[摘 要] 本文簡要介紹都市農業生態修復技術的概念及多種常見的修復手段,探討都市農業生態修復技術的發展方向和4種生物修復技術,為都市農業修復方法的選擇提供依據。
[關鍵詞] 都市農業;生態修復;生物修復
[中圖分類號] X53 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909(2019)18-118-2
都市農業不僅承擔著為市民提供糧食的經濟責任,而且承擔著為城市提供良好環境、為市民提供休閑娛樂場所的服務責任。都市農業由于處在城市或近郊,受到人類活動污染的程度更大,為了創造一個健康、穩定的都市農業生態系統,對受到污染的土壤和水資源進行修復必不可少。一般農業修復包括物理、化學和生物手段,而農民為了節約成本并不熱衷于采用修復手段來維持生態系統穩定。相較于傳統農業,都市農業由于有較高的經濟能力和環境需求,可以采用有效的農業生態修復技術。
1 都市農業生態修復技術概述
都市農業生態修復技術,是指對于農業污染用地根據污染因素的不同采用相應的修復措施,調節生態環境因子,使農業生態系統的自我修復能力得到充分發揮,從而減輕污染危害,比較符合我國的國情。
2 常見的都市農業生態修復技術
2.1 深耕、深翻
對污染土壤進行深耕、深翻,使表層聚集污染物的土壤和深層污染濃度較低的土壤混勻,從而達到稀釋污染物濃度的目的。同時,通過深耕、深翻可使土壤接受陽光的殺菌作用,可以消滅土壤中的病原微生物、蟲卵等。但是,該方法只適用于污染物濃度較低且深層土壤未被污染的農田。
2.2 調整種植制度
根據污染程度調整種植制度,當土壤污染較輕時,可以種植耐污染的糧食品種,必須保證人類食用部分不被污染。當土壤富集重金屬較為嚴重時,種植糧食會危害人類健康,可以改為種植花卉或觀賞苗木等非糧食植物。
2.3 害蟲控制
害蟲在夜間有趨光性,使用殺蟲燈可以誘導、電擊、消滅害蟲。針對趨黃色物體的害蟲,如白粉虱、蚜蟲、茶小綠葉蟬、果蠅等,可使用黃色粘蟲板來引誘、粘殺害蟲。針對殺蟲藥不能有效防治的害蟲,如夜蛾科、螟蛾科昆蟲,可使用性誘劑誘殺雄蟲,從而減少子代害蟲數量。
2.4 合理施用化肥
糧食種植過程中長期施用含重金屬的肥料會使土壤遭受重金屬毒害,因此應避免施用含重金屬的肥料。對于已經受到重金屬污染的土壤,可因地制宜地施用不同類型的化肥控制植物對重金屬的吸收。例如,對于污染不嚴重的土地,施用硝態氮肥使土壤pH值升高,減少作物對重金屬的吸收量,保證糧食安全;對于污染嚴重的土地,施用銨態氮肥使土壤pH值降低,促進植物對重金屬的吸收,通過回收植物使土壤得到修復。
2.5 施用生物有機肥
生物有機肥主要是動植物殘體,富含微生物,具有營養元素全面、改良土壤、吸附重金屬等優點。可以根據土壤類型選擇適宜的生物有機肥。
2.6 秸稈還田
秸稈還田能改善土壤性狀,使有機質含量、團粒結構增加,預防土壤板結,穩定土壤生態環境。新鮮秸稈中加入適量的石灰有利于中和在腐熟過程中產生的有機酸,減少作物根系的毒害作用。還田秸稈要確保未受重金屬污染,防止還田過程重金屬再次進入土壤,加劇污染[1]。
2.7 施用石灰,調節土壤pH值
對于重金屬污染的土壤,加入生石灰可以調節土壤pH值,促進游離的重金屬陽離子生成沉淀物,使之不能遷移,降低植物的重金屬吸收率。
3 都市農業修復技術發展方向
都市農業生態修復技術種類較多,需要根據實際情況因地制宜地選擇合適的修復技術。綜合各項技術的優缺點可以發現,生物修復技術由于具有純生態的特點,在安全性和長期效果方面具有絕對優勢,符合可持續發展要求,是都市農業生態修復的重要發展方向之一。
3.1 篩選作物品種
不同的作物品種對污染物的富集存在差異,不同的作物品種對污染物也體現出不同的耐性。因此,可以通過試驗篩選重金屬低積累作物品種和耐性作物品種來減弱重金屬對農作物的危害,從而降低人類健康受重金屬危害的風險。例如,油菜對重金屬有較強的耐性,通過試驗篩選出對重金屬有較高耐性的油菜品種,可以在一定程度上實現對重金屬污染土壤的修復。
3.2 濕地植物凈化水質
濕地植物可以通過直接或間接作用有效去除水體污染物,如氮、磷、重金屬,改善水體透明度,控制藻類濃度。濕地植物還能為浮游動物及其他水生生物提供多樣化的生活環境,維持濕地生態平衡[2]。
每種濕地植物對水質的凈化效果具有特異性,因此多種濕地植物組合凈化水體的效果比單種濕地植物效果更好。濕地植物提供的生活環境是一個動態變化的過程,附著其上的微生物群落隨之變化,通過各種濕地植物和微生物的協同作用,可以取得更好的凈化效果。
3.3 生物殺蟲
通過生物鏈捕食關系達到控制病蟲害的目的。在河邊或田邊養蛙,消滅水稻田中的害蟲;田邊種植芳香類植物引誘害蟲,再集中捕殺;田邊種植開花植物,為蜘蛛、螳螂等創造良好的生活環境,捕食害蟲。
3.4 微生物修復
微生物修復技術具有安全性和穩定性[3]。人們在被污染的土壤、水體、垃圾場等地分離到多種可用于修復有機物污染的微生物,如壤霉菌屬、多孔菌屬、擬青霉屬、酵母屬等,可以針對性地修復不同類型的土壤污染。在進行微生物修復前,應先對污染情況、污染物的結構、土壤分子結構等進行檢測,再根據微生物的降解能力選擇合適的微生物種類進行修復,確保達到良好效果。
4 結語
隨著城鄉融合、農村三產融合發展,都市農業的規模日益擴大,都市農業修復技術將得到更加廣泛的應用,修復手段不僅僅局限于基礎修復技術,生物修復技術如微生物修復、植物修復等將會得到廣泛的應用。
參考文獻
[1]甄麗莎,谷潔,高華,等.秸稈還田與施肥對土壤酶活性和作物產量的影響[J].西北植物學報,2012(9):1811-1818.
[2]靳同霞,張永靜,王程麗,等.2種人工濕地的水力停留時間及凈化效果[J].環境工程學報,2012(3):883-890.
[3]白保勛.生活污水灌溉對土壤微生物生物量及酶活性的影響[J].河南科學,2013(10):1628-1630.