盧正華 楊建榮 和義忠 肖支華
摘要:根據(jù)連續(xù)4年實(shí)踐可知,測(cè)土配方施肥技術(shù)是農(nóng)業(yè)面源污染治理最有效的核心措施。以測(cè)土配方施肥技術(shù)的應(yīng)用為主體,整合工程技術(shù)、生物快腐技術(shù)、綠肥種植技術(shù)、土壤有機(jī)質(zhì)提升技術(shù)等綜合集成同步應(yīng)用于農(nóng)業(yè)面源污染治理,能最大限度的減輕農(nóng)田污染負(fù)荷,推進(jìn)化肥零增長(zhǎng),逐步實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥,打造農(nóng)田的良好生態(tài)環(huán)境。
關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè);面源污染;測(cè)土配方施肥;生態(tài)環(huán)境
1 瀘沽湖景區(qū)概況
1.1 地理位置
瀘沽湖景區(qū)位于云南省西北部寧蒗縣和四川省西南部鹽源縣的交界處,距寧蒗縣城73 km,距麗江古城280 km。地理座標(biāo)為東經(jīng)100°44′-100°51′,北緯27°39′-27°45′之間。
1.2 氣候特點(diǎn)
瀘沽湖景區(qū)地處西南季風(fēng)氣候區(qū)域,屬低緯高原季風(fēng)氣候區(qū),具有暖溫帶山地季風(fēng)氣候的特點(diǎn)。光照充足,冬暖夏涼,降水適中,由于湖水的調(diào)節(jié)功能,年溫差較小。流域內(nèi)地形復(fù)雜,群山連綿起伏,呈現(xiàn)出明顯的立體氣候特點(diǎn),氣溫隨海拔升高而遞減。年平均降雨量1000 mm,年相對(duì)濕度70%。年平均氣溫12.8℃,全年日照時(shí)數(shù)為2260 h,日照率57%。
1.3 水生生態(tài)
瀘沽湖生態(tài)環(huán)境條件特殊,長(zhǎng)期以來未受到生態(tài)性災(zāi)難,湖水清澈,水質(zhì)優(yōu)良,物種豐富。瀘沽湖的水生植物種類和數(shù)量豐富在全國(guó)的高原湖泊中是少見的。據(jù)統(tǒng)計(jì),水生維管束植物共有42種,其中蕨類植物3種,雙子葉植物14種,單子葉植物25種。種類豐富,成分交融,以種子植物為主體;由岸邊向湖水深處,挺水植物-浮葉(漂浮)植物-沉水植物演替系列較完整;沉水植物多樣性高;有西南特征種海菜花群落分布;瀘沽湖特有種菠葉海菜花群落在全湖范圍內(nèi)廣泛分布;還有北極-高山類型杉葉藻群落分布。
1.4 瀘沽湖景區(qū)湖泊水文
瀘沽湖是一外流淡水湖,屬雅礱江水系,湖面海拔2692.2 m。湖泊呈北西走向,南北長(zhǎng)22.3 km,東西寬(最寬處)7.6 km;流域面積272.45 km2,其中寧蒗部分139.16 km2,占總流域面積的51.1%;水面面積57 km2,其中寧蒗部分30.3 km2,占湖泊面積的53%。最大水深105.3 m,平均水深38.4 m,庫(kù)容21.17億m3。瀘沽湖流域面積小,集水面積與湖泊面積的比值(即湖泊補(bǔ)給系數(shù))僅為4.62,入湖河流源近流短。瀘沽湖主要入湖河流有6條,由北到南分別是小落水河、大魚壩河、烏馬河、幽谷河、王家灣河、山垮河。
1.5 行政區(qū)劃與人口狀況
瀘沽湖景區(qū)行政區(qū)劃包括云南省寧蒗縣永寧鄉(xiāng)落水村委會(huì),共涉及10個(gè)村民小組。瀘沽湖流域沿岸居住有摩梭人和彝、漢、納西、藏、普米、白、壯等7種民族。2010年總戶數(shù)661戶,總?cè)丝?931人,其中農(nóng)業(yè)人口2870人,占總?cè)丝诘?5%。
1.6 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)狀況
2010年末,落水村委會(huì)年末耕地面積3527畝,耕地類型全部是旱地,2010年農(nóng)作物總播種面積4232畝,主要種植糧食作物,糧食作物主要為玉米、馬鈴薯、大豆、蕎子、燕麥等作物,總產(chǎn)量1185噸。除糧食作物外,當(dāng)?shù)刂饕霎a(chǎn)白瓜子、油菜籽、松茸、香菇等特產(chǎn)。瀘沽湖流域(云南部分)復(fù)種指數(shù)為1.2,是以大春為主的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。小春期間,大多耕地均處于閑置狀態(tài)。經(jīng)濟(jì)林果地面積641.7畝,主要種植蘋果和酸梅。
1.7 土地利用現(xiàn)狀
根據(jù)衛(wèi)星影像圖判定,瀘沽湖景區(qū)土地利用類型以林地為主,森林覆蓋率為67.1%,瀘沽湖景區(qū)總面積139.16 km2,包括湖泊面積30.3 km2,陸域面積108.86 km2。瀘沽湖景區(qū)湖濱帶300 m范圍內(nèi)土地面積670.08 hm2,占全部土地面積的11%,容納了88%的果園、25%的旱地,45%的居民地;100 m范圍內(nèi)土地面積250 hm2,占全部土地面積的4%,容納了41%的果園、11%的旱地,18%的居民地;50 m范圍內(nèi)土地面積256 hm2,占全部土地面積的2.6%,卻容納了云南部分9.5%的旱地,8.6%的居民地。
2 農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷排量估算
2.1 農(nóng)業(yè)面源污染物來源
農(nóng)村農(nóng)業(yè)面源污染包括非旅游接待地的農(nóng)村生活污水、農(nóng)村生活垃圾、農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖污染、農(nóng)田化肥流失污染、農(nóng)田固廢污染。
2.2 農(nóng)業(yè)面源污染物負(fù)荷量
2.2.1 農(nóng)村生活污水。2010年瀘沽湖景區(qū)總?cè)丝诩s3300人,據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,村落生活污水的排放方式主要為傾倒在空地上,并且村民均使用旱廁,農(nóng)村廁所內(nèi)的人畜糞便絕大部分都作為農(nóng)田肥料施用。在這種狀況下,農(nóng)村生活污水在輸送過程中通過蒸發(fā)、下滲等過程被土壤消納、沉淀,累積于土壤,部分污染物隨降雨流失。主要污染物排放量分別為:COD2.10噸/年、TN0.21噸/年、TP0.03 噸/年、氨氮0.18噸/年。
2.2.2 農(nóng)村生活垃圾。瀘沽湖流域(云南部分)農(nóng)村生活垃圾主要污染物排放量分別為:COD為5.39噸/年、TN0.27噸/年、TP0.11噸/年、氨氮為0.16噸/年。
2.2.3 人禽糞便污染。瀘沽湖流域畜禽養(yǎng)殖以散養(yǎng)為主,人禽糞便絕大部分作為農(nóng)田肥料施用,經(jīng)調(diào)查,瀘沽湖流域約有20%的村落管理相對(duì)粗放,排放量約為產(chǎn)生量的3%。畜禽糞尿排放于環(huán)境中隨降雨流失,主要污染物排放量分別為:COD7.99噸/年、TN0.87噸/年、TP0.14噸/年、氨氮為0.31噸/年。
2.2.4 農(nóng)田化肥污染。2010年瀘沽湖流域(云南部分)農(nóng)田化肥污染的產(chǎn)生量為肥料使用的折純量,隨著雨水的沖刷,有一部分污染物流失,也即農(nóng)田化肥使用的污染物排放量,瀘沽湖流域(云南部分)內(nèi)TN和氨氮排放量分別為1.13噸/年、0.82噸/年。
2.3 農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷產(chǎn)排總量
綜上所述,瀘沽湖流域農(nóng)村農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷COD、TN、TP和氨氮排放總量分別為COD15.48 噸/年、TN3.3噸/年、TP0.35噸/年、氨氮1.54噸/年。瀘沽湖流域?qū)OD排放總量貢獻(xiàn)最大的污染源是人畜糞便,占總量的52%,人畜糞便和農(nóng)田固廢,分別占總量的26%和25%;其次是農(nóng)村垃圾和農(nóng)田固廢,分別占總量的31%和20%,再次是人禽糞便和農(nóng)村生活污水,分別占總量的20%和12%。
3 農(nóng)業(yè)面源污染治理的基本原則
3.1 指導(dǎo)思想
以穩(wěn)定保持湖泊地表水Ⅰ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo),堅(jiān)持“保護(hù)優(yōu)先、預(yù)防為主、防治結(jié)合、協(xié)同管理”的方針,以最大限度的削減農(nóng)業(yè)面源污染物為核心,優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,調(diào)整優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),提升土壤對(duì)污染物的吸納能力,采取灌排分設(shè),應(yīng)用水肥一體化技術(shù),科學(xué)用水,讓農(nóng)業(yè)、農(nóng)村用水定向定位排入截污管池,不讓一滴農(nóng)用污水進(jìn)入湖泊。
3.2 基本原則
一是堅(jiān)持“保護(hù)優(yōu)先、預(yù)防為主、防治結(jié)合”的原則,采用工程減排、結(jié)構(gòu)減排、管理減排的綜合集成技術(shù)實(shí)現(xiàn)防治結(jié)合。二是堅(jiān)持“分區(qū)治理、綜合保護(hù)”的原則,針對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染物的類型分布,采取有針對(duì)性的綜合防治措施。三是堅(jiān)持“以測(cè)土配方施肥技術(shù)為核心,應(yīng)用綜合集成技術(shù)”的原則。四是堅(jiān)持“作物無膜化栽培及產(chǎn)量補(bǔ)償”原則。五是堅(jiān)持“推廣應(yīng)用高效肥料及肥料差價(jià)補(bǔ)償”原則。
3.3 治理技術(shù)路線
瀘沽湖景區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染治理的技術(shù)路線是應(yīng)用工程技術(shù),依照灌排分開,合理布局和建設(shè)田間灌排系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)農(nóng)村農(nóng)業(yè)污水的定向、定位排入截污排污管池,不讓一滴農(nóng)用污水進(jìn)入瀘沽湖。結(jié)合優(yōu)化生產(chǎn)方式和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),依據(jù)觀光農(nóng)業(yè)的特點(diǎn),以測(cè)土為核心,按照土壤養(yǎng)分含量,制定施肥配方,最大限度的減少農(nóng)田化肥的投入量。
4 2012-2015年瀘沽湖農(nóng)業(yè)面源污染治理措施
根據(jù)瀘沽湖景區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染物來源及產(chǎn)生情況,采取工程、農(nóng)藝、生物三大措施,綜合整治。
4.1 工程建設(shè)措施
主要針對(duì)農(nóng)業(yè)用水治理。采取田間排灌渠系、田間道路、肥窖肥池、沉淀池的建設(shè),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)用水灌排分開,定向定位排放入排污管道。2012年至2015年,通過三個(gè)項(xiàng)目立項(xiàng)批復(fù),爭(zhēng)取資金550萬元,建成田間三面光灌渠4件,2123 m;排澇溝渠11條,里程10460 m;機(jī)耕路2條,里程1790 m;沉淀池10個(gè);漚肥池62個(gè),基本解決山垮河流域1860畝農(nóng)田用水的定向定位排放。日處理農(nóng)業(yè)用水能力達(dá)15噸/天,人畜糞便210噸/年,處理田間秸稈、雜草及有機(jī)生活垃圾的能力為375噸/年,解決了田間機(jī)耕作業(yè)問題及田園觀光的通達(dá)問題。減少污染物負(fù)荷排放COD46.85噸/年,TN5.54噸/年,TP 0.81噸/年,NH3-N3.89噸/年。
4.2 農(nóng)業(yè)措施
主要針對(duì)農(nóng)業(yè)用肥帶來的滲透性、流失性水體污染問題,采取主要措施是大力應(yīng)用推廣測(cè)土配方施肥技術(shù),調(diào)整用肥結(jié)構(gòu),提高肥料利用率,減控化肥使用量。依據(jù)土壤年測(cè)試數(shù)據(jù),土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)模型,土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)方程,氮、磷、鉀豐缺指標(biāo)線性方程及線性方程圖,測(cè)算制定施肥配方,推行按方施肥。2012年至2015年,累計(jì)推廣緩控釋肥4800畝次,史丹利復(fù)合配方肥1100畝次,測(cè)土配方施肥覆蓋率達(dá)91%,基本轉(zhuǎn)變了濫用氮肥的習(xí)慣。肥料使用量比習(xí)慣施肥畝下降純量2.6 kg,折合實(shí)物13.6 kg,年減少化肥用量58.5噸,減少COD 16.59噸/年,TN 1.86噸/年,TP 0.15噸/年,NH3-N 2.07 噸/年。
4.3 生物技術(shù)措施
主要針對(duì)田間作物秸稈,雜草,人畜禽糞便,農(nóng)村生活有機(jī)垃圾氨化處理,種植綠肥及綠肥壓青還田,根茬還田,過腹還田技術(shù),集造增施有機(jī)肥。按照測(cè)土配方施肥技術(shù)應(yīng)用規(guī)范要求,培肥地力,2012年至2015年,累計(jì)推廣冬閑田綠肥凈種1.2萬畝次,通過壓青還田,根茬還田,過腹還田,畝增加有機(jī)肥投用量224-325 kg,采用生物快腐技術(shù),采取應(yīng)用漚肥池漚制,田間及房前屋后堆肥的方式,年處理4232畝田間秸稈、雜草4232噸,人、畜、禽糞便5800噸,農(nóng)村有機(jī)生活垃圾300噸,減少污染負(fù)荷排放COD 5.03噸/年 ,TN 0.32噸/年,TP 0.13噸/年 ,NH3-N 1.82噸/年。
總而言之,測(cè)土配方施肥技術(shù)是農(nóng)業(yè)面源污染治理的核心重要技術(shù)措施之一,以測(cè)土配方施肥技術(shù)為核心,綜合組裝應(yīng)用田間工程技術(shù)、生物快腐技術(shù)、土壤有機(jī)質(zhì)提升技術(shù),按照土壤養(yǎng)分含量,因缺補(bǔ)缺,缺什么、補(bǔ)什么,缺多少、補(bǔ)多少,能最大限度的減輕農(nóng)田污染負(fù)荷,推進(jìn)化肥零增長(zhǎng),逐步實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥,打造農(nóng)田的良好生態(tài)環(huán)境。