[發明專利]濕地壟作水稻治理農業面源污染的方法

無效

• 申請號: 200910191013.0
• 申請日: 2009-09-28
• 公開（公告）號: CN101665283A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發明（設計）人: 蔣先軍;謝德體
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;A01G16/00
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責任公司
• 代理人: 周韶紅

技術領域

本發明涉及農作物種植及環境污染治理技術領域，特別是涉及一種利用稻田壟作技術來攔截和消納農業面源污染中的氮和磷的方法。

背景技術

農業面源污染，又稱農業非點源污染，也稱農業擴散性污染，具有隨機性、潛在性、間歇性、滯后性和量大面廣等特點，控制難度大、涉及面廣、投入多，見效慢。近年來，點源污染逐步得到了控制和治理，農業面源污染作為水體富營養化最主要的污染源而受到人們的普遍關注，面源污染研究也已成為國際上環境問題研究的活躍領域。

目前，國內外處理面源污染主要采用三種方法：人工濕地法、氧化塘法和土地過濾法。

人工濕地是一種國內外已經推廣應用多年的治理污染的技術。在現有技術中，較大型的人工濕地多采用多級串、并聯方式，對于串聯方式的濕地組合一般采用潛流或上下流方式，污水依次流過沉淀池、推流床、下行流人工濕地、上行流人工濕地和水質修飾塘，從而得到凈化。但這種方法存在占地面積大、效率低等缺點，并且利用這種方式不能有效利用土地進行糧食生產。

氧化塘也稱生物塘，按塘水中氧的存在狀態不同分為好氧塘、厭氧塘、兼性氧化塘和曝氣氧化塘。由厭氧塘-兼氧塘-好氧塘組成的氧化塘系統在處理污水時具有節省投資、節省能耗和管理簡單等優點，在兼氧塘和好氧塘中進行養殖或種植水生植物更可以提高污染凈化能力，同時還可以獲得其他經濟效益。但是自然氧化塘也存在占地面積大，功能較為單一、受水塘入水和降水影響較大、長時間使用會產生惡臭、處理時間較長等缺點。

污水土地處理系統是在人工控制條件下，通過土壤-植物系統對污水進行一系列物理、化學和生物化學的凈化過程。與其他處理技術相比具有節省投資，節約能源、運行費用低等優點。存在的主要問題是水力負荷低、處理能力低和占地面積大。

以上方法普遍存在系統占地面積大、面源污染物在系統中停留時間短的缺點。針對我國人多地少的國情，以上方法不能有效的利用現有的土地，難以發揮土地的糧食生產能力。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，利用稻田壟作構建一種高效治理農業面源污染物的方法。

本發明主要是基于以下的技術思路：

1、利用稻田生態系統，有效吸收隨水土流失帶來的養分(N，P)

稻田生態系統是環境友好、生態健康、可持續利用的濕地生態系統，我們將濕地合理利用，進行栽培水稻，利用稻田這種濕地生態系統，吸收污染水體中的氮、磷，減少氮和磷向自然水體中的排放。這樣既可以解決人工濕地占地面積大，沒有糧食生產力的問題，又可以有效地攔截和消納來自村莊、森林地和旱地的磷、氮面源污染物，減少稻田中肥料的施入量，降低植稻的成本。

2、利用壟作技術可以使隨水流失的土壤和養分在稻田生態系統中停留較長的時間，增加土壤與水的接觸面積，提高對面源污染物的吸收凈化能力

壟向布局為垂直水流方向循環作壟(見圖1)，污染水體依次在各個壟間流動，延長了污染水體在稻田里的停留時間。

本發明的具體技術方案如下：

將濕地用作水田，在水田中垂直水流方向循環作壟，作壟規格為壟面寬20～25cm，溝寬30～35cm，壟高30cm，水稻錯窩植于壟背兩側邊緣，用水校平，使全田秧苗栽植于同一水平面上，窩距10～15cm。

具體的做壟、栽秧方式在下面的實施例中進行詳細描述。

上述方法中，壟溝界面擬合后接近一正弦曲線，通過計算可得壟作后土壤表面積比平作增加22％左右，增大了水與土壤的接觸面積，可提高單位面積稻田攔截和消納氮、磷的能力。

本發明的優點是，該方法可以有效地利用土地，發揮土地的糧食生產能力，同時可以延長污染水體在稻田生態系統中的停留時間，增大水與土壤的接觸面積，可以更高效的攔截和消納農業面源污染中的氮和磷。

附圖說明

圖1為循環式作壟示意圖。

圖2為壟作剖面示意圖。

具體實施方式

具體操作規程如下：

在栽秧前15～30天，放淺水拉線做壟，壟向垂直水流方向，循環式做壟(見圖1)。如果由于泥土絨爛，一次不能成型，應先做成雛形，待定型后，再做1～2次。做壟規格為一壟一溝，(見圖2)共寬50～60cm，壟面寬20～25cm，溝寬30～35cm，壟高30cm。在無機械工具起壟的條件下，最好用手操作，拉線起壟，人沿線向前，雙手垂直插入土內，抱起土團輕輕放中拉線的另一邊土上。抱起的泥土原位放在壟梗部位，切不可用力壓緊或把泥揉絨抹光。壟面做到大平小不平。全田壟面保持在同一水平線上。也可用鋤頭、耙操作起壟。

水稻壟作，每壟雙行。稻秧錯窩植于壟背兩側邊緣，并用水校平，使全田秧苗植中同一水平面上，一般窩距10～15cm。每公頃22.5～31.5萬窩，田瘦密度取上限，田肥取下限。