業生態係統受到影響。
1.3 化學藥劑對土壤的影響
在農田的農業生產活動中,由於病蟲害、雜草的出現,會噴施一些農藥和除草劑;棉花成熟後為了收獲方便,還要噴灑落葉劑。這些藥劑的長期使用會在土壤中積存,也會造成土壤板結,同時對土壤中的微生物、原生動物群落等造成影響和傷害;藥劑對農作物生長及其果實也會產生負麵作用[3,4]。
2 土壤環境監測及新技術的應用
土壤是農作物生長的根基,是區域經濟持續發展的重要保障。地膜、化肥、農藥對土壤造成不同程度的影響,阻礙了區域經濟可持續發展,必須加大環境監測力度,提升兵團土壤的種植質量。根據土壤的不同情況,利用先進的技術手段與方法,對農田土壤環境進行全麵且定向的監測,對土壤質量的影響因素進行有效管控,為兵團大力發展精準農業、智慧農業以及兵團農業區域經濟持續快速發展助力。
2.1 土壤環境監測
2.1.1 土壤質量檢測
土壤質量檢測要在種植作物的土壤內進行檢測,主要是對土壤的有機質、礦物質、pH、養分、肥力、肥料、農藥殘留、微生物、重金屬元素、放射性元素、全成分、理化性質等指標進行檢測。
2.1.2 檢測項目
土壤的環境監測項目有:土壤的理化檢測指標、土壤的金屬檢測指標、土壤的有機檢測指標等。
(1)土壤的理化檢測指標。按照國家土壤環境質量標準對p H、水分、酸度、容重、密度、粒度、揮發酚、氟化物、氰化物、氨氮、全氮、全磷、全鉀、硝酸鹽氮、全鹽量、硫酸根、有效磷、有效矽、有效鐵、有效硼、速效鉀、陽離子交換量、有機質等參數進行檢測。
(2)土壤的金屬檢測指標。按照國家土壤環境質量標準重點監測土壤中鉛、鎘、汞、鉻、銻、砷、鈹、硒、銅、鎳、銀、鋅、錳、鋁、鋰、鋇、鈦、錫、硼等參數進行檢測。
(3)土壤的有機物檢測指標。按照土壤環境監測技術規範對揮發性鹵代烴、揮發性總石油類烴、多氯聯苯、多環芳徑、可提取有機鹵化物、揮發性有機物、半揮發性有機物、有機氯農藥、有機磷農藥等參數進行檢測。
2.2 土壤環境監測的方法
土壤環境監測檢測手段一般有現場調查和收集資料、監測計劃設計、優化布點、樣品采集、樣品運輸和保存、樣品的預處理、分析測試、數據處理、綜合評價等。土壤環境監測包括化學監測、物理監測、生物監測和生態監測。檢測的方法為化學分析、儀器方法和生物方法。儀器方法又分為光譜法、色譜法、電化學分析以及放射性分析。
2.3 土壤環境監測新技術的應用
2.3.1 環保大數據的應用
農業大數據平台各地基本建立,推進大數據與土壤檢測深度融合,有助於降低人力資源成本,提高準確度和工作效率。“大數據+監測”,能進一步打通不同區域、不同部門、不同行業之間的數據通道,大大提高環境監測預警和宏觀調控作用的準確率。推進“大數據+監測”深度融合發展,提升環境監測水平。
2.3.2 物聯網及北鬥衛星係統的應用
物聯網技術應用於環境監測工作,主要是利用物聯網技術實現對環境信息的采集、傳輸、分析及存儲。為環境監測工作得到全麵而精確的信息。北鬥衛星導航係統在土壤環境監測方麵主要是信息采集樣點定位。北鬥導航係統在農田土壤采樣、變量噴灑等方麵的應用,避免了過量施用農藥和化肥造成的生產成本增長和環境汙染,從而提高農產品品質,節約水、肥資源,保護農業生態環境。
3 土壤環境監測及治理的思考
3.1 重視土壤環境監測及治理
(1)重視土壤環境監測信息的搜集。按照國家有關標準和兵團土壤環境監測計劃,建設兵團各師、團土壤環境監測點和土壤環境質量監測網絡,開展土壤環境監測工作。搜集、整理和儲存農田土壤被殘膜、化肥、農藥等汙染的麵積及程度資料,建立土壤環境質量狀況檔案,為土壤的修複提供參考。
(2)科學使用地膜、化肥和農藥。組織科研團隊,研製可降解的地膜並推廣應用,製定有關激勵政策,加大殘膜的回收力度;采用精準施用化肥、適量噴灑農藥的科學方法,在病蟲害防治方麵利用天敵,采取綜合措施防治病蟲害。
(3)農田土壤深耕。在土壤治理方麵,對於已被汙染的土壤和板結土壤,執行國家有關農田土壤定期深耕及補助政策,犁地時使用北鬥導航耕深監測係統,在終端監測和記錄土壤的耕深效果,督導農戶定期按要求進行農田土壤深耕作業,達到一定的深度標準。
3.2 重視環境監測機構的管理
加大對環境檢測機構的支持力度。在環境監測新技術、新設備應用方麵,給予項目、資金扶持;提高環境監測專業技術人員業務素質。按期舉辦專業技術高級研修班,組織環境監測專業技術骨幹參加培訓學習和多種形式的繼續教育,掌握新技術,熟悉新知識,不斷提升環境監測工作人員的專業技術水平。
4 結束語
兵團農田土壤環境監測工作是落實環境保護措施的基礎環節,在保護農田土壤中起到了非常重要的作用。環境監測的質量直接關係到保護環境措施的精確實施,因此環境監測工作的質量控製對於確保監測數據的準確性有著重要的意義。環境監測工作應大力應用先進技術和先進設備,能夠在複雜的環境體係中進行連續監測,達到監測結果的穩定性、準確性和完整性。兵團必須加大對環境監測工作的支持力度,在實驗室的儀器配備上、在專業技術人員的培養工作中給予經費支持;在環境監測工作的管理上還要加強質量控製和監督,從而提升整個環境監測工作的質量與水平。
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