让昔日重金属污染耕地长出安全农作物

健地农业

钟治舜永远记得那一刻。2015年11月，某地一块被标号的农田里，土壤研究人员拔起一株花生，喜出望外，这一曾经受到土壤重金属困扰的耕地正长出安全的农作物……很快，这一幕迅速被各大媒体争相报道。

土壤修复尤其是重金属污染耕地修复，一直是业界的难题。而上述土壤修复背后的“功臣”，是一种名为“健地丰”的低成本土壤调理剂，这也是其首次在聚光灯下得到认可。作为“健地丰”土壤调理剂的研发者之一，佛山市健地农业科技有限公司总经理钟治舜也首次把他的土壤“加法”修复理念带到大众视野当中：通过为土壤补充足够养分恢复土壤生态平衡以保证农作物产量及质量安全。

事实上，土壤修复一直备受关注。去年国务院印发的《土壤污染防治行动计划》首次提出我国土壤污染防治的工作目标——“坚决守住影响农产品质量和人居环境安全的土壤环境质量底线”；今年初，广东“土十条”亦出台，明确到2020年，全省受污染耕地安全利用率达到90%左右。

通过“做加法”，低成本快速进行修复耕地，保持土壤的营养均衡、土地的健康，方能更好保证农产品的安全，“我希望这种理念能更多地被社会所接受，让更多的人一起守护老百姓粮食的‘粮食’。”钟治舜反复强调。

●撰文：蓝志凌

从“减法”到“加法”给土壤“补营养”

此前进行重金属污染土壤修复，行业的理念一直是做“减法”，即把重金属从土壤中提取出来。“但这个成本和时间消耗非常大，”钟治舜说。

他打了个比方：“一般有开采价值的黄金矿石最低品位是1毫克/公斤，而耕地重金属超标的标准，是每公斤镉含量超过0.3毫克，只有前者的30%。然而要开采黄金都非常困难，更何况将含量更低的镉提取出来？”

当然，钟治舜也不是没尝试过做“减法”。在这之前他已经做了一年的试验，通过传统技术路线试图把重金属提取出来。然而花费了大量的时间和金钱，却成效甚微；但另一边做营养平衡，恢复土壤生态的实验田却长势喜人。查阅对比了大量实验室数据后，钟治舜及研发团队开始考虑是不是要换一种思路。

“在做土壤修复之前，必须要明确一点，我们的目标不应该仅锁定在把重金属从土壤中提取出来，而是要做到农产品的产量安全、食品安全。”一旦从源头开始追溯，钟治舜发现整个思路开阔了：“如果对症下药地提供养分调理土壤，当土壤达到健康和平衡状态时，以生物皆有的趋利避害本能，是否就能让庄稼吸收营养元素而非重金属，从而保证食品安全？”

钟治舜打了个比方：“就像一条平坦的路上，有一块石头凸起，你既可以选择把石头铲出来，也可以选择放入足够的土把凸起地段补平。”而给土地补充进营养，即是选择放入足够的土填平凸起，恢复土壤的平衡。相比之下，这一方法不仅效果突出，而且见效更快。

这就使得土壤治理更关注农作物中重金属含量是否达标，是否安全。“我们要了解的是土地在高强度耕种后哪些元素减少了，土壤缺少什么营养和微生物，PH值是否正常，然后再针对性地把这些流失的元素补充回来，土壤环境好了，相应微生物自然就回来了。”钟治舜说。

从硅酸盐行业获灵感跨界实现低成本修复

但要把营养元素“补”回到土地里，说起来简单，但做起来并不容易。“就像施肥，即使肥料进了土壤，也会面临被雨水冲刷的问题。”钟治舜说，要把营养元素真正“扎”在土壤里，就需要一些新的工艺让这些营养元素“稳定”下来，持续稳定释放。

这也是“健地丰”土壤调理剂的核心之一。钟治舜介绍，该调理剂的作用原理在于，当施入土壤后，其中的偏硅酸盐大量水解，可快速改变土壤的pH值，使土壤中的镉等重金属与OH-及焦磷酸盐反应生成沉淀物；而土壤调理剂具有大比表面积的特性可以吸附螯合沉淀物，形成结核。结合土壤pH的提高，促使土壤中有效态的镉含量降低。

经过多品种、多季度和多区域的大田试验示范表明，“健地丰”对于水稻平均降镉效果能达到90%以上。“而且土壤调理剂的功效持久，理论有效期可达数十年。”钟治舜介绍到这儿，不免有些自豪。从现有田间数据来看，3年前施用的土地，其效果仍然稳定持续。

除了有效，钟治舜同时强调“低成本”。其所研发的“健地丰”土壤调理剂，主要以常见的白云石、硅石、石灰石、海泡石、矽砂、高岭土、黏土等为材料，而这其中就富含了植物生长所需要的钙、镁、硅等元素。

在进一步降低土壤调理剂制造成本方面，钟治舜和他的团队还玩起了工业和农业的“跨界”。

钟治舜发现，硅酸盐行业的原材料本身就是矿物质和土壤，能低成本实现对陶瓷土等原材料的改性、生产或改变其中的某个元素成份；而要大规模生产，水泥行业的技术也是成熟可借鉴的。

因此，研发团队通过一系列的学习、消化、吸收和结合农业方面的研究，实现了土壤调理剂的规模化低成本生产，“现在‘健地丰’土壤调理剂的单位处理成本仅为其它产品的1/2-1/5。”钟治舜介绍。

从0到1的突破守护粮食的“粮食”

如今，在某地，施用了“健地丰”的试验田里正结出累累硕果：花生、西红柿、茄子正在旺盛生长。

但让很多人想不到的是，在2015年前，这一块区域的大部分土地因被重金属污染而弃耕抛荒，“一方面土地长的产量无法保证，另一方面即使长出农作物，多数重金属含量超标。”某地一位工作人员曾向媒体表示。

而这一土壤治理剂正越来越多地获得来自业界的认同。

长期关注某地土壤修复治理的广东省生态环境与土壤研究所研究员陈能场，曾对“健地丰”土壤调理剂的功效给出肯定：“它调节了土壤的pH值，提高了土壤颗粒的吸附性能，从而降低了重金属的有效性。”

他同时表示，该土壤调理剂也改善了土壤的营养结构，使植物增加了钙、镁、硅等元素的吸收，从而协助遏制植物对重金属的吸收。

但或许让多数人更惊讶的是，这一“加法”修复理念其实是钟治舜从0到1的一个突破。也因此，每一次介绍自己的土壤修复理念时，钟治舜总会被问到“这有没有借鉴国内外的技术？”

“其实，从国内外实践来看，并没有特别适合国内耕地修复的方式。”钟治舜介绍，目前土壤修复技术主要包括工程措施，如客土、换土、深耕翻土等；物理化学修复，如热处理技术、洗土法等；还有化学修复，如吸附、氧化还原、拮抗、沉淀等。

不少修复治理方案的问题在于，土壤修复成本高。以修复一亩“镉”污染土壤为例，每亩耕地的修复费用多为2万—3万元；如果采取成本低的植物吸收法，则可能需要数十年的修复治理时间；而像欧美国家的轮耕和休耕方式，“我们更等不起。”钟治舜说。

如今，钟治舜的这一试验成果已经引起许多国内农业领域专家和媒体的关注，而他还在继续做长期的数据跟踪。当被问及是否担心自己辛苦研发的理念被同行借鉴时，钟治舜笑着说：“环保是全社会的系统工程，希望更多人能一起努力，让土壤恢复健康。”