汉寿县农作物面源污染现状及防治建议

2018-01-12刘依依黄丽霞傅志强戴清明邓龙飞童得保

现代农业科技 2018年21期

关键词：建议现状

刘依依黄丽霞傅志强戴清明邓龙飞童得保

摘要农业面源污染一直是国内外重点关注的问题，其中农作物方面造成的面源污染是关键。本文介绍了汉寿县农作物面源污染（农药、化肥、农作物秸秆、农膜、镉污染等）现状，并提出了一些减少污染的建议，以期为农作物面源污染的防控提供参考。

关键词农作物面源污染；现状；建议；湖南汉寿

中图分类号 X592 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）21-0181-02

Status and Control Suggestions of Non-point Source Pollution of Crops in Hanshou County

LIU Yi-yi 1 HUANG Li-xia 1 FU Zhi-qiang 2 DAI Qing-ming 1 DENG Long-fei 1 TONG De-bao 1

（1 Hanshou Agriculture Bureau in Hunan Province，Hanshou Hunan 415900； 2 Hunan Agricultural University）

Abstract Agricultural non-point source pollution has always been a major concern issue at home and abroad，and the non-point source pollution caused by crops is the key.This paper described the status of non-point source pollution of crops in Hanshou County，including chemical fertilizers，pesticides，agricultural film，corp straw，cadmium pollution，etc.Some suggestions were proposed to provide references for prevention and control of non-point source pollution of crops.

Key words non-point source pollution；status；suggestion；Hanshou Hunan

汉寿县地处洞庭湖西部，沅澧两水尾闾，境内河湖交错，湿地生态环境特征明显，是全国粮食、蔬菜生产大县，其主要土壤类型为河沙泥和红黄泥，以河湖冲沉积物和第四纪红土两大成土母质为主。根据汉寿县第1次农业污染源普查结果表明，汉寿县农业面源污染现象较严重，其中农作物面源污染显著，其主要是指在农业生产过程中过量使用化肥、农药、农膜、农作物秸秆等对生态环境的污染，具有隐蔽性、分散性、不易监测性、空间异质性、产生时间的不确定性和随机性等特点。因此，难以像治理点源污染那样进行末端控制[1-2]。了解各污染源特点，是减少农作物方面面源污染的关键；各个击破，是县级城市减少农作物面源污染的重要途径；同时采取多种生态工程措施，加强综合管理是当前治理面源污染的主要方法。

1 化肥污染

1.1 化肥施用现状

汉寿县农作物播种面积约175.4 khm2，全年化肥总施用量（实物量）约214 152 t，其中氮肥施用量约103 171 t，磷肥施用量约60 796 t，复合肥施用量约28 743 t，化肥施用折纯量约55 736 t[3]。平均化肥施用量约达1 221 kg/hm2，平均化肥施用折纯量约达317.8 kg/hm2，较全省平均水平高16.83%，较全国平均水平高46.26%。施肥中有约1/3氮元素、磷元素分别以多种形式、颗粒态形式通过地表径流和渗漏进入水体[4]，按33%的损失量计算，全县约104.9 kg/hm2的折纯化肥损失，存在导致水体富营养化的隐患。另外，过量施用化肥将会破坏土壤结构。

1.2 减少化肥污染建议

大力推广应用有机肥、减少化肥施用量，是减少化肥面源污染有效且易推广的重要措施。一是实施测土配方施肥，推广平衡施肥技术。汉寿县推广测土配方施肥，肥料利用率平均提高3%左右。二是实施增施有机肥措施，种植绿肥。近几年来，汉寿县每年绿肥种植面积稳定在13 333.33 hm2以上，呈现恢复性增长良好态势。三是示范节氮省肥栽培技术。汉寿县2014—2017年水稻节氮省肥栽培示范显示，平均可节氮10.5%以上。另外，控制水稻直播栽培，倡导构筑标准农田等也是减少水肥流失的重要措施。

为了减少农作物种植中过量施用化肥而造成的面源污染，还需要注重污染治理与养分的再利用相结合，养分再利用是途径，污染物治理是根本[5]。氮、磷等元素进入水体后成为污染源，但是对于农田和作物，也是重要而且不可缺少的养分[6]。因此，对养分进行再利用是减少污染的一个有效途径。另外，研究表明，在稻田中用生物碳替代部分化肥作为底肥可以有效减少田面水中总氮、硝态氮、铵态氮的浓度，故在减少化肥污染的途径中生物炭的施用也起着重要的作用[7]。

2 农药污染

2.1 农药施用现状

汉寿县2016年农药施用量（实物量）1 208 t，平均农药施用量达6.9 kg/hm2 [3]；2017年农药施用量911.5 t，其中有机磷农药达101.4 t、除草剂等其他农药810.1 t。研究表明，80%的农药直接进入环境，不仅扩散在大气、土壤、水等环境介质之间，还会随着食物链富集在不同生物体内，进而危害整个生态系统[8]，其带来面源污染的隐患显而易见。农药对环境的破坏主要体现在：一是污染大气、水环境；二是造成土壤板结，破坏土壤结构；三是殺伤有益生物，增强病虫害的抗性，伤害各生物体等。

2.2 减少农药污染建议

削减农药使用量，提高农药利用率是减少农药污染的重要途径。一是病虫害防治必须大力推广农作物病虫害的专业化统防统治。通过建立健全农作物病虫害测报体系，实施达标防治，全县1年农药减少24.5%。二是推广使用农药助剂（如有机硅等）和适用的植保新机械，提高农药利用率。报告显示，2017年湖南省农药利用率提高3%[9]。三是实施病虫害综合防治，扩大物理防治、生物防治等控害措施，推广“以菌治虫”“以虫治虫”“黄板诱杀虫”“灯光诱杀虫”以及使用防虫网等措施，削减化学合成农药的使用量。四是推广应用植物源农药、生物农药、高效低毒农药，减少剧毒、高毒、高残留农药对环境的污染。五是分类处理农药包装垃圾。数据显示，包装中残留的农药量占总重量的2%～5%[8]。因此，处理好农药包装，全县可减少农药18.2～45.6 t。在作物栽培方面，可实施壮秧健苗移栽、旺苗压控草害、提高耕整质量、提升杂草防除效果等措施。

在全县水稻和棉花等作物种植区开展农药减量增产示范，小区的品种、栽种日期、种植密度、施肥数量、土壤的pH值、灌溉情况等一致，选用不同药剂、不同浓度组合进行处理，依据3年的试验结果筛选出农药减量、作物增产效果最佳的药剂组合。通过比较试验，探究出农药减施最佳防治方法。

3 农膜污染

3.1 农膜使用现状

全县1年农膜使用总量约为438 t，地膜覆盖面积约为6 126 hm2 [3]，平均回收率仅为35.8%，即每年大约有281 t农用薄膜残留在土壤中，对土壤环境造成白色污染。一方面，农膜会破坏耕作层的土壤结构，降低土壤的通气性和透水性；另一方面，残留农膜会使微生物和土壤动物的活力受到限制，影响农作物对水分和营养物质的吸收，最终导致农作物减产。

3.2 减少农膜污染建议

减少农膜污染，可推广使用加厚地膜，并要求农资经营企业和经销商在生产经销环节中实施以旧换新，农用残膜的集中回收再利用是减少其污染的最直接措施。2017年，农业部在甘肃、新疆和内蒙古建设100个地膜治理示范县，全面推广使用加厚地膜，基本建立回收加工体系，示范县当季地膜回收率达到80%以上[10]。另外，建立标准育秧（苗）工厂、集中使用与回收地膜、推广生物质降解膜也是减少农膜面源的重要措施。

4 农作物秸秆污染

4.1 农作物秸秆利用现状

全县各类农作物秸秆78万t左右，利用率为85%左右，还有15%左右没被利用，存在环境污染隐患，主要表现在秸秆焚烧对大气的污染；另外，秸秆利用不合理，易导致沟渠等水体富营养化。

4.2 减少农作物秸秆污染建议

减少农作物秸秆污染问题，主要是实行农作物秸秆综合利用。一是因地制宜搞好秸秆还田。秸秆还田有助于提高土壤肥力，可使土地生产量增加15%～20%。二是利用农作物秸秆大力发展食用菌生产。目前已成功用于木耳、平菇、草菇等食用菌[11]。三是大力推行秸秆“过腹还田”。在有条件的饲养小区，积极推广秸秆青贮、微贮、氨化等技术，实行过腹还田，可代替40%～50%的精饲料。

5 镉污染

5.1 镉污染现状

镉是土壤等环境中活性较强的一种重金属，毒性大，易被作物根系吸收而向籽实迁移并积累在农产品中，是我国农田土壤污染最广泛和农产品中超标最突出的重金属元素[12]。近几年来，汉寿县各类作物（包括水稻、蔬菜等）镉无超标情况，土壤中存在镉污染的现象不容小觑，镉主要通过土壤—作物—食品链进入人体，从而危害人体健康。例如，水稻具有累积重金属镉的习性，通过吸收、转运将镉积累至稻米中。中国农业大学王梦梦等[13]研究表明，土壤全镉含量与水稻籽粒镉含量达到了极显著相关水平，相关性系数达0.3以上。海南大学赵雄等[14]研究表明，糙米镉含量与土壤总镉含量成显著正相关关系，而且相关性系数达到0.9以上。因此，水稻中镉含量随着土壤中镉含量的增加而增加，即使现在汉寿县农产品中未检测出镉超标情况，但是应防患于未然，积极采取措施降低土壤镉含量，生产更加绿色健康的农产品。

5.2 减少镉污染建议

组织开展好全县耕地土壤重金属污染加密调查工作，进一步开展好汉寿县耕地土壤重金属污染“VIP”（Variety，Irrigation and pH adjustment）修复技术的示范推广工作，是减少农作物镉污染的重要措施。“V”指选择低吸收镉作物品种。研究表明，粳稻品种糙米镉含量低于籼稻，生育期较短的中、低产品种的糙米中镉含量低于生育期较长的高产品种，常规稻品种的镉含量低于杂交稻，普通杂交稻品种吸收积累镉的能力显著低于超级稻，优质稻品种镉含量低于普通稻。“I”指水分控制，水稻籽粒中镉积累为全生育期淹水<前期淹水+抽穗扬花期烤田<最大田间持水量<80%的最大田间持水量。因此，全生育期淹水管理在能保证水稻产量的同时，可有效降低水稻茎叶、糙米中的镉含量。“P”指调节酸碱度，通过增加土壤氧化物、有机质及黏粒的含量，改变土壤氧化还原电位（Eh）、pH值、阳离子代换量和电导等物理化学性质，来降低土壤镉等重金属生物有效性[12，15]。因此，建议采取以下措施：一是要大力推广低吸镉品种，发展优质稻生产，主要有湘早籼32号、湘早籼45号、湘晚籼13号、湘晚籼12号和盛泰优018等优质稻品种；二是要增施有机肥和石灰；三是要坚持湿润耕作与灌溉；四是要加大改制力度；五是要施用作物吸镉阻断剂。

6 结语

在未来农业发展中应进一步提高环境友好型技术的研发与推广，改造传统农业向技术密集型现代农业转变，形成包括源头减量、过程阻断、生态修复防控面源污染、养分再利用的综合性策略[16]。源头减量策略主要包括水分管理过程和优化养分，实施径流控制和节水灌溉，以及减少肥料的投入、提高养分利用效率等；过程阻断包括人工湿地、缓冲带、生态沟渠和生态池塘等控制技术；生态修复是从面源污染的运输途径进行水生生态修复，以提高其自净能力[17]；养分再利用是将面源污水中的氮、磷等营养元素再度进入农作物生产系统中，达到循环再利用的目的。因此，在倡导生态保护、环境友好型的农业农村发展的大环境下，根据当地条件建设经济合理的面源污染生態防控技术体系对减少农作物面源污染具有重要意义。

同時，各地区应根据自身的地域特征，实施差别化的农业发展政策，在稳定粮食生产的同时注重生态环境保护，促进对农业面源污染的有效控制和农业、农村可持续发展。针对农作物面源污染，综合治理很重要，加快推进农作物秸秆、农用薄膜的资源化利用，继续深入实施农药、化肥零增长行动，引导养殖业和种植业融合发展，建设面源污染综合防控示范区，重点在产粮大县推进种养结合，加快发展生态循环农业[18]。

7 参考文献

[1] 丘雯文，钟涨宝，原春辉，等.中国农业面源污染排放的空间差异及其动态演变[J].中国农业大学学报，2018，23（1）：152-163.

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[3] 汉寿县统计局.2017年汉寿统计年鉴[M].汉寿：汉寿县统计局，2017：97-101.

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[7] 冯轲，田晓燕，王莉霞，等.化肥配施生物炭对稻田田面水氮磷流失风险影响[J].农业环境科学学报，2016，35（2）：329-335.

[8] 卜元卿，孔源，智勇，等.化学农药对环境的污染及其防控对策建议[J].中国农业科技导报，2014，16（2）：19-25.

[9] 中国农药网.湖南大力推行“农药使用量零增长”行动[EB/OL].（2018-06-15）[2018-06-19].http：//hn.rednet.cn/c/2018/06/15/4655575.htm.

[10] 乔金亮.农业部推进农膜回收行动治理“白色污染”要综合施策[EB/OL].（2017-11-14）[2018-06-19].http：//www.ce.cn/cysc/stwm/gd/201711/14/t20171114_26851209.shtml.

[11] 武中林.秸秆的污染治理及其综合利用[J].农业资源与环境学报，2010，27（1）：94.