種植農業面源源頭控制減排措施淺析

王秋偉

（成都市龍泉驛區環境監測站，四川 成都 610000）

農業面源污染是農民在農業生產過程中由于使用的農藥、化肥、地膜等化學物質處理不合理，給農村生態環境中的水、土壤、空氣、農產品造成污染。農業面源污染是世界污染控制中最困難的問題之一。農業面源污染的特點有隨機性強、污染物排放點不穩定、污染負荷的時空變化大、相對延遲、模糊性和潛在性強等，造成面源污染的監測、控制與管理復雜而困難。農業的面源污染不僅影響農產品的質量和安全，也是造成水污染的重要原因之一，尤其是蘇南太湖水系、江蘇里下河流域和海河流域。目前我國種植農業面源污染突出，因此本文通過總結其他學者的研究為種植農業面源污染提供控制減排措施。

1.化肥減量

化肥減量技術是指通過革新和整合施肥技術、改革耕作制度、改善施肥方法、研究開發新型肥料等方法，提高肥料利用率、減少化肥使用量、顯著提高施肥效率、節約成本、提高農業效益，農業面源污染的減少，是環境保護的重要技術。其主要措施包括高效環保新型肥料的研發、耕作制度創新、測土配方施肥、科學施肥、加快施肥制度改革等措施。例如，徐秋明等人在北京市房山區農科所的夏玉米試驗地上通過使用控釋包衣尿素的方法，不僅保證了產量在與使用尿素進行常規施肥的方法下持平，更是使得氮肥的用量減少20%。劉紹權等人在廣東省東部地區采用水稻蔬菜栽培和土地保護栽培模式。與該地區歷史上主要耕作模式之一的“稻-稻-菜”模型相比，化肥使用總量減少了20%以上，實現了化肥減量和資源有效配置。

1.1 氮、磷肥的合理施用

減少氮、磷營養鹽的流失首先應該降低氮、磷在土壤中的累積量，最根本的方法在于減少氮、磷肥的施用量。20世紀80年代歐洲一些國家逐漸出臺了控制氮肥污染的法規和政策，例如，氮肥的年施用安全用量規定為225kg/hm2，種植收割后表層1m土壤的氮素剩余量不超過50kg/hm2。張維理等提出蔬菜年施用氮肥的上限為500kg/hm2。肥料施用方法的優化也是減少土壤氮、磷營養鹽流失的重要措施，應該根據作物生長發育的需要及特點來確定合理的施用量和施肥時間，盡量采用埋施方法，此外還應根據當地氣候特點來確定施肥時間，特別是較大降雨事件發生前不能施肥。

1.2 有機肥配合施用

重視化肥而輕視有機肥料是當前農業生產上的一大弊端，這一錯誤觀點直接影響了農業的穩定性及持續性。片面施用化肥會造成土壤板結、土壤酸化、鹽堿化，農作物病害加重，導致農產品品質下降，過量施用氮肥的田塊甚至造成產量的大幅下降。因此，應大力提倡施用有機肥。有機肥、無機肥配合施用可以營養互補，速效和緩效互補。增施有機肥可以改良土壤團粒結構，改善土壤通氣狀況，減輕土壤中厭氧病菌的孳生，從而減輕土壤傳播病害的發生。另外，有機肥也能提供部分氮、磷、鉀以及鈣、鎂、硫、鋅、鐵、硼等營養元素，在正常施用化肥的情況下，增施有機肥不僅能提高產量，而且能有效提高農作物品質和肥料利用率。高質量有機肥的投入施用，可使農田養分全面并肥效持久，改善土壤結構且增加土壤水分和養分的保持能力。在蔬菜種植大田的實驗結果表明，有機肥和無機肥配合施用，可顯著降低土壤氮肥的流失。

1.3 硝化抑制劑和控釋肥的施用

控制肥是既適應作物全生長季不同生育階段氮素營養的需求，而又不使土壤中剩余無機氮濃度過高的一種可控釋放氮肥。已有大量研究表明，控釋氮肥施用可以有效減少旱地N2O排放。隨著我國農業用地的急劇減少及人口的增加，為了穩糧食產量人們大量施用氮肥，然而氮肥被施用后，僅有少部分能被吸收利用，而剩余部分則因徑流、淋溶、揮發等途徑而損失，不僅浪費肥料，增加成本，而且引起地表水、地下水NO-和NO3-污染以及大氣N2O污染，對農業生產和生態環境都極為不利。硝化抑制劑可有效抑制土壤NH4+向NO3-的轉化，減少NO3-在表層土壤的累積并減少其在降雨徑流中的流失?？蒯尫士梢愿鶕魑锷L需要來提供養分，減少肥料不必要的浪費。實驗證明，硫包膜尿素施用的水稻田，氮肥損失減少12%，尿素釋放時間延長到7.9d。

2.農藥減量化與殘量控制

按照“以預防為主，綜合預防和治療”的環境保護方針，劇毒農藥及持久性類農藥不宜使用，高毒農藥、長殘留農藥需減少使用，盡量使用環保、安全、高效的農藥，鼓勵使用生物防治技術。農藥的使用應符合《農藥合理使用指南》（GB/t 8321-2009）有關規定，必須按照農藥產品的標簽和說明書規定的用途、使用技術和方法科學地使用。

按照土壤的不同類型、作物的生長特性、氣候特征及生態環境，合理選擇農藥品種，減少土壤中農藥殘留和轉移。易移動、不易吸附、水中穩定的農藥品種不得用于地表水網密集地區的種植區、水產養殖和娛樂水域等漁業水域。使用生物技術控制農藥污染，加速農藥殘留的安全分解。施用具有農藥降解功能的微生物菌劑，加快農藥和除草劑在土壤中的分解速度，減少對后續作物的危害和影響，使用生物農藥。結合病蟲草害發生情況，科學控制農藥使用量，即控制農藥使用量、使用頻率、使用周期等，減少農藥進入土壤、水體。不適合雨前投藥和投藥后排水，高濃度的旱田藥水減少排入到地表水體。采取太陽能、頻率振動殺蟲燈、性誘導劑等物理防除措施。

強化農藥廢棄物管理。不得將農藥的廢包裝材料挪用于其他用途；無破損的包裝物可以由銷售部門或廠家回收。農藥廢棄物不能在人、畜、農作物等植物、食品、水源等容易受到危害的地方處理。

3.水土保持

地表徑流是造成農業面源污染的主要原因，控制水土流失是解決水污染的根本政策。換言之，控制水土流失的所有措施都可以用來控制水污染?？蓮囊韵聝蓚€方面來探討水土保持措施：一方面是穩定表土，利用植被的緩沖作用減少雨滴對表土的影響；另一方面是減小坡度，通過渠道化使徑流分散、減少流速從而達到減少徑流侵蝕性、減少地面雨水溢出量的效果。從這兩個方面出發，眾多水土保持技術都能在水體污染防治中發揮重要作用。例如，在中國使用較多的的坡面生態工程在減少流域上游土壤侵蝕中發揮了重要的作用；在復雜的系統中，空間中有不同類型的樹木和作物的組合，對雨滴的影響、斜面地形的發展、泥沙侵蝕、徑向流動的運動有明顯的有利影響；在適當的地區建設必要的防洪沙槽、防沙壩、池塘等工程措施，從而減少沙土侵蝕，取得良好的水污染防治效果；此外，還有中國西部大開發中使用的退耕還林還草、保護性耕作法、草地輪作制度、梯田建設等高線耕作和退耕還林還草等水土保持措施，這些措施在控制水污染方面卻發揮了重要作用。

4.節水灌溉

灌溉節水技術是符合自然規律的科學的灌溉措施，即在一定單位灌溉面積的土壤中，使用最少的灌溉水量從而得到最大的農作物產量或者產值。隨著水分的向下移動會產生氮肥的淋失，為了防治和降低氮肥流失的有效做法，可通過和作物生長需求同步的優化水肥管理，使肥料與灌溉的分配的方法來達到產量、環境綜合效益和經濟效益的目標。通過使用可變虧缺觸發器從而調整灌溉方案，Sexton等人實現了硝酸鹽淋失量降低了50%～55%的成果。Pang等研究表明，灌溉均衡性是實現高產和低氮肥淋失量的必要前提。Diez等研究證實改善灌溉措施肥糞的流失量可以減少51%～81%。噴灌50mm的水，可將土壤表層的硝酸鹽和施用的尿素淋洗到5～20cm作物根系密集層，利于作物吸收而不產生深層滲漏損失。

地面灌溉和低壓管道輸水是在傳統灌溉法基礎上進行改進的目前使用較多的灌溉技術，此外，還有噴灌、深耕蓄水等。

地面滲透是地面灌溉技術的工作原理。比如畦灌技術，其使用必須以防滲溝渠和管道為前提；低壓管道輸水技術原理相對簡單，其原理是將傳統的水渠輸水改為使用管道進行輸水，使得灌溉的目的性更強，從而可以減少水蒸發和流失的效果，管道輸水由于田地的各個角落都可以布設管道，從而可以達到網絡靈活多變的效果，從而可以達到控制灌溉水量和方向的效果，此外，管道鋪設受地形限制較小且成本較低；我國目前運用較為成熟的為噴灌技術，它是把傳統的地面灌溉改為空中灌溉，通過給水加壓使其形成水滴噴射于空中從而對植物達到灌溉的效果，相對于傳統地面灌溉技術，其增產率和節水率都得到了較大的提升，此外還可以通過降低灌溉器械的占地面積達到節省土地資源的效果。美國農業節水灌溉技術能夠實現推廣，主要是在保證政府投入的基礎上，建立了完整的節水灌溉系統，從而推廣各種節水灌溉技術以及完成技術的市場化推廣等工作，我國農業節水灌溉技術起步較晚，還存在水資源管理水平不高，尚未形成系統的農業用水調控網絡，農業節水灌溉技術設備與先進國家差距較大，對于節水農業和節水灌溉長期的發展政策和制度研究滯后等問題。

5.面源污染控制總結

近年來，我國農業面源污染問題日趨嚴重，農業面源污染不僅影響了土壤、大氣、水的環境質量，而且通過累積于飲用水源以及種植業的富集，進一步影響人體健康。我國作為人口大國，化肥和農藥的投入一直是我國糧食生產成本的主要組成部分，而化肥農藥的施用一直是種植農業面源污染的主要來源，采用從源頭進行控制的措施是控制面源污染的主要措施。根據不同地區的不同情況，合理采取化肥減量、農藥減量化與殘量控制、水土保持及節水灌溉等方法，形成針對性較強的面源污染減排手段，是當前種植農業面源污染防控減排的趨勢。