[發明專利]設施農業污染防控型水肥循環利用技術

無效

• 申請號: 201010129050.1
• 申請日: 2010-03-22
• 公開（公告）號: CN101830562A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 洪麗芳;付利波;尹梅;陳華;蘇帆;楊育華;趙光順;王家德
• 申請（專利權）人: 云南省農業科學院農業環境資源研究所
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32;C05F11/00;B09B3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域

本發明所屬技術領域為環境保護和植物營養。

二、背景技術

近年，隨著農業產業結構調整，設施農業面積越來越大，主要種植蔬菜、花卉等高產經濟作物，常分布在靠近河道及水源區附近。設施農田復種指數高，在產量和產值大量增加的同時，化肥投入強度大(但氮肥的利用率僅為30％～35％，磷肥為10％～20％，鉀肥為35％～50％)，農業固體廢棄物產生量多(農業固體廢棄物處理率僅為5％)，通過暴雨徑流向環境釋放大量氮和磷為主要污染形式，嚴重影響生態環境安全。在我國人多地少的基本情況和農田仍然是農民生活基本依托的背景下，提高土地的集約化程度是一種必然趨勢，因此設施農業面源污染削減將是農業生產可持續發展面臨的重大挑戰。

本發明針對氮和磷既是大棚蔬菜和花卉作物的營養物質，又是農業面源污染主要污染源的特點，采用大田試驗方法，以大棚花卉和蔬菜為研究對象，以水肥循環利用為目標，通過對設施農業面源產生輸移的源-流-匯過程和決定面源形成的水-肥-土關鍵要素進行全過程和關鍵點控制，提出設施農業下的污染防控型水肥循環利用技術，在提高設施農業水肥循環利用效率的同時，實現對設施農業區面源污染的就地削減。

三、發明內容

本發明采用大田試驗方法，揭示設施農業區面源污染負荷產生輸移規律，分析設施農業面源污染負荷與農業生產活動(尤其是肥料的過量施用和農業廢棄物的不當處理)的關系，掌握設施農業面源污染產生的主要原因和關鍵環節，揭示設施農業區面源污染對環境污染的貢獻率，最終提出了設施農業污染防控型水肥循環利用技術，使設施農田徑流中所含的氮、磷污染物質和田頭固體廢棄物作為養分得到大棚作物的有效利用，提高設施農業徑流水和養分循環利用效率，有效降低設施農田徑流氮、磷污染物和田頭固體廢棄物對環境造成的農業面源污染。

設施農業污染防控型水肥循環利用技術由農田徑流導流技術、生物吸收過濾技術、蓄積利用技術和固體廢棄物循環利用技術四部分組合而成。

導流技術使農田徑流按所設計的閉合路線流動，防止其直接進入自然水系。

生物吸收過濾技術是通過導流溝所配置的植物籬物種(韭菜、茼蒿、黃豆、馬鈴薯)對徑流中的氮、磷進行再吸收利用。

蓄積利用技術是對吸收過濾后的過剩徑流進行收集，作為灌溉水使其中所含的養分得到大棚作物的進一步利用。

固體廢棄物循環利用技術是對田間固廢(蔬菜和花卉多汁秸稈)無害化處理后進行循環利用，使蔬菜和花卉多汁秸稈在相對密閉高溫的條件下水解、在發酵和腐熟后作為有機肥進行利用。

本發明對提高設施農業水肥循環利用效率，降低農業面源污染有較好的效果。

三年的試驗結果顯示：設施農田徑流每循環利用一次，徑流水利用效率(與設計的徑流收集容量密切相關)提高60％～90％，氮流失減少20％～30％，磷流失減少15％～25％；田間固體廢棄物循環利用率達95％以上。

四、具體實施方式

(一)實施地點與時間

本發明針對設施農業面源污染特點，以控制面源污染為核心，選擇滇池流域設施農業重點區域晉寧縣普達、竹園村委會集約化設施農業生產基地為代表性區域開展為期三年(2007～2009年)的設施農業污染防控型水肥循環利用技術研究。

(二)試驗材料與方法

三年來，在晉寧縣普達村委會(花卉)和竹園村委會(蔬菜)實施設施農業污染防控型水肥循環利用大田試驗60組(花卉30組，蔬菜30組)，通過不同物理、生物、化學和農藝措施的處理，篩選設施農業污染防控型水肥循環利用技術。

試驗設5個處理：

①對照

②導流

③導流+生物吸收過濾

④導流+生物吸收過濾+蓄積利用

⑤導流+生物吸收過濾+蓄積利用+固肥循環利用

4次重復。小區面積根據農戶的大棚面積靈活設定。每個試驗花卉或蔬菜品種相同。

(三)觀測記載內容

每處理在不同生育期觀測記載其生物性狀。

在不同生育期對病蟲害種類和危害程度觀測記載。

(五)樣品采集與分析

1、土壤

土壤樣品采集：分層(0-20cm、20-40cm、40-60cm)采集土壤樣品，每一處理整個生育期取3次土壤樣品，每小區取3個樣點，取樣點在畦上兩株之間。將取自同一土層的土樣于田間混合均勻后自然風干，磨碎過20目、60目和80目篩，測定相關項目。具體采樣時期包括：作物種植前、生長中期、收獲期。