傳統(tǒng)灌溉方式對(duì)河套灌區(qū)農(nóng)田水環(huán)境的影響及防治對(duì)策

楊秀花++夏玉紅++衛(wèi)雄++白巧燕

摘要 以河套灌區(qū)主要作物小麥、葵花、玉米為研究對(duì)象，以農(nóng)民現(xiàn)狀施肥量作對(duì)比，調(diào)控農(nóng)作物現(xiàn)狀化肥施量模式。試驗(yàn)按不同作物設(shè)置不同的追肥水平處理，在灌水前后對(duì)灌溉水、地下水和排干水進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)，探明河套灌區(qū)農(nóng)田水環(huán)境現(xiàn)狀，進(jìn)而研究如何在保證穩(wěn)產(chǎn)的前提下減少化肥用量，提出盡量減少地下水污染的合理化肥用量以及防治修復(fù)措施。

關(guān)鍵詞 農(nóng)田水環(huán)境；灌溉方式；淋失；污染防治；對(duì)策；河套灌區(qū)

中圖分類號(hào) S274 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）01-0171-01

近年來(lái)，隨著河套灌區(qū)灌溉面積的不斷擴(kuò)大，以及工業(yè)化程度的迅速提高，灌區(qū)污染已形成點(diǎn)源與面源污染共存、生活污染和工業(yè)排放疊加的不利形勢(shì)，嚴(yán)重危害了灌區(qū)的健康發(fā)展[1-3]。因此，提高化肥利用率，降低其對(duì)環(huán)境的影響，是當(dāng)前一項(xiàng)十分緊迫的任務(wù)。

1 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2010—2011年在解放閘灌域沙壕渠試驗(yàn)站進(jìn)行，試驗(yàn)區(qū)面積37 m×18 m。試區(qū)土壤以中壤土為主，土壤容重1.45～1.50 g/cm3。2011年河套灌區(qū)種植結(jié)構(gòu)如表1所示。

采用大田試驗(yàn)法。設(shè)4個(gè)處理，3次重復(fù)，試驗(yàn)作物為小麥套葵花、單種葵花、單種玉米，3種作物按不同施肥水平設(shè)置處理，以現(xiàn)狀施肥水平為對(duì)照，追肥分別作減少20%、減少35%和在減少35%處理中增加有機(jī)肥4種處理。試驗(yàn)對(duì)典型試驗(yàn)區(qū)灌溉水、地下水、排干水及土壤進(jìn)行監(jiān)測(cè)；灌水定額和田間管理以現(xiàn)狀農(nóng)民灌水習(xí)慣；施肥方式除底肥外采用灌前撒施。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 灌溉對(duì)化肥淋失的影響

土壤中一切溶質(zhì)的運(yùn)動(dòng)都與水分有關(guān)，鹽分、養(yǎng)分的運(yùn)移都隨著土壤水分的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，灌溉特別是傳統(tǒng)的地面灌溉都會(huì)不可避免地引起淋失。大量研究表明，灌水量越大，表層土壤養(yǎng)分淋失越明顯，淋失也越深。一次灌水量在1 200～1 350 m3/hm2時(shí)，淋失深度容易超過(guò)80 cm[1]。

河套灌區(qū)作物灌溉分生育期灌溉和非生育期灌溉2種[2-3]。春灌：每年4月上中旬葵花播種前進(jìn)行，灌水量一般為900～1 200 m3/hm2，灌后7 d播種，播后施肥，因施肥量和灌水量大，導(dǎo)致化肥還未來(lái)得及發(fā)揮作用就向下淋失，或進(jìn)入地下水，污染農(nóng)田水環(huán)境[4-5]。秋澆：一般在10月上旬至11月中下旬進(jìn)行，灌水量大，一般為1 800～2 250 m3/hm2，秋澆在淋洗鹽分的同時(shí)也對(duì)土壤中未被作物吸收利用的養(yǎng)分造成淋失。

2.2 施肥量與淋失程度的關(guān)系

試驗(yàn)表明，施肥量不同，灌溉后60 cm以下土層和地下水中養(yǎng)分含量有所不同，其中，淋失最嚴(yán)重的是現(xiàn)狀施肥水平，減少20%處理次之，減少35%處理最小。典型區(qū)主要作物現(xiàn)狀施肥量如表2所示。

2.3 施肥量對(duì)產(chǎn)量的影響

現(xiàn)代可持續(xù)發(fā)展的核心是指經(jīng)濟(jì)發(fā)展不能以犧牲環(huán)境為代價(jià)，更多的是要兼顧環(huán)境效應(yīng)。為了避免化肥對(duì)農(nóng)田水環(huán)境的污染，可適當(dāng)減少施肥量。試驗(yàn)表明，減少20%施肥不會(huì)造成減產(chǎn)，最重要的是對(duì)環(huán)境的貢獻(xiàn)也比較大，是一個(gè)生態(tài)和經(jīng)濟(jì)雙贏的途徑。

3 污染防治對(duì)策

3.1 控制灌水量，減少淋失

一是控制生育期灌水量；二是引進(jìn)膜下滴灌、微灌技術(shù)，節(jié)約用水，提高肥料利用率；三是改變用水習(xí)慣。進(jìn)一步探討秋澆和春灌取其一，在翌年計(jì)劃種植葵花的地塊，可以不秋澆[6]。

3.2 改變傳統(tǒng)施肥習(xí)慣，調(diào)整施肥結(jié)構(gòu)

研究表明，微生物肥對(duì)土壤中有機(jī)質(zhì)具有較強(qiáng)的轉(zhuǎn)化能力，補(bǔ)充肥料不足，培養(yǎng)地力，改良土壤。長(zhǎng)期使用微生物肥，能夠改善土壤理化性狀，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，減少對(duì)化學(xué)肥料的依賴，從而從根本上消除化肥對(duì)環(huán)境的危害[2]。按3 750 g/hm2的微生物菌肥和化肥拌合使用，可替代一定數(shù)量的化肥，同樣達(dá)到增產(chǎn)的效果[7]。從而可減少化肥使用量，減少氮磷淋失，對(duì)環(huán)境保護(hù)和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展起到積極作用。

適當(dāng)減少化學(xué)肥料用量，在現(xiàn)有習(xí)慣施肥量（750～825 kg/hm2）的基礎(chǔ)上，減少20%，平均施肥量可保持在600 kg/hm2左右即可。為了滿足補(bǔ)充作物對(duì)養(yǎng)分的需求，使農(nóng)作物不減產(chǎn)甚至增產(chǎn)，可增施農(nóng)家肥15.0～22.5 t/hm2。此外，河套灌區(qū)每年有大量的秸稈被廢棄，甚至有的地區(qū)被焚燒，導(dǎo)致資源被白白浪費(fèi)。為此，可在作物收獲后，粉碎秸稈，并與腐熟劑攪拌均勻后翻入土中，第2年基本能腐熟。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 黃元仿，曹兵，胡克林，等.不同施肥條件下菜地土壤無(wú)機(jī)氮?jiǎng)討B(tài)及其淋洗污染潛力[J].土壤通報(bào)，1997（4）：32-34.

[2] 馮兆忠，王效科，馮宗煒，等.內(nèi)蒙古河套灌區(qū)秋澆對(duì)不同類型農(nóng)田土壤鹽分淋失的影響[J].農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，2003（3）：31-34.

[3] 馮兆忠，王效科，馮宗煒，等.河套灌區(qū)秋澆對(duì)不同類型農(nóng)田土壤氮素淋失的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2003（10）：2027-2032.

[4] 薄玉萍，程志剛，郭建軍，等.傳統(tǒng)灌溉方式對(duì)河套灌區(qū)農(nóng)田水環(huán)境的影響及污染防治對(duì)策[J].內(nèi)蒙古水利，2013（6）：104-105.

[5] 張端梅.吉林省西部灌區(qū)土地整理對(duì)地下水環(huán)境影響及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[D].長(zhǎng)春：吉林大學(xué)，2013.

[6] 楊淑靜.寧夏灌區(qū)農(nóng)業(yè)氮磷流失污染負(fù)荷估算研究[D].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2009.

[7] 郝韶楠，李敘勇，杜新忠，等.平原灌區(qū)農(nóng)田養(yǎng)分非點(diǎn)源污染研究進(jìn)展[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2015（7）：1235-1244.