蔡翔 李延升 楊普香 李琛 賀望興 岳翠男
(江西省蠶桑茶葉研究所 330202)
茶樹是我國丘陵山區重要的經濟作物,2016年,據18個產茶省(區、市)農業部門上報匯總,我國茶園面積達293.3hm2,在茶產業經濟和社會發展中占有重要地位。然而,在茶葉生產過程中,帶來的茶園面源污染問題不容忽視,且局部有加重趨勢,這將成為影響茶業轉型升級的主要障礙因子。如何在發展茶葉生產的同時,有效控制茶園面源污染,切實保護生態環境,意義重大。近年來,國內外在農業面源污染來源、污染途徑、防治措施等方面做了較多的研究[1~5],取得了一定的進展。
農業面源污染是指土壤顆粒、土壤有機物、化肥、農藥、有機肥料等被雨水或者灌溉時被帶入水體或者土壤,造成的水環境污染,主要包括農田土壤的侵蝕、化肥農藥污染、生活污水等[6~9]。農業面源污染是導致水環境惡化的主要原因[6],而水是人類賴以生存和發展的基礎,水體環境污染直接制約和影響人類的可持續發展。農業面源污染問題已經受到國內外高度關注,茶樹是一種多年生葉用經濟作物,偏好生長在酸性土壤,與其他作物生態系統相比較,茶園是一種較為特殊的生態系統。茶園大量化肥、農藥的施用直接導致了土壤質地的下降、土壤和地下水污染、土壤酸化加劇等一系列污染問題,嚴重影響茶葉可持續發展。黃河仙等[10]對我國南方紅壤坡地農作區、茶園、柑橘園、退化區和恢復區5種不同利用方式產生的地表徑流進行了全年連續監測和分析,結果表明,無論是徑流量還是氮磷流失量,茶園都僅次于農作區。因此對茶園面源污染的治理應加強力度。
據統計,我國的化肥消費量位居世界第一,我國大量施用無機化肥,而有機化肥用量卻很少。無機肥料由于配比的原因,利用率較發達國家相比偏低,磷肥最低,氮肥平均利用率約35%,鉀肥利用率較高[11]。施肥不當會造成土壤酸化、營養元素貧瘠化、重金屬污染等后果[12]。茶樹作為葉用作物,對氮素的需求量較大, 每年平均純氮施入量高達737.7kg/hm2, 使得茶園土壤的酸化、流失呈加速發展態勢[13]。楊普香[14]等研究江西4個茶葉主產縣發現,茶園土壤肥力大部分已存在嚴重酸化和養分失調等問題,建議及時采取有效措施改良土壤酸化,實行科學合理施肥,提升土壤肥力。施肥不科學、水土保持措施不到位等是造成茶園氮、磷流失的主要因素,從流失總量來說,肥料施用越多,流失越嚴重,施肥量與氮、磷流失量呈極顯著正相關[15~16]。全球氣候變暖導致茶園病蟲災害越來越嚴重,茶農為了確保產量不會降低,增加經濟效益,則大量使用農藥。隨著農藥使用量逐年提高,茶樹病蟲抗藥性明顯增強,天敵數量銳減,致使蟲害危害愈來愈嚴重,并在害蟲種間競爭中占據優勢,生物多樣性進一步下降,以致生態平衡被破壞。宋秀杰等[17]研究表明,農藥噴施一般有40%~60%會直接降落并殘留在土壤中,5%-30%會漂浮于大氣中,但最終也會通過降水返回陸地并進入到土壤中。劉長江等[18]的研究也證明,施用農藥的80%~90%最終將進入土壤環境中,其結果只能導致茶園面源污染問題日趨嚴峻。
降雨和徑流是土壤養分流失的動力,降雨季節特征、降雨量、降雨強度和降雨方式對土壤養分的流失量和流失形態均產生影響。丘陵坡地開荒茶園,植被遭受破壞,耕作方式不當,土壤理化性質不良,抗沖蝕力弱,地勢呈現由高到低的走向,降雨易使得污染物隨著地表徑流與地下滲漏而對水質造成影響[19~21]。同時,從氣候特點來講,水熱條件優越,雨量充沛,降雨集中,大雨暴雨時有發生,易產生地表徑流,在高溫高濕條件下養分分解快,易導致水體變質和固體廢棄物分解產生污染源而形成面源污染。
茶園農業面源污染存在加重趨勢的原因之一是當前防控與治理技術比較落后。主要表現在:一是與其他發達國家,我國農業面源污染研究起步晚、投入少、創新能力弱,在重大關鍵技術上的突破不多,沒有形成符合我國的農業面源污染防治技術體系;二是生產方式較落后,茶農普遍關注的依舊是產量與效益,忽略了對茶葉生產過程引起的環境污染,對綠色農業模式、生態農業模式、清潔生產模式的應用積極性不高;三是防控技術推廣普及率不高,目前綜合防控技術的應用因會增加成本或技術難掌握等原因,茶農對防控面源污染的技術應用積極性不高,不合理施肥、濫用農藥、養殖污水與生活污染隨意排放、農業生產與農村生活固體廢棄物亂堆亂放現象十分普遍。
當前,各級政府部門環保意識有所增強,但由來已久的的發展模式依舊體現出重發展、輕環保,管理和治理機構不健全,與當前茶產業發展的需要不相適應,專業人員不夠,技術力量薄弱,監測體系不健全。部分茶農、茶企環保意識淡薄,片面追求產量和經濟利益,忽視茶葉質量與安全,防治意識不強,對農業投入品的使用存在不科學、不規范的現象,導致農業面源污染,破壞了農業生態環境[22]。
茶園出現病蟲害時,要減少化學農藥的使用,運用綠色防控技術,以最大限度降低農殘,減少農藥及其廢棄物造成的面源污染。在茶園開展病蟲害綠色防控,可采取多種措施。一是做好茶樹品種的選育工作,多選育種植高抗性(抗蟲、病)茶樹品種,從源頭上盡量避免農藥的施用[23]。二是進行生態調控,在茶園周圍種植杉、棕、苦楝等防護林和行道樹,或采用茶林間作、茶果間作,茶園周邊保留一定數量的雜草,改善茶園的生態環境的同時,給天敵創造良好的棲息、繁殖場所,增強自然調控能力。三是做好農業防治,及時分批多次采摘,有蟲芽葉注意重采、強采,減輕蚜蟲、小綠葉蟬等害蟲危害。堅持適時修剪,深耕施肥和初冬農閑時,將茶園內枯枝落葉和茶樹上的病蟲枝葉清理出茶園集中銷毀,減少越冬病蟲基數。四是進行生物防治,選用微生物或植物源殺蟲劑防治病蟲。五是物理防控,使用頻振式殺蟲燈、黃板誘殺茶毛蟲、茶尺蠖、小綠葉蟬等害蟲,還可應用性引誘劑誘殺害蟲。六是化學防治,選用高效低毒低殘留化學農藥用來防治茶毛蟲、茶尺蠖和小綠葉蟬等害蟲。
許多研究表明,有機肥和化肥配合施用比單施化肥或單施有機肥在產量和品質上均有優勢,同時有機肥化肥配施也能起到改土培肥的作用,是適合茶園發展的施肥模式[24]。張昆等[25]研究發現,綜合農資投入及人工成本增加,茶葉產量品質及價格,土壤結構、肥力及可持續發展和茶園地點、品種及樹齡等諸多因素考慮,江西茶園建設和生產中可采用有機肥化肥配合施用,其最佳有機肥配施比例為70%。
一是因地制宜,合理規劃布局。生態茶園就是要充分利用各種生態資源 ,要因地制宜建立多樣性的茶園生態系統 ,從而獲得最大的生態、經濟、社會效益[19]。二是合理耕作,科學管理。加快推進生態茶園建設,就是要以現有茶園為載體,通過建立生物多樣性立體復合茶園,改善茶園生態環境,從源頭上把好茶葉原料質量關,提高茶葉產品質量,生產綠色、有機、生態、安全、優質的茶葉產品。建設生態茶園一是有利于茶園植被的恢復,改善和促進生態的平衡;二是有利于茶園有益生物的繁衍,有效控制和減少病蟲害;三是有利于水土保持和改善土壤肥力,促進茶樹生長;四是有利于改善茶園小氣候,提高肥力,增加生態效益,提高茶葉質量,確保茶產業的可持續發展[26]。
為實現農業的可持續發展,應該進一步加強和完善環境立法、農村政策和管理體制,制定農業環境保護條例。針對農業發展過程中帶來的有機廢棄物排放,可以制定與商品有機肥生產和使用相關的政策和法規。進一步完善我國農藥管理法律法規、技術規范和標準體系,強化環保部門在農藥安全管理中的地位和作用,健全農藥污染監測體系,對茶園農藥生產、使用、貯存和運輸等全過程進行有效監控。同時加大對農業生態環境建設的宣傳力度,向廣大民眾闡述人與環境、人與資源的密切關系,廣泛宣傳環境污染、生態惡化給人類帶來的種種不良影響,全面增強民眾的生態意識和參與意識,使保護生態環境成為每個人的自覺行動。
隨著居民生活水平的提高,飲茶成為人們生活中重要的一部分。茶園面積、產量大幅度提高的同時,茶農為了追求經濟效益,大量使用化肥,茶園面源污染逐漸惡化。面源污染不僅影響國家的可持續發展,并且對人類的生存和健康造成極大的威脅,所以面源污染問題是我們迫在眉睫必須解決的問題。因此,對茶園面源污染的防治,首先,我們要弄清楚問題的根源,從本質去解決問題才是關鍵。深入研究茶園面源污染,不僅可以改善園環境和提高茶葉的品質,增加人們經濟收入和保障人民的身體健康,也可以為制定一系列的環保措施提供一定的理論依據,具有很強的理論價值和現實意義。