張純信
(彰武縣農業綜合開發辦公室,遼寧 彰武 123200)
遼寧省彰武縣世界銀行貸款的項目,以農田基礎設施建設為重點,配套組裝適應氣候變化的有效措施,把農業發展、農業資源開發合理利用和農業環境保護有機結合,在項目區建立適應氣候變化的、可持續的農業生產體系,提高農業適應氣候變化的能力和抗災減災水平,轉變農業發展方式,促進農業可持續發展和農民持續增收。
2015年1月,彰武縣完成了對地下水監測、水土保持監測、土壤肥力監測和環境質量監測的招標工作,隨即各監測工作全面開展。伴隨工作按照計劃實施,之前已經完成2015年度、2016年度和項目中期的環境管理實施報告。2017年底,已完成2017年度對項目區各項數據的采集工作,并編寫完成了各專業監測報告,相關報告隨遼寧省世界銀行項目年度監測報告一并上報國家辦。各監測任務承擔單位為:沈陽農業大學進行土壤肥力監測,委托沈陽農業大學進行地下水監測,委托遼東學院進行農業環境監測。
2017年,對項目區地下水位監測網的五日井進行地下水埋深監測,監測頻次均為五日監測。項目區選取3個監測站,分別為雙廟鄉雙廟站、豐田鄉杏山村站、五峰鎮合不土村站。
2.1.1 地下水埋深年內變化情況。2017年,雙廟項目區地下水平均埋深7.84 m,其中最大埋深8.09 m,發生于2017年7月6日,最小埋深7.61 m,發生于2017年1月1日,年變幅0.48 m。2017年,豐田項目區地下水平均埋深8.38 m,其中最大埋深8.94 m,發生于2017年5月1日,最小埋深7.94 m,發生于2017年9月16、21日,年變幅1.00 m。2017年,五峰鎮項目區地下水平均埋深3.09 m,其中最大埋深3.74 m,發生于2017年6月16日,最小埋深2.44 m,發生于2017年8月26日,年變幅1.30 m。
2.1.2 地下水開采量及采補平衡分析。各項目縣現狀供需平衡分析見表1。

表1 彰武縣現狀供需平衡情況 萬m3
結合《遼寧省項目區水平衡分析專題報告》,以現狀年地下水可供水量作為項目區2017年控制開采量,制定各項目區開采量控制目標。通過控制單井取水量達到控制地下水開采總量目標。分別對雙廟、五峰、豐田項目區進行地下水開采量監測。項目區地下水開采總量為43.296萬m3,其中雙廟鎮15.840萬m3、豐田鄉25.344萬m3、五峰鎮2.112萬m3。將各項目區總開采量與項目區年度開采量控制目標進行比較可知,未出現地下水超采情況,表明地下水開發利用比較合理。
世界銀行各個項目區通過引進抗旱節水新品種,減少作物需水量;通過推廣作物栽培新技術、實施水肥綜合調控技術等,減輕病蟲害,提高產品的產量和品質。此外,各項目區通過配套應用地膜覆蓋、秸稈還田技術,降低土壤表面的無效蒸發量;通過深松措施,增加耕層厚度,增強雨水入滲速度和數量,提高土壤蓄水能力,提高作物抗旱、抗倒伏能力,促進作物增產;通過平整土地,增加灌水均勻度,使土壤能蓄存更多的水分,減少地表徑流,減少水土流失,增強抗旱能力。這些措施有效促進了項目區的資源性節水。
各項目區灌溉模式現狀基本為渠灌,灌水方式為大水漫灌,因而灌水定額偏高,用水浪費嚴重;而且灌水次數和頻度無法保證。各項目區現有骨干供水設施大多是20世紀六七十年代配套建設,老化失修、破損嚴重,田間斗農渠多為土渠,水利用系數低。通過采取多種節水工程措施,可使灌溉水有效利用系數從0.60提高至0.64。農業用水定額由120~820 m3/667 m2降低至80~750 m3/667 m2。
旱田-紅干椒土壤(ZW-IV-WF-3)pH值為6.47;可溶性鹽含量(EC)150 μS/cm,含量極低;有機質含量8.21 g/kg,含量缺乏;全氮含量0.42 g/kg,含量極缺;全磷含量0.27 g/kg,含量缺乏;全鉀含量33.11 g/kg,含量豐富;堿解氮含量62.270 mg/kg,含量稍缺;速效磷含量32.980 mg/kg,含量較豐富;速效鉀含量96.450 mg/kg,含量稍缺。微量元素中,有效錳含量1.661 mg/kg,含量缺乏;有效銅含量0.871 mg/kg,含量中等;有效鋅含量0.409 mg/kg,含量缺乏;有效鐵含量2.720 mg/kg,含量缺乏;有效鉬含量0.066 mg/kg,含量極低;有效硼含量0.073 mg/kg,含量極低;有效硫含量4.969 mg/kg,含量極低。
旱田-玉米土壤pH值平均為7.19,區間值為5.39~8.36;可溶性鹽含量(EC)平均為192.3 μS/cm,區間值為150~214 μS/cm,含量極低;有機質含量平均為11.56 g/kg,區間值為7.40~17.40 g/kg,含量稍缺;全氮含量平均為0.58 g/kg,區間值為0.39~0.77 g/kg,含量缺乏;全磷含量平均為0.33 g/kg,區間值為0.27~0.39 g/kg,含量缺乏;全鉀含量平均為31.13 g/kg,區間值為30.66~31.62 g/kg,含量豐富;堿解氮含量平均為77.280 mg/kg,區間值為37.360~120.500 mg/kg,含量稍缺;速效磷含量平均為36.040 mg/kg,區間值為23.510~53.640 mg/kg,含量較豐富;速效鉀含量平均為84.470 mg/kg,區間值為41.600~113.650 mg/kg,含量稍缺。微量元素中,有效錳含量平均為1.925 mg/kg,區間值為0.524~4.445 mg/kg,含量缺乏;有效銅含量平均為0.728 mg/kg,區間值為0.360~1.104mg/kg,含量中等;有效鋅含量平均為0.496 mg/kg,區間值為0.276~0.835 mg/kg,含量缺乏;有效鐵含量平均為2.031 mg/kg,區間值為0.546~4.935 mg/kg,含量極低;有效鉬含量平均為0.085 mg/kg,區間值為0.051~0.139mg/kg,含量極低;有效硼含量平均為0.135mg/kg,區間值為0.072~0.193 mg/kg,含量極低;有效硫含量平均為8.211 mg/kg,區間值為3.772~13.901 mg/kg,含量極低。
彰武項目區旱田-紅干椒土壤(ZW-IV-WF-3)呈微酸性,全鉀含量豐富,速效磷含量較豐富,堿解氮、速效鉀含量稍缺,有機質、全磷含量缺乏,全氮、鹽度含量極低;微量元素中,銅有效含量中等,錳、鋅、鐵有效含量缺乏,鉬、硼、硫有效含量極低。旱田-玉米土壤呈微酸性至堿性,鹽度含量極低,全鉀含量豐富,速效磷含量較豐富,有機質、堿解氮、速效鉀含量稍缺,全氮、全磷含量缺乏;土壤微量元素中除有效銅含量中等外,有效錳、有效鋅含量缺乏,其他微量元素含量極低。
與2015年相比,彰武縣土壤pH值平均下降了0.17個單位;可溶性鹽含量(EC)平均上升了50.0 μS/cm;除速效磷外,其余有機質等養分含量均有不同程度的增加;全氮、全磷、速效磷含量平均下降了22.4%;微量元素除錳、鐵、硼有效含量分別降低了1.0、1.8、2.8倍外,其余微量元素有效含量均有所增加,其中有效銅含量增加最多,有效鋅、有效鉬含量次之,平均增加了23.1、6.5、2.4倍。
2.3.1 灌溉用水。2017年,項目區農田用水主要為地下水、圈塘、方塘、灌渠水。灌溉水監測結果見表2。從監測結果看,各項目區用水水質中pH值、化學需氧量(CODcr)、五日生化需要量(BOD5)、氨氮和硝氮均合格。在所有監測指標中,五日生化需要量(BOD5)遠遠低于灌溉水標準;硝酸鹽氮指標中各指標均低于30 mg/L,對農作物生長及品質不產生影響。

表2 灌溉水水質監測結果
2.3.2 地下水。監測區域為實施地下水灌溉的彰武項目區,監測時間為每年枯、豐水期各1次,水質指標包括鉛、鎘、銅、鋅、汞、砷、pH值、化學需氧量(CODcr)、五日生化需要量(BOD5)、氨氮和硝酸鹽氮。監測時間在夏季豐水期。地下水枯水期采樣在2017年1月進行,地下水豐水期采樣在2017年7—8月進行。監測結果見表3、4。
從監測結果看,地下水水質狀況符合環境要求。鉛、鎘、鋅等重金屬在地下水中均未檢出,汞、砷等指標雖有檢出,但Pi值小于0.1。2017年,枯水期與豐水期氨氮指標均有所下降。彰武縣屬于沙土地,地表水入滲速度快,建議合理使用氮肥、控制養殖污染,保護地下水。特別是在監測井(22號井)附近有牛糞堆積,可能對地下水水質造成影響,降低監測井的代表性。
項目區土壤屬壤土、沙壤土,種植作物以玉米為主,輔有花生、蔬菜、雜糧等,偶有保護地,植物根系均為淺根系。2017年,項目區實施地塊3~5塊不等。項目區地塊均遠離城市,項目區內與周邊未見正在運營的有污染性質的工業企業;農業養殖企業或者個人在項目區零散分布、規模較小,污染物以糞便等固體廢棄物為主。養殖糞便多進行還田處理或者臨時堆放等待出售。
各項目區土壤環境指標均符合國家標準,各土壤中銅、鋅、鉛、鎘、汞和砷等指標均有檢出,檢出率為100%。土壤及指標均符合要求。
2.3.3 農作物。農產品監測布局同土壤監測。本次監測取樣中,農戶主要農作物為玉米,偶有保護地,彰武縣部分土地種植紅干椒,間或有小面積蔬菜與雜糧種植,面積很小。采樣中采集玉米及保護地蔬菜等進行監測。監測點涵蓋2015、2017年項目實施區。
糧食作物中重金屬含量影響因素較多,主要包括土壤重金屬含量、土壤中重金屬沉化程度、種植制度、種植作物、農肥使用、作物品種、糧食作物果實所在部位和灌溉因素等。辛硫磷、毒死蜱、多菌靈、百菌清和甲基硫菌靈等在遼寧省項目區檢出率分別為57%、43%、43%、86%和43%,占標率為0.31、0.23、0.12、0.03和0.08,超標率均為0%。遼寧省蔬菜生產中農藥使用種類多,但是數量在合理范圍之內。

表3 豐水期地下水水質監測結果

表4 枯水期地下水水質監測結果
①建議充分發揮農民用水戶協會的作用,實現項目區用水的自我管理。各村分別設立水管員,監督用水農戶如實記錄各次地下水開采時間、灌溉用水時長、記錄水表或電表的起止讀數等,以便精確地統計地下水開采量,實現地下水的長期可持續利用。
②建議充分發揮農民用水戶協會的作用,對已實施的低壓管道灌溉、噴灌、微灌和移動式地面軟管灌溉等節水灌溉設備加強管理和管護,確保其長期、有效發揮節水、增產的作用。
③建議有計劃地開采、利用地下水,實行定額供水,控制用水方量,控制地下水開采速度,避免地下水埋深變化過大可能帶來的不利影響。
項目區內土壤有機質、全氮、全磷、微量元素鉬和硼含量普遍較低,可適當增加有機肥和氮、磷肥的施用,并適當配鉬、硼等施微肥;建議繼續推廣深松土壤技術,對土地進行深耕、深翻,政府要配套相應的資金,鄉鎮級政府要派人進行監督;建議實施秸稈還田等增加土壤有機質的技術,重點實施秸稈粉碎還田,有條件的區域加大力度推廣秸稈40 cm深還農田技術;建議在土壤肥力差異較大地區進行土壤檢測,向農戶發放配方卡,指導農戶配方施肥,基層項目辦負責監督,政府對配套資金應有保障;建議項目區農戶增施有機肥,結合養殖農戶產生糞便自行堆肥,或者購買肥料,政府應對使用有機肥的農戶進行補貼;建議項目區農戶改進氮肥施用方式,以提高土壤有機質和氮素含量,減少可能的營養物質流失量,減少農業面源污染,并通過農戶技術培訓增強農戶合理施肥的意愿;建議各項目區加強對各個監測點位的后續監測,以避免各個監測點位在監測年份之后,由于疏于監測管理而造成土壤肥力下降的情況發生;實施鹽堿地改良的項目區,應確定合格的土壤改良劑銷售商名單,防止不合格產品對農田造成污染。
項目區農田灌溉用水主要為地下水、圈塘、方塘、灌渠水。從監測結果看,各項目區用水水質的pH值、化學需氧量(CODcr)、五日生化需要量(BOD5)、氨氮和硝氮均合格。各項目區應繼續加強灌溉水源保護,繼續對灌渠水、圈塘水等進行水質監測。
彰武縣屬于沙土地,地表水入滲速度快,建議合理使用氮肥、控制養殖污染,保護地下水。項目區部分養殖戶分散養殖牛、豬、羊等禽畜,糞便處置位置分散,不利于農業區面源污染管理。禽畜糞便處置方式與農戶環保意識密切相關,建議對農戶在農閑時節進行糞便利用和合理施肥相關方面的培訓,結合水肥調控,結合有機肥施用等,提高農戶糞便綜合利用的意識。