农田径流氮磷生态拦截技术 [复制链接]

1.技术概述

（1）技术基本情况

由于农业生产过程中的种植结构失衡、作物栽培过程中施肥过量、农田水分管理粗放、农田生态功能退化，农田沟渠内水生植物种类单一、生物量严重不足，沟渠底部淤泥严重，大大削弱了农田生态自净能力，使得农田面源污染在农业面源污染中占较大的比例。因此，开展农田径流氮磷生态拦截技术推广，是转变河湖流域农业生产方式，优化农业生产结构，减少农田氮磷流失，遏制河湖水体富营养化程度进一步恶化，保护水环境安全的重要举措。

（2）技术示范推广情况

推荐技术在云南主要河湖流域已经实现一定范围内的推广应用。～年度，在洱海流域应用了生态农田构建技术、环境友好型种植技术等，为有效削减农田面源污染物排放提供了技术支持，带动了大理州生态农业的发展。～年在大理市、洱源县、鹤庆县、宾川县、弥渡县、巍山县、永平县、云龙县、剑川县等地区，针对水稻、蔬菜等作物主产区，通过技术示范、培训、现场观摩等方式，推广应用了土壤增容保氮、生态农田等技术，在增加粮食产量、减少氮素流失等方面产生显著效果。

（3）提质增效情况

减污增效：通过“农田径流氮磷生态拦截技术”的应用，每亩可减少30%氮磷损失，减少氮磷流失1kg/亩，节约因氮流失带来的污染治理成本元/亩。增产增效：通过水生蔬菜植物和豆科田埂植物等的配置，收获产品可获得每亩元以上的收入。

（4）技术获奖情况

以该技术为核心获得以下科技奖励：获年云南省科技进步二等奖“农田氮磷减量增容控失关键技术创新与应用”；获年云南省科技进步三等奖“典型高原湖泊（洱海）农田面源污染生态防控技术创新及应用”；获年云南省总工会、云南省科学技术厅、云南省工业和信息化厅、云南省人力资源和社会保障厅云南省第三届职工创新奖“洱海流域农业面源污染控制技术创新与应用”。

2.技术要点

（1）生物田埂构建技术要求

①田埂建设

建设的田埂宽宜为30cm～60cm，高（相对于田面）宜为30cm～40cm，田埂土体压实，避免坍塌。

②田埂功能划分

田埂中心路面及两侧条带各宽宜为10cm～20cm，田埂中心路面及两侧条带设有草本植物生长区。

③田埂植物配置

田埂中心路面配置三叶草，两侧条带配置大豆、豌豆、蚕豆、黑麦草、三叶草、鱼腥草、万寿菊、田埂报春等草本经济或观赏植物。

④田埂植物栽种

鱼腥草采用块茎移栽，其它田埂植物采用种子直播，多年生草本植物在2月～4月期间栽种，大豆和豌豆、蚕豆与大春和小春农作物同步实施轮作。

⑤生物田埂管护

田埂的管理：对损坏的田埂要及时维护，保持田埂规模，避免田进埂退。

田埂植物管护：田埂植物在出苗、幼苗期及田埂经济作物生长期间注意管护，多年生草本植物待覆盖地表后可任其自然生长。

田埂植物的收获：黑麦草或三叶草等牧草，每隔3个月左右进行收割作动物饲料，鱼腥草、田埂报春、万寿菊等多年生草本植物定期收割，大豆和蚕豆、豌豆成熟后收割。

（2）生态沟构建

①生态沟排水、防洪要求

构建好的生态沟排水流量应根据GB-中第3.2节的有关规定分析计算确定；生态沟防洪标准符合GB-中表3.3.3的5级要求。

②生态沟密度、布局

生态沟建设密度为每公顷延米～延米为宜，生态沟渠布设在农田尾水集中排入的沟渠，根据地形条件由高向低布设。

③硬化沟渠生态化构建技术要求

生态构建的硬化沟渠规格要求：宜进行生态构建的硬化沟渠宽度和深度分别为1.0m～1.2m和1.0m～1.5m。

硬化沟渠清理：硬化沟渠生态化构建前需将沟渠内的杂草和淤泥清除。

硬化沟渠生态化构建材料：硬化沟渠生态化构建支撑材料为固定支架、护壁板、护底板组成。固定支架直径为φ6、长为27cm，其中，一端规格为M6-50mm的膨胀螺栓，另一端有20mm长的螺栓。护壁板和护底板为5mm～10mm厚的塑料制成，护壁板和护底板长为1m，宽分别为0.5m～1.0m和0.6m～0.8m，护底板上有3排等间距、直径为5cm的圆孔。

硬化沟渠生态化构建填充材料为煤渣、陶粒、黏土配置的基质材料，配比3:3:4，陶粒的粒径为60m～mm，炉渣的粒径为3mm～4mm。

支撑材料安装及基质填充：在硬化沟渠的沟壁打入固定支架的膨胀螺栓端，在另一端通过两个螺帽固定每块护壁板的四个角。护底板仅需固定板的两端。先安装护壁板，再填充基质，再在沟底填充20cm高的基质，再固定护底板。

④土沟的生态化构建

在原有土沟基础上，将土沟改造成断面为上宽1.5m～2.0m，底宽1.0m～1.2m，深1.0m～1.5m的等腰梯形，最小边坡系数按表1确定，沟壁、沟底均为土质。土沟防渗符合GB/T-中的要求。

表1土质沟渠最小边坡系数

土质

最小边坡系数

黏土、重壤土

1.0

中壤土

1.5

轻壤土、沙壤土

2.0

沙土

2.5

⑤生态沟内栅格设置

栅格安装在生态沟进水口的前端，栅格用φ4钢筋焊接而成，栅格孔径为3cm×3cm，栅格尺寸与沟渠断面尺寸一致。

⑥生态沟内调蓄闸设置

在不同等高的沟渠内设置调蓄闸，硬化沟渠内调蓄闸直接安装在沟壁上，土沟则需要根据水闸的尺寸用水泥和红砖砌成硬化渠体，进行安装。调蓄闸为钢板焊接制成。

调蓄闸结构示意图

（3）生态塘构建

①生态塘防洪要求

生态塘防洪标准符合GB-中表3.3.1平原区的5级要求。

②生态塘构建技术要求

生态塘容积宜为m3～m3/hm2，塘岸断面为梯形，顶宽宜为2m～4m，内坡坡度宜为2:1～1.5:1，外坡坡度宜为4:1～2:1；塘底应平整并略具坡度向出水口倾斜，生态塘进水口因地制宜设置多点，出水口设1个；塘岸、塘底为土质。

③生态塘进水口栅格设置

栅格材料和孔径同2.5，栅格尺寸与生态塘进水口断面尺寸一致。

④生态塘出口调蓄闸设置

调蓄闸材料和安装与土沟一致。

（4）沟塘植物配置

①植物选择要求

植物应具有较强的氮磷吸收能力，生长旺盛，有一定经济价值或易于处置利用，并有较好的景观效果。

②植物品种

挺水植物优先考虑芦苇、茭草、茭白、茨菰、香蒲、菖蒲、水葱、泽泻、灯芯草、鸢尾、美人蕉等；浮水植物优先考虑睡莲、荇菜、水鳖等；沉水植物优先考虑苦草、微齿眼子菜、马来眼子菜、金鱼藻、菹草等；护坡植物乔木优先考虑柳树，草本植物优先考虑三叶草、黑麦草、狗牙根等。

③植物配置

护壁板内种植挺水植物，护底板内种植沉水植物；土沟沟坡种植草本护坡植物，沟底种植挺水和沉水植物。植物配置要考虑生物多样性原则，不同植物种交错搭配种植。

生态塘岸宜选择乔草搭配的护坡植物，生态塘内挺水、沉水和浮水植物搭配种植，且生态塘内宜保留50%～60%的水面。

（5）生态沟塘的管理

①沟塘内水生植物管理

水生植物枯萎后要及时收获，并处置或利用。

②沟塘护坡

土质不稳的沟壁和塘岸采取固坡防塌措施。

③沟渠清淤

对淤积量大的沟渠，要在满足沟渠排水和水生植物生长的基础上，定期进行清淤。

④沟塘内栅格管理

及时清理栅格拦截的固体垃圾，确保水流通畅。

⑤沟塘内调蓄闸管理

及时调整旋转挡板高度，满足蓄水或泄洪的需求。

3.适宜区域

适宜河流、湖泊、库塘周边农田汇水区域、坡地径流汇集区域等。

4.注意事项

在技术推广应用过程中，做好沟道清理管护，避免沟道阻塞。

5.技术依托单位

单位名称：云南省农业科学院农业环境资源研究所

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