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如何用农田吸收多余氨氮,解决农村水污染问题?

发表时间: 2024-01-24 15:58:35

作者: 易水环保网

来源: 中国环境

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“我们在浙江省杭州市淳安县千岛湖上梧溪流域进行了净水农业的示范,经过一年多的监测,结果显示,农田排水经过净水农业区以后,总氮和总磷均有一定程度的削减。”中国工程

“我们在浙江省杭州市淳安县千岛湖上梧溪流域进行了净水农业的示范,经过一年多的监测,结果显示,农田排水经过净水农业区以后,总氮和总磷均有一定程度的削减。”中国工程院院士、中国农业大学教授、中国农业水问题研究中心主任康绍忠在首届“人与自然和谐共生”千岛湖大会上分享了其团队的一项研究成果。


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图为康绍忠团队在项目现场调研。


作为淳安县千岛湖消落带净水农业试验区项目的重要组成部分,2022年7月24日,康绍忠承担的“千岛湖典型流域农业氮磷转化过程及净水农业示范”项目在淳安县启动。“项目的目标是揭示千岛湖地区农业生产过程的氮磷迁移规律,建立净水农业生产技术体系,保障农业生产绿色发展,有效减少化肥、农药的投入。”康绍忠说。


在生态环境部不久前公布的第二批美丽河湖优秀案例名单中,千岛湖榜上有名。在保护好千岛湖“一湖碧水”的同时,淳安县答好“生态卷”,努力探索农业高质量发展与水污染治理创造出经济效益的生态环境保护之路。


探索开展千岛湖消落带净水农业项目


随着千岛湖水质保护工作的深入推进,经过考察、监测,专家们发现农田排水流经村庄后,磷的浓度明显增加。这说明影响千岛湖水质的因素不只是农业面源污染,还有生活污水。即使当前农村生活污水实现了纳管排放,仍无法百分百解决生活污水对千岛湖水质的影响。


按照以往的思路,农业生产或多或少都会造成农业面源污染。如何实现净水农田,用农田治理水污染?淳安县农业农村局总农艺师方伟文向记者谈起了发展净水农业想法的起源:“小时候,我们每家每户都会在田里修筑‘拦肥坝’,防止自家肥水流到别人的田里。坝里也会种上庄稼,只是长势比不上田里的。”


能不能利用农田来吸收多余的氨氮,解决农村水污染问题,实现农业绿色发展?思路打开,说干就干。


2021年6月,淳安县启动千岛湖消落带净水农业项目,相继邀请中国工程院院士康绍忠、中国农业大学教授毛晓敏、浙江理工大学副教授祁哲晨等专家,选定合适的千岛湖消落带生态农业试验区,涉及千岛湖东南的安阳乡、西南的梓桐镇和上游的鸠坑乡,总面积为200亩。


千岛湖消落带净水农业项目旨在通过集成绿色农业技术和科学精准化种植,减少输入,提升植物吸收效率,促使农业生产过程中的氮磷使用量大幅度减少。


“我们希望建立千岛湖消落带净水农业的新技术体系,在减少千岛湖水体氮磷输入的同时兼顾农民收入。”方伟文说,尤其是在淳安县成为全国首个特别生态功能区的背景下,探究如何开展有效管理与可持续利用消落带农田用地,在保护和净化千岛湖生态环境和水质的前提下,实现生态效益与经济效益的平衡。通过创新性建设与完善“千岛湖消落带净水农业”体系与发展模式,推动农业生产朝着“减排—零排—负排”的方向发展,形成具有淳安特别生态功能区特色的农业发展模式。


“我们也希望通过这个项目,提炼出一些简单易行的模式,再针对农民组织培训,为进一步减氮减磷、保护千岛湖的水质作出贡献。”康绍忠告诉记者。


净水农业使出水口总氮含量降低7.8%,

总磷下降10%


淳安县制定了《千岛湖消落带净水农业试验区规划图》与《千岛湖消落带净水农业试验区规划方案》,对作物的生长、环境数据、水体氮磷等指标进行定期监测。同时,开展千岛湖区域内农业面源污染源头解析,分析各因素对水质污染的贡献率,并以此为依据提出更有针对性的水污染解决措施,开展消落带生态农业与净水农业规划,进行试验基地的实践与探索。


康绍忠介绍说:“我们团队希望通过绿色农业、净水农业的模式解决农业面源污染,保护千岛湖水环境安全。我们选择平地茶园和有坡度的茶园,在保持产量的情况下,使用不同的有机肥与化肥配比、不同的施肥方式,相互对照,观测减排效果。”


在一年多的时间里,康绍忠和团队成员在安阳乡上梧溪流域建立了氮磷转化实验室和稻田、茶园径流小区,在安阳、梓桐、鸠坑乡建设了净水农业示范区,并设置地表水、地下水、农田、生活污水和消落带监测站点,对水量水质进行定期监测,结合数值模拟,对氮、磷面源污染的总量、入湖占比进行监测计算,以便明确千岛湖面源污染中农业生产的贡献率,进而制定有效的控制措施,探索绿色农业生产模式。


祁哲晨的研究团队则通过施加生物炭改良土壤,采取零肥投入和零农药施用的方式进行种植管理,对净水农业区径流水质进行了周期性监测。


经过两年的探索,监测数据表明,净水农业区出水口水质优于入水口。通过净水农业设置,使出水口总氮含量较入水口含量降低了7.8%,总磷下降了10%。生物炭的施用增加了作物的氮磷富集效率,经初步估算,每公顷水稻可吸收氮元素64.96千克,吸收磷元素21.6千克。


“为期两年的数据显示,净水农业设置对水质的净化和提升氮磷富集率效果具有较好的作用。”方伟文说。


“减、收、用、管”

推动绿色农业向深绿发展


净水农业有效带动了安阳乡山下村水稻消薄基地的发展。“我们村的水稻在产品的质量和效益上有了很大提升。2022年,消薄基地农产品收入达20万元,同时带动村民及低收入农户增收,帮助低保和低收入农户23户,人均增收3000元。”安阳乡山下村党支部书记吴英富说。


方伟文表示:“上梧溪净水农业示范表明,种植水稻、茭白等作物,不但可以削减向湖区排放的氮磷,而且保障了农产品绿色无污染、味道好。通过改进农艺措施、品种优化等方式,进一步提高作物氮磷吸收率和产品价值,有望实现水生态环境和经济的双赢。”


发展净水农业是淳安县近年来加大水生态环境保护力度,努力推动绿色农业向深绿发展的一个缩影。


2024年1月初,“书记进城卖山货”暨千岛湖农产品推介系列活动在杭州市运河广场举行。


淳安县23个乡镇的23位村支书带来的淳牌有机鱼、千岛湖茶、白马地瓜干、姜家索面等100多种优质农产品一“上架”就被杭州市民抢购一空。


消费者用“钞票”投票,肯定了淳安县近年来发展绿色农业的成绩。


“减、收、用、管”是淳安县推进农业面源污染治理的“四大法宝”。


一是建立化肥农药减量增效模式。2018年以来,全县统防统治立项实施面积73.31万亩(次)、水土保持预防保护立项实施面积30.96万亩(次),推广商品有机肥10.5万吨,配方肥1.72万吨,液肥异地配送14.4万吨。


2023年7月,淳安县下发《淳安县限制使用农药退市专项治理行动实施方案》,明确在全县范围内开展为期3个月的禁限用农药专项治理行动,实现限用农药全县域退市。


二是建立废弃农业投入品回收处置模式。2021年至今,淳安已累计回收各类废弃农药包装物2737.56万个,折合质量为245.6吨,并对其中240.09吨进行无害化处置;回收废旧农膜8.43吨,无害化处置7.82吨。


三是建立农业废弃物资源化再利用模式。通过开展“三沼”综合利用、有机肥加工、生产生物质颗粒等方式,有效处理农村生猪散养污染、规模养殖场养殖污染和农作物秸秆,全县2022年畜禽排泄物综合利用率达99.64%,秸秆综合利用率达96.13%。


四是建立治理技术数字化模式。开发“淳安千岛智农中控平台”,把液肥异地配送管理、测土配方及肥药双控管理、智能化农业生产、农业投入品监管等功能融合到一起,打造一个涉农各级管理部门及业主项目无纸化管理系统,初步建立淳安县智能农业发展的“1+5+N”模式。


多种治理措施齐头并进,2018年—2022年,全县化肥使用量累计减少14%,农药使用量累计减少15.8%。


为使农业面源污染治理工作深入推进,规范各类农业面源污染治理项目实施,淳安县在每个行政村配备至少一名村级农业面源污染治理防控员,全县共配备460名村级农技人员。


项目区农业面源污染治理后成效显著,一批绿色形态的新产业新业态快速发展;一批绿色导向的集成技术和发展模式全面覆盖;一套绿色发展的制度体系和长效机制基本建立,农业绿色发展理念在淳安县已深入人心,基本形成农业绿色发展新格局。



如何用农田吸收多余氨氮,解决农村水污染问题?
“我们在浙江省杭州市淳安县千岛湖上梧溪流域进行了净水农业的示范,经过一年多的监测,结果显示,农田排水经过净水农业区以后,总氮和总磷均有一定程度的削减。”中国工程
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