和蘭娣,畢 金,楊 趙
(昆明市環(huán)境科學研究院,云南昆明650032)
滇池流域典型小流域農業(yè)種植情況調查
和蘭娣,畢 金,楊 趙
(昆明市環(huán)境科學研究院,云南昆明650032)
采用資料收集、GPS定位、實地踏勘及走訪式問卷調查方式,對滇池流域典型小流域柴河流域、牧羊河流域、寶象河流域的農業(yè)種植基本情況進行抽樣調查,調查結果顯示小流域上游到下游,農民人均耕地面積不斷減少,復種指數(shù)和大棚種植比例逐漸增加;柴河流域的化肥施用強度上游高下游低,寶象河和牧羊河流域的化肥施用強度上游低、下游高。
農業(yè)面源污染;種植;調查;滇池流域
滇池流域地處長江、紅河、珠江三大水系分水嶺地帶,總面積2920km2。滇池流域是云南省人口與工業(yè)分布最密集、經濟最發(fā)達的地區(qū),但因污染物的大量排入,滇池已成為水體富營養(yǎng)化程度最嚴重的湖泊之一。近年來隨著流域點源污染控制工程的實施,滇池的生活和工業(yè)點源已得到有效控制,然而滇池富營養(yǎng)化表征卻沒有明顯改善,說明非點源污染占有相當?shù)奈廴矩摵杀取?/p>
隨著經濟發(fā)展,昆明市滇池流域農業(yè)種植結構發(fā)生了較大的變化,以蔬菜、花卉為主的經濟作物生產已成為滇池流域農業(yè)種植的主要產業(yè)。但由于缺乏合理技術支持,蔬菜生產的過量水肥投入現(xiàn)象非常普遍,其中,氮素投入過量現(xiàn)象是蔬菜集約化生產中的突出問題,而氮素過量不僅導致蔬菜中硝酸鹽富集,同時還導致蔬菜病蟲害加重,間接引起農藥使用量和殘留量的增加。化肥與農藥的大量使用一方面促進了農業(yè)增產,另一方面也對生態(tài)環(huán)境帶來了嚴重的負面影響。過量的氮肥施用,氮、磷、鉀比例失調,加之不合理的使用方法,使得氮肥利用率只有30%~35%,沒有被利用的氮素進入大氣和水環(huán)境中,造成非點源污染。而且破壞了農田土壤結構,加重了流域水體富營養(yǎng)化。特別在水源保護區(qū),農業(yè)面源污染對水體富營養(yǎng)污染影響表現(xiàn)最突出。
滇池流域面源污染引起了國家、省市領導的高度重視,昆明市市委市政府先后出臺了《昆明市“一湖兩江”流域水環(huán)境治理“四全”工作行動計劃》、《滇池湖濱“四退三環(huán)一護”生態(tài)建設工作指導意見》等文件,使滇池流域農業(yè)布局及農業(yè)結構發(fā)生了較大的變化,對滇池流域面源污染治理工作起了一定的作用,但流域農業(yè)面源污染仍然是滇池面源污染的重點、難點,而影響農業(yè)面源污染主要因子氮、磷流失的途徑和因素很多,主要有氣候(降水)、地質、土壤、地形(坡度)、植被、耕作方式、種植結構、肥料品種、施肥方式、施肥量、畜禽養(yǎng)殖模式等。為了開展滇池流域農田面源污染削減關鍵技術研究及方案設計,結合滇池流域農業(yè)發(fā)展規(guī)劃及小流域農業(yè)種植特點,課題組選擇了柴河流域、寶象河流域、牧羊河流域作為調查點,并采用資料收集、GPS定位、實地踏勘及走訪式問卷調查等方式,對滇池流域三個典型小流域的土地利用特點、地形地貌、農業(yè)種植模式、作物品種、農戶施肥品種(量、方式)、農田灌溉、降雨、徑流等情況進行了解,其中柴河流域是滇池水專項第四課題農業(yè)面源污染控制示范點。
根據(jù)三個流域不同農業(yè)種植特點,2010年初課題組篩選22個具有一定代表性的典型村莊的農業(yè)種植區(qū)域進行現(xiàn)場調研,其中柴河流域10個、牧羊河流域8個、寶象河流域4個。
柴河位于昆明市晉寧縣城東南,發(fā)源于新寨和干海,出柴河水庫經李官營、段七、小寨村等處,與大河交匯后流入滇池。河流全長32.1km,河道平均坡降6‰。流域呈矩形,南北長14km,東西最大寬度為10km,區(qū)域匯水面積150.1km2。柴河水庫為昆明市主要集中式飲用水源地,匯水面積106 km2。總庫容1960萬m3。流域內以山區(qū)為主,屬滇中高原構造,侵蝕淺切割中山、低中山的丘陵地貌。2009年,柴河水庫水質類別為Ⅲ類,而流入滇池的柴河水質類別為劣Ⅴ類。
隨著昆明市加大面源污染治理力度,滇池“四退三環(huán)一護”保護政策的出臺,以及城鄉(xiāng)一體化發(fā)展和區(qū)域產業(yè)中心調整的要求,柴河流域是未來農業(yè)發(fā)展的重點區(qū)域,其上、中、下游均有大量的農田,而且農田一般都由水澆地和山地組成,是目前為止保留程度比較完整的農業(yè)區(qū)。
柴河流域上游及下游的灌溉水源較充足,上游灌溉水源為龍?zhí)端掠蔚墓喔人礊榈岢兀藿ú窈铀畮旌笾袛嗔酥杏喂喔人矗壳爸杏喂喔人炊鄶?shù)通過挖地下井灌溉及少量柴河水。上游屬于水源保護區(qū),禁止大棚設施農業(yè)發(fā)展,因此上游主要為非大棚農業(yè),存有少量的水田,種植水稻和藕;水澆地主要種植的作物以豌豆、青花、小瓜等短期蔬菜為主,其中豌豆的種植面積最大;從中游的李官營村開始出現(xiàn)大棚設施,從李官營到觀音山村,大棚種植的比例明顯增加,作物品種從蔬菜-糧食向蔬菜-糧食-花卉發(fā)展,中游已經出現(xiàn)了大面積的花卉種植,蔬菜的品種和花卉品種也多樣化;柴河下游幾乎以大棚農業(yè)為主,作物以大棚蔬菜和花卉為主。流域內的人均耕地面積明顯減少,復種指數(shù)增加到每年5~6茬,細菜一般每個月1茬,一般菜2~3個月1茬,土地利用率明顯增加。
流域從上游到下游,人均耕地面積逐漸減少,種植結構從非大棚農業(yè)向大棚農業(yè)發(fā)展,農田種植密度逐漸加大,種植結構從單純的“蔬菜+糧食”向“蔬菜+糧食+花卉”發(fā)展,種植結構多元化;種植模式從以農戶為單位種植到“農戶+企業(yè)”的多元種植模式發(fā)展;灌溉水源由“水庫+龍?zhí)端钡健昂铀?井水”再到滇池水,灌溉方式從漫灌、澆灌到噴灌和滴灌方式發(fā)展;流域內上游到下游的種植戶的專業(yè)化水平逐漸提高,集約化種植、平衡施肥種植、節(jié)水灌溉等現(xiàn)代農業(yè)技術逐漸被人們所接受;流域內農民的收入從單純靠農業(yè)收入到“農業(yè)+打工+租地”多元化收入方式發(fā)展,人均收入逐漸增加;根據(jù)種植戶提供資料,流域內種植作物中以豌豆、芹菜、青花等蔬菜的化肥農藥施用量最高,而花卉的施用量相對較低;調查結果顯示,柴河流域從上游到下游,農田的化肥施用強度逐漸減少。
流域內山地都是典型的雨養(yǎng)田,地塊比較集中的農戶都修建水窖,但是由于2010年云南干旱嚴重,水窖干涸時間較長,破壞現(xiàn)象嚴重。山地一般種植1~2茬,雨季前后開始種植玉米、小麥等糧食作物,因交通不便及灌溉困難等原因,流域內種植戶對山地的投入較少,化肥農藥施用量較低,一般一垡施肥1~2次,山地的經濟效益對農戶的收入影響不大。
牧羊河流域位于昆明市北郊,屬于松華壩水源保護區(qū),是市級自然保護區(qū)。牧羊河是昆明市主要飲用水源地松華壩水庫的最大一條入庫河流,全長50km,控制徑流面積373 km2,境內寺山和獅子山之間匯合后流入松華壩水庫。水源區(qū)內年產水量約1.6億m3,日供水44.7萬m3。牧羊河流域松華壩水庫作為昆明市集中式飲用水水源區(qū)一級保護區(qū),地表水環(huán)境質量按GB3838-2002《地表水環(huán)境質量標準》Ⅱ類標準進行控制,2009年,松華壩水源及牧羊河水質類別均超過Ⅲ類。
近年來,省市政府高度重視飲用水源地農村面源污染防治工作,根據(jù)《關于松華壩水源保護區(qū)“農改林”和生態(tài)濕地建設工作的會議紀要》要求,牧羊河流域河岸兩邊的農田被政府征用或者租用,進行防護林帶建設,剩余耕地為山地和部分離河較遠的水利條件較差的水澆地,而且河道兩岸200m范圍內禁養(yǎng)。因此,牧羊河流域的農業(yè)結構破壞嚴重,除上游大哨村外,牧羊河流域的種植業(yè)已剩無幾,流域內的農民變成無地的農民,收入主要靠租地及出外打工,從上游到下游山地面積增加,而且下游山地多數(shù)種植果樹。上游主要以大哨鄉(xiāng)為代表,大棚農業(yè)居多,企業(yè)租地或私人種植百合、小手球花等,農戶主要靠租地及花卉種植為主要收入來源。中下游為無大棚農業(yè),剩下的山地主要種植烤煙、白菜等作物,農戶主要靠出外打工或政府租地為收入來源。
寶象河是昆明盆地入滇池的第二大河流,寶象河主流長36km,徑流面積316km2。起源于寶象河水庫,流經大板橋、經開區(qū)、小板橋,經過官渡古鎮(zhèn)后匯入滇池,是昆明的古六河之一。其中寶象河水庫地處昆明東郊,是昆明市的集中式主要飲用水源地,庫區(qū)徑流面積79.31km2,庫容2070萬m3。2009年水質監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,寶象河水庫的水質類別超過Ⅲ類,而寶象河三個斷面均不能達到Ⅲ類水體功能要求,其中大花橋斷面水質現(xiàn)狀為IV類,云大西路橋斷面水質現(xiàn)狀為Ⅴ類,寶豐村入湖口斷面水質現(xiàn)狀為劣Ⅴ類。從污染程度看,河流自上而下污染程度逐漸加重。
寶象河流域包含了典型的農業(yè)區(qū)和建成區(qū)。農業(yè)區(qū)主要分布在寶象河上游,從中游到下游的農田已幾乎被規(guī)劃為非農業(yè)區(qū),目前在寶象河的壩口及湖濱區(qū)還留有一部分農田,但已被或將被全部征用。流域上游到下游,農業(yè)種植結構從全非大棚農業(yè)發(fā)展到全大棚農業(yè),種植品種從蔬菜+糧食到精細蔬菜+花卉,農民的人均收入逐漸提高,收入方式多元化;流域內化肥施用強度從上游到下游逐漸增加。上游完全為非大棚農業(yè),種植豌豆、小瓜、青花等,每年種植2~3茬,灌溉水源主要是山箐水,有少量的養(yǎng)殖業(yè),秸稈利用率高,施肥方式為‘農家肥+化肥’(底肥)+化肥(追肥)。中游除大板橋鎮(zhèn)以外,全為建成區(qū),無農業(yè)種植,大板橋鎮(zhèn)壩口村、阿地村等村莊種植豌豆、小瓜、青花等蔬菜,大面積種植葡萄,出現(xiàn)大量的苗圃基地,灌溉水源為寶象河水及井水。下游耕地已被規(guī)劃為建成區(qū)或湖濱濕地,但目前還存有大量的大棚設施,主要種植薄荷、韭菜、小白菜等精細蔬菜,以及種植滿天星等花卉,蔬菜大棚種植指數(shù)非常高,一般一年6~7茬,灌溉水源為滇池水,幾乎不用農家肥,化肥施用強度極高。
柴河、牧羊河和寶象河三流域的調查結果顯示:三個水源保護區(qū)農業(yè)種植主要以非大棚農業(yè)為主,由于水源問題,以前的水田已改為水澆地,且除下游外,流域其他區(qū)域都明顯缺水,溝渠干涸,打井用地下水灌溉現(xiàn)象突出。田地主要種植蔬菜、花卉等經濟作物,而山地都是雨養(yǎng)田,種植單一,雨季前后種植包谷,集中連片的大棚農業(yè)主要分布在柴河流域中游和下游、牧羊河上游和寶象河流域下游。大棚結構目前以竹木結構居多,并向水泥結構和鋼架結構過渡。
寶象河流域上游、牧羊河流域及柴河流域上中游都有養(yǎng)殖業(yè),而且養(yǎng)殖較多區(qū)域的秸稈糞便利用率較高,農家肥的施用量也較多,寶象河流域的秸稈利用率最低;灌溉水源上游和下游都有龍?zhí)端⑺畮旒暗岢厮喔龋杏喂喔人畣栴}嚴重,地下水灌溉現(xiàn)象突出。化肥施用強度寶象河流域最高,寶象河流域上游及湖濱區(qū)的化肥使用強度分別為1808kg/hm2及7493kg/hm2;柴河流域次之,柴河流域上游、中游及下游化肥施用強度分別為2646kg/hm2、2144kg/hm2、1548kg/hm2;牧羊河最低,牧羊河上游、中游、下游化肥施用強度分別為831kg/hm2、1107kg/hm2、655kg/hm2。三個流域的化肥施用強度都超過了全國化肥施用強度平均值(400kg/hm2)和發(fā)達國家提出的化肥使用安全水平(225kg/hm2),三個流域的耕地地形以丘陵和山地為主,而且坡耕地的耕作方式多為順坡耕作,且沒有田埂,極易發(fā)生地表徑流,加上農田化肥農藥施用過量等因素,三個流域的農田面源污染存在較大隱患。三個流域種植情況詳見表1。

表1三個流域農業(yè)種植情況
(1)以往對流域的水源控制區(qū)、過渡區(qū)及湖濱區(qū)的調查結果顯示,化肥施用強度均為上游低、下游高,而此次調查的結果卻相反,因此需要對調查的數(shù)據(jù)進行進一步的確認,在確認調查數(shù)據(jù)的準確性的前提下,對其原因進行深入的分析,這將對流域面源污染治理工作產生較大的影響。
(2)農田區(qū)域是整個流域面源污染的重要源,因此要加強對流域農田的面源污染的源強進行監(jiān)測分析,特別在示范區(qū)范圍內要選擇示范戶進行至少一年的跟蹤監(jiān)測,掌握面源污染的產生源及產生量之間的變化關系,為面源污染削減技術的設計提供基礎數(shù)據(jù)。
(3)目前昆明市已在滇池流域開展了多項面源污染控制技術示范,但都未能長期運行或未見成效,通過總結以往面源污染控制技術問題所在,收集國內外,特別是滇池流域已開展的面源污染控制技術相關資料,可結合示范區(qū)域的種植特點從面源污染控制技術及管理體系建設等方面進行深入研究。
(4)根據(jù)此次調查中存在的大哨村大面積種植百合,柴河流域接近湖濱區(qū)區(qū)域種植玫瑰、康乃馨,湖濱區(qū)種植精細蔬菜,而且從上游到下游的大棚農業(yè)逐漸增加等特點,從種植品種、種植模式、流域地形地貌、流域水源條件、流域溫度、施肥習慣等幾方面深入調查分析,找出農業(yè)種植特點與地域之間必然聯(lián)系,為滇池流域農業(yè)面源污染控制提供理論基礎。
A Survey on Agricultural Cultivation in the Typical River Basins of Dianchi Lake Catchment
HE Lan-di,BI Jin,YANG Zhao
(Kunming Institute of Environmental Science,Kunming Yunnan 650032 China)
The sampling investigation has been conducted in the small typical river basins of Dianchi Lake catchment,namely Chai River Basin,Muyang River Basin and Baoxiang River Basin,on the basic situation of the agricultural cultivation.The methods applied in the survey include data collection,GPS positioning,field visit,interviews and questionnaire survey.The results show that from the upstream to the downstream of these small watersheds,the per capita arable land is declining,while the multiple cropping indexes and the proportion of greenhouse cultivation are increasing.In Chai River Basin,the intensity of fertilizer application in the upstream is higher than its downstream.It is just an opposite case for Baoxiang and Muyang River Basins.
agricultural non-point pollution;cultivation;survey;Dianchi Lake catchment
X52
A
1673-9655(2012)05-0038-04
2012-03-20
國家水體污染控制與治理科技重大專項研究課顆(2008ZX07102-004)資助。
和蘭娣,工程師,昆明市環(huán)境科學研究。