洱海流域種植業(yè)地表徑流水監(jiān)測(cè)試驗(yàn)研究

倪喜云

（大理州農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站，云南大理671005）

針對(duì)高原湖泊洱海流域種植業(yè)面源污染的現(xiàn)狀，開(kāi)展主要種植作物牧草、烤煙、玉米、水稻地表徑流水監(jiān)測(cè)試驗(yàn)研究，為種植業(yè)面源污染的控源、減排、循環(huán)、利用提供技術(shù)支撐。

1 項(xiàng)目背景

在洱海流域?qū)嵤┲饕r(nóng)作物種植污染物排放量監(jiān)測(cè)試驗(yàn)研究，對(duì)保護(hù)高原湖泊、控制農(nóng)業(yè)面源污染具有特別重要的意義。主要表現(xiàn)在以下4個(gè)方面：一是為測(cè)算洱海流域種植業(yè)地表徑流污染物排放總量，保障測(cè)算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性提供技術(shù)支撐；二是掌握種植業(yè)污染特點(diǎn)和規(guī)律，為改變不合理的生產(chǎn)方式，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中造成的環(huán)境污染提供參考；三是摸清種植不同作物種類徑流水污染物的底數(shù)；四是填補(bǔ)種植業(yè)地表徑流監(jiān)測(cè)的空白，建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，為政府制定農(nóng)作物結(jié)構(gòu)調(diào)整，建立 “控源、減排、循環(huán)、利用”模式及生態(tài)補(bǔ)償提供決策依據(jù)，同時(shí)也結(jié)束了洱海流域種植業(yè)面源污染背景值僅靠估計(jì)加統(tǒng)計(jì)的歷史。

2 材料與方法

2.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布局

蔬菜監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)在大理市下關(guān)鎮(zhèn)大莊村杜陸林戶，山區(qū)玉米監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)在大理市上關(guān)鎮(zhèn)大把關(guān)村楊建勛戶，烤煙監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)在大理市灣橋鎮(zhèn)灣橋辦事處楊寶明、趙榮華兩戶，牧草監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)在大理市下關(guān)鎮(zhèn)大莊村宋天衛(wèi)感通牛場(chǎng)，水稻監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)在洱源縣右所鎮(zhèn)梅和村何善紅、楊池高及大理市喜洲鎮(zhèn)仁里邑村楊利華、楊利時(shí)4戶，壩區(qū)玉米監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)在大理市喜洲鎮(zhèn)仁里邑村楊昔強(qiáng)戶承包田。

2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

山坡地玉米和蔬菜試驗(yàn)設(shè)習(xí)慣施肥、對(duì)照2個(gè)處理，3次重復(fù)，交替排列，共6個(gè)小區(qū)、6個(gè)徑流池。牧草、烤煙、水稻試驗(yàn)設(shè)習(xí)慣施肥、新技術(shù)、對(duì)照3個(gè)處理，不設(shè)重復(fù)，隨機(jī)排列，共3個(gè)小區(qū)、3個(gè)徑流池。習(xí)慣施肥按當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的生產(chǎn)習(xí)慣施肥、用藥；新技術(shù)施用緩釋BB肥或配方肥；對(duì)照不施用任何肥料，禁用高殘毒農(nóng)藥。其它管理措施完全相同。小區(qū)面積均為24m2（4m×6m），徑流池容積為1.5m3，徑流小區(qū)與徑流池之間一一對(duì)應(yīng)，在試驗(yàn)區(qū)四周設(shè)保護(hù)行，寬度≥2m。為防止小區(qū)之間、小區(qū)和周邊地塊之間的串水現(xiàn)象，徑流小區(qū)之間用水泥墻體隔開(kāi)，水泥墻體為單磚結(jié)構(gòu)，寬15 cm左右，水泥墻體高50 cm，埋設(shè)地下30 cm，高出地面20 cm；徑流收集池結(jié)構(gòu)為磚混結(jié)構(gòu)，池底用混凝土澆筑而成；池壁用12 cm單磚砌成，用水泥粉刷磚墻的內(nèi)外壁，粉刷厚度1.5 cm，做成后，徑流池墻體寬度為15 cm，粉刷過(guò)程中做好防滲處理，確保各個(gè)徑流池規(guī)格完全相同，不漏水、不滲水。

3 結(jié)果與分析

3.1 施肥結(jié)果

洱海流域種植業(yè)地表徑流水監(jiān)測(cè)試驗(yàn)施肥結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 洱海流域種植業(yè)地表徑流水監(jiān)測(cè)試驗(yàn)施肥結(jié)果

3.2 徑流水監(jiān)測(cè)結(jié)果

洱海流域種植業(yè)地表徑流水監(jiān)測(cè)氮、磷流失結(jié)果見(jiàn)表2。

3.3 農(nóng)作物產(chǎn)量結(jié)果

洱海流域種植業(yè)地表徑流水監(jiān)測(cè)試驗(yàn)產(chǎn)量結(jié)果見(jiàn)表3。

表2 洱海流域種植業(yè)地表徑流水監(jiān)測(cè)氮、磷流失情況

表3 洱海流域種植業(yè)地表經(jīng)流水監(jiān)測(cè)試驗(yàn)產(chǎn)量

4 存在問(wèn)題及建議

4.1 存在問(wèn)題

4.1.1 農(nóng)田地表徑流水收集池水量之間存在差異

農(nóng)田地表徑流水的產(chǎn)生量與降雨量、降雨強(qiáng)度、農(nóng)田土壤含水量等直接關(guān)聯(lián)，蔬菜地降雨44～55 mm時(shí)產(chǎn)生徑流，山坡地降雨25～30 mm時(shí)產(chǎn)生徑流，水稻田徑流與排水口高度有關(guān)，一般在降雨30～45 mm時(shí)產(chǎn)生徑流。徑流量差異的主要原因：一是工程措施存在不完善的地方，如徑流水孔的高低、小區(qū)和徑流池的滲透等工程技術(shù)問(wèn)題。二是徑流水的數(shù)量、濃度與農(nóng)耕活動(dòng)密切相關(guān)，特別是與徑流小區(qū)收集溝道的平整度相關(guān)，農(nóng)事活動(dòng)相對(duì)一致，溝平、土細(xì)的徑流水、養(yǎng)分含量等基本參數(shù)監(jiān)測(cè)結(jié)果趨于一致，相反則相差較大，容易出現(xiàn)個(gè)別小區(qū)徑流水少甚至收不到經(jīng)流水，個(gè)別小區(qū)存在徑流水量多而濃度低等不利于試驗(yàn)準(zhǔn)確度的因素。

4.1.2 經(jīng)驗(yàn)不足，水位難以控制

農(nóng)田地表徑流水的產(chǎn)生量與降雨量、農(nóng)耕活動(dòng)密切相關(guān)。特別是水稻田的水位線難以控制，如水位線過(guò)高則在降雨量大的情況下仍無(wú)徑流產(chǎn)生，過(guò)低則徑流池處于淹水狀態(tài)，代表不了水稻田的真實(shí)徑流量和濃度。

4.1.3 取樣及時(shí)性、科學(xué)性不夠完善

由于試驗(yàn)點(diǎn)分散且距離較遠(yuǎn)，取樣沒(méi)有監(jiān)測(cè)車輛作保障，關(guān)鍵時(shí)刻不能及時(shí)取樣，導(dǎo)致徑流水在池中存留時(shí)間較長(zhǎng)，徑流池中往往出現(xiàn)死老鼠、蛤蟆、蚯蚓等，這些動(dòng)物尸體通過(guò)微生物的活動(dòng)對(duì)徑流水中氮、磷濃度影響極大，致使檢測(cè)結(jié)果偏差，不能代表徑流水的真實(shí)濃度。

4.2 建議

4.2.1 實(shí)施測(cè)土配方施肥技術(shù)

對(duì)流域內(nèi)主要大宗農(nóng)作物，根據(jù)作物目標(biāo)產(chǎn)量、土壤供肥特性、肥料特點(diǎn)，改傳統(tǒng)施肥方式為新施肥方法，如水稻田干旋耕、中層施肥等技術(shù)措施，對(duì)農(nóng)田外排水建立層級(jí)式的收集凈化處理技術(shù)，農(nóng)戶的生態(tài)補(bǔ)償?shù)榷啻氩⑴e，有效保障農(nóng)民利益和控制農(nóng)田面源污染。

4.2.2 開(kāi)展科學(xué)定位試驗(yàn)研究，提供適用可行的技術(shù)措施

增加投入、聚集科技人才、分項(xiàng)目開(kāi)展科學(xué)技術(shù)研究，最后集成技術(shù)進(jìn)行展示和推廣。如人們普遍認(rèn)為的大蒜施肥量高、土壤中殘留大，而單季作物大蒜種植恰值干旱季節(jié)，沒(méi)有較大的、持續(xù)的降雨，那么當(dāng)季作物種植施用的肥料即使是過(guò)量的肥料也大部分殘留在土壤中，少部分隨灌溉水下滲，難以產(chǎn)生地表徑流。而下茬作物種植又逢雨季，因此要延伸研究的季節(jié)，對(duì)大蒜種植的下茬作物進(jìn)行定點(diǎn)、定位研究，摸清流失的主要參數(shù)，對(duì)癥方能解決問(wèn)題。

4.2.3 正規(guī)多年多點(diǎn)驗(yàn)證試驗(yàn)

由于監(jiān)測(cè)結(jié)果受降雨量、降雨強(qiáng)度、農(nóng)事活動(dòng)等影響較大，小區(qū)試驗(yàn)未設(shè)重復(fù)，變幅大，建議重新設(shè)置規(guī)范、科學(xué)、合理的正規(guī)小區(qū)試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。