一种具有减缓农业面源污染功能的农田布局方法技术

一种具有减缓农业面源污染功能的农田布局方法，首先提高农田作业区四周田埂的高度，然后在农田作业区相对的两边分别开设灌溉渠道和排水渠道，在农田作业区内，靠近排水渠道的一侧装设隔离装置，隔离装置将农田作业区分成两块，靠近灌溉渠道的是常规操作区，靠近排水渠道的是缓冲区，再在灌溉渠道内开设灌水口与常规操作区相通，由排水渠道内开设出水口与缓冲区相通。该方法不但可以利用缓冲带拦截农田的养分流失，减缓农田因养分流失对周围水环境的污染，而且缓冲带内种植的作物可以利用拦截的养分来满足作物生长，取得经济效益和生态效益的双赢。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于农业
，特别涉及一种改进的农田布局方法，该方法通过农田布局设计，有效减缓农业面污染源对农田的影响。二
技术介绍
农业面源污染，目前已成为影响水体环境质量的重要污染源。世界上许多国家和 地区的研究结果已证实面源污染是导致水环境质量恶化的主要原因(A. MDuda. Addressing non_point sources of water pollution must become an internationalpriority. Water Sci. Technol. ，1993,28 :l-ll)，而面源污染物中，又以农业面源污染所占有的份额 最大(Humenik， F.J. ， et al. Pollution from non_point sources :Where we are. Where we should go. Envi. Sci. Tech. 1987,21 (8) :737-742)。有关研究表明太湖流域农业面源氮 的入湖量占总量的72% 75% (张振克.太湖流域湖泊水环境问题、成因与对策.长 江流域资源与环境，1999， 9 (8) :81-87)，可见农业面源污染是造成太湖氮污染和富营养化 的主要原因之一。 控制面源污染的植物生态工程技术有人工湿地、植物浮床、植物塘、缓冲带等技 术。人工湿地对氮磷的去除率分别在60%、90%以上(吴晓磊.人工湿地废水处理机理 .环境科学，1995， 16(3) :83-86)，但是人工湿地需要占用大面积的土地，估计每公顷湿 地仅會g处理10 20人的生活污水废水(Brij Gopal. Natural andconst潔ted wetlands for wastewater treatment-potentials and problems. Wat. Sci. Tech. ，1999，40 : 27-35)，因此在人口稠密地区的使用受到限制。植物浮床、植物塘利用植物系统对水体中 的氮磷的吸收能力来净化污水，对水体中的N、P具有很好的去除率(宋祥甫等.浮床水 稻对富营养化水体中氮、磷的的去除效果及规律研究.环境科学学报，1998，189(5): 489-494 ;许航等.水生植物塘脱氮除磷的效能及机理研究.哈尔滨建筑大学学报， 1999,32(4) :69-73)，但这种方法属于先污染后治理的一种措施。缓冲带是与附近水体 相邻的、对污染物、沉积物和洪水具有一定缓冲功能的水陆交错带生态系统研究人员曾 于1998 2001年在意大利北部构建有交替种植的树和灌木丛组成的缓冲带，具有很好 的养分拦截效果，缓冲带减少了 78%的总流失物(Maurizio B. ， et al. Effectiveness of buffer strips inremoving pollutants in runoff from a cultivated field in North-East Italy. Agriculture, Ecosystems and Environment,2005，105 :101-114)。 研究人员还以芦苇等群落等等作为缓冲带研究了它们的养分拦截效果(尹澄清等.白洋淀 水陆交错带对陆源营养物质的截留作用初步研究.应用生态学报，1995，6(1) :76-80)， 但却没有形成一种适用于我国耕地现状的、能减缓我国农田面源污染的农田布局模式。三
技术实现思路
专利技术目的针对上述技术缺陷，考虑到我国耕地的实际情况，出于"源头控制、提高 生物吸收，到过程拦截"来控制农业面源污染的思路，结合缓冲带的生态拦截作用，本专利技术提供一种改进的农田布局方法，该方法可以减缓农业面污染源对农田的影响。技术方案，首先提高农田作业区四周田埂的高度，然后在农田作业区相对的两边分别开设灌溉渠道和排水渠道，在农田作业区内，靠近排水渠道的一侧装设隔离装置，隔离装置将农田作业区分成两块，靠近灌溉渠道的是常规操作区，靠近排水渠道的是缓冲区，再在灌溉渠道内开设灌水口与常规操作区相通，由排水渠道内开设出水口与缓冲区相通。 所述农田作业区四周的田埂高度为30 40cm。 所述隔离装置开设在农田靠近排水渠道一侧的3 4米处。 所述隔离装置为隔板或土堆。 所述隔离装置高度为20 25cm。 有益效果该方法不但可以利用缓冲带拦截农田的养分流失，减缓农田因养分流 失对周围水环境的污染，而且缓冲带内种植的作物可以利用拦截的养分来满足作物生长， 取得经济效益和生态效益的双赢。四附图说明 图l是本专利技术的布局结构示意图，其中l灌溉渠道，2灌水口，3常规操作区(农田 区中按照当地常规农田管理模式进行种植作物，包括施肥、灌水)，4缓冲区(缓冲带内种植 作物，但不施用任何肥料)，5出水口 ， 6排水渠道(农田排水最终经过排水渠输送，汇集到不 同的水源中，如河流、湖泊等)，7隔离装置； 图2是宜兴示范方稻季田面水及灌溉水总氮浓度变化； 图3是常熟示范方稻季30及60cm渗漏水总氮浓度变化； 图4是常熟示范方稻季30及60cm渗漏水总磷浓度变化。 图5是常熟站实验区稻季30及60cm渗漏水总氮浓度变化 图6是常熟站实验区稻季30及60cm渗漏水总磷浓度变化 图7是常熟站实验区稻季30及60cm渗漏水硝态氮浓度变化 图8是常熟站实验区稻季30及60cm渗漏水铵态氮浓度变化五具体实施例方式下面结合附图，对本专利技术作详细说明 实施例1 —种具有减缓农业面源污染功能的农田布局方法，首先提高农田作业区四周田埂 的高度，然后在农田作业区相对的两边分别开设灌溉渠道1和排水渠道6，在农田作业区 内，靠近排水渠道6的一侧装设隔离装置7，隔离装置7将农田作业区分成两块，靠近灌溉渠 道的是常规操作区3，靠近排水渠道的是缓冲区4，再在灌溉渠道内开设灌水口 2与常规操 作区3相通，由排水渠道内开设出水口 5与缓冲区4相通。所述隔离装置开设在农田靠近 排水渠道一侧的3 4米处。所述隔离装置为隔板或土堆。所述农田作业区四周的田埂高 度为30 40cm。所述隔离装置高度为20 25cm。 实施例2 实例(试验)位于太湖流域宜兴市大浦镇和常熟市杨园镇的"863"项目农业面4源污染控制示范区内，示范区面积均为13hm、提高示范区内农田四周的田埂，并在农田的 排水侧设置一条宽3m的缓冲带，缓冲带中照常种植水稻，但不施化肥。试验设置优化施肥 (Y)与优化施肥缓冲带(YL)、常规施肥(C)与常规施肥缓冲带(CL)2组共4个处理，采用大 区处理，分别在示范区的优化施肥与常规施肥区中随机选取3个自然田块(面积0. 08 0. 12hm2)作为研究的3次重复，同时分别在优化施肥与常规施肥缓冲带中相应的位置布置 3的个无肥对照区(面积70m2)。优化施肥的N、P、K用量分别为225U5、90kg hm—2，常规施 肥分别为290、0、37. 5kg. hm—2(示范区所在地习惯通常稻季不施磷肥)。在每个自然地块中 分别埋设30cm、60cm深的简易渗漏水采样管，3次重复，分别测定田面水和30cm、60cm深的 渗漏水以及灌溉水(IRRI)中的总氮、总磷浓度。 试验期间从2005年6月20日水稻移栽到10月20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有减缓农业面源污染功能的农田布局方法，其特征在于首先提高农田作业区四周田埂的高度，然后在农田作业区相对的两边分别开设灌溉渠道（１）和排水渠道（６），在农田作业区内，靠近排水渠道（６）的一侧装设隔离装置（７），隔离装置（７）将农田作业区分成两块，靠近灌溉渠道的是常规操作区（３），靠近排水渠道的是缓冲区（４），再在灌溉渠道内开设灌水口（２）与常规操作区（３）相通，由排水渠道内开设出水口（５）与缓冲区（４）相通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王德建，张刚，王灿，
申请(专利权)人：中国科学院南京土壤研究所，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]