新野县典型菜田施肥对地下水质的影响

吕宏伟　陈松钦　刘听报　刘磊

摘要    蔬菜是新野县三大支柱产业之一。为摸清新野县蔬菜化肥使用及地下水水质情况，2018年开展了针对性调查。结果表明，新野县蔬菜折纯施肥量为纯N 403.11 kg/hm2、P2O5 368.06 kg/hm2、K2O 365.64 kg/hm2。定点调查蔬菜集中产区地下水水质状况，硝态氮含量13.56 mg/L，铵态氮含量0.09 mg/L，介于Ⅱ类到Ⅲ类之间，总体Ⅲ类超标率21.43%。菜田施肥量及地下水质普遍高于大田作物，应引起足够重视，为下一步开展化肥残留治理工作提供参考。

关键词    菜田;施肥;现状调查;地下水水质;河南新野

中图分类号    X523        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2020）09-0187-02                                                                                     开放科学（资源服务）标识码（OSID）

Abstract    The vegetables are one of the three pillar industries in Xinye County.In order to find out the use of vegetable fertilizer and groundwater quality in Xinxinye County，a targeted investigation was carried out in 2018.The results showed that the amount of pure fertilization of vegetables in Xinxinye County was N 403.11 kg/hm2，P2O5 368.06 kg/hm2，K2O 365.64 kg/hm2.According to the investigation of groundwater quality in the vegetable producing areas，the content of nitrate nitrogen was 13.56 mg/L，the content of ammonium nitrogen was 0.09 mg/L，which was between class Ⅱ and class Ⅲ，and the overall exceeding rate of class Ⅲ was 21.43%.The amount of fertilizer application and groundwater quality in vegetable field were generally higher than that in field crops，which should be paid more attention to and could provide reference for the next step of fertilizer residue treatment.

Key words    vegetable field;fertilization;status investigation;groundwater quality;Xinye Henan

近年來，新野县蔬菜产业投入大、产量高、效益突出，已成为全县三大支柱产业之一，为农业经济发展做出了历史性的贡献。但同时新野县蔬菜种植也存在着化肥投入量大、用药过多过频、土壤酸化和水质恶化等问题。为摸清新野县主要蔬菜施肥情况及其对地下水质的影响，开展了蔬菜田施肥状况调查，并对相关地区地下水质进行了化验分析，为开展“化肥零增长行动”及农业面源污染治理效果提供参考和评估依据。

1    区域与方法

1.1    新野县农业概况

新野县位于河南省西南部，隶属南阳市，辖8个镇、5个乡、2个街道办事处，共273个行政村。境内地势平坦，属北亚热带地区，大陆性季风气候，气候温和，四季分明，雨热同期。年平均日照时数1 844.3 h，年平均气温15.2 ℃。全年农耕期311 d，作物活跃生长期205 d，无霜期228 d，有利于多种农作物生产。全县土地面积1 062 km2，耕地面积7.1万hm2，多为河流沉淀物覆盖，土层深厚，保水保肥性好，适宜植物种类繁多，形成了蔬菜、畜牧、花生三大支柱产业。常年农作物种植面积约13.7万hm2，仅蔬菜种植面积达2.19万hm2，其中保护地蔬菜0.71万hm2，露地蔬菜1.48万hm2，产量达175万t，产值17亿元，占农业总产值的35%以上，是农民增收的主要产业[1]。新野县成为全国知名的主要蔬菜产区之一。自2009年以来，1.37万hm2蔬菜通过河南省无公害农产品产地认定，四季豆、甘蓝等25个主导品种获取了农业部无公害农产品认证，甘蓝等13个品种获得绿色产品认证，萝卜等14个产品获得有机产品认证，“新野甘蓝”“新野大白菜”获得国家地理标志认证。新野县是国家级现代农业示范区、全国无公害蔬菜生产基地示范县、全国蔬菜标准化生产基地示范县和全国农产品安全示范县[2]。

1.2    调查方法

1.2.1    施肥情况调查。本次施肥状况调查为蔬菜作物与大田作物同时进行，并且以蔬菜作物为主。以乡为单位开展施肥调查，采用等间距抽样的方法选取有代表性的汉城办、城郊乡、上港乡、沙堰镇和樊集乡等4个乡镇（街道）开展调查。根据乡内各村人均收入等间距随机抽取3个村，每个村随机等间距抽取10个农户调研。本次调查设2种种植模式，分别为南方湿润区-露地蔬菜作物64份和南方湿润区-保护地蔬菜56份，同时调查大田作物120份。

组织新野县农业农村局的技术人员，分为2个调查组，每个调查组负责1个种植模式的调查任务，于2018年10月下旬至11月上旬进村入户开展调查工作。调查内容主要包括乡村名称、农户姓名、土壤类型、作物名称、轮作方式、肥料施用方式、分次序肥料种类、肥料名称、养分含量以及施用实物量等[3]。

1.2.2    地下水质调查。在城郊乡蔬菜主产区选取露地蔬菜、保护地蔬菜2块典型菜地开展地下水水质定点调查。2处调查点土壤质地均为中壤，沙姜黑土，肥力中等，常规耕作，2季蔬菜轮作模式，采用地下水起垄开沟灌溉，井深40 m。每次浇水时用矿泉水瓶润洗后取灌溉水样2瓶，每瓶500 mL，贴上标签，放入-20 ℃冰箱保存，送至河南农大资环学院化验室。采用靛酚蓝法（GB 17378.4—2007）或连续流动注射仪法（HJ 667—2013）检测铵态氮，采用酚二磺酸分光光度法（GB 7480—1987）或流动注射法（HJ/T 346—2007）对硝态氮进行化验、分析。2018年全年调查露地蔬菜地下水15个样本，调查保护地地下水13个样本，共28个水样，将化验结果进行汇总和分析。

2    结果与分析

2.1    蔬菜（大田作物）折纯化肥使用量

由表1可知，新野县蔬菜化肥折纯用量1 136.82 kg/hm2，远高于同期粮食作物施肥量（403.05～677.70 kg/hm2）和油料作物施肥量（494.85 kg/hm2）。蔬菜折純施肥量为纯N 403.11 kg/hm2、P2O5 368.06 kg/hm2、K2O 365.64 kg/hm2。从蔬菜种类来看，瓜果类蔬菜化肥使用量普遍高于根茎叶类蔬菜，氮、磷、钾使用量分别达到其234%、330%、340%。

从施肥种类及方式来看，蔬菜田使用化肥农户为120户，化肥使用率为100%。施肥种类以三元素复混肥为主，少数农户配合施用部分复合肥磷酸二铵、单质氮肥尿素、单质钾肥等。基肥施用方式是深翻掩底和旋耕入土;追肥施用方式多为随水条施，少数采用遇雨撒施或撒施后浇水。在施肥运筹方面，约95%以上农户采用底肥与追肥结合，不足5%农户采用一次性施肥。农家肥使用农户31户，农家肥使用率为26%，平均使用量15.70 t/hm2，施肥方式一般为撒施后深翻掩底或旋耕入土。

调查结果表明，2018年新野县2.19万hm2蔬菜类施肥总量折纯为24 888.74 t，其中纯N 8 825.53 t、P2O5 8 058.06 t、K2O 8 005.15 t。

2.2    菜田地下水质

从表2可以看出，调查典型地块保护地蔬菜地下水总氮、总磷含量略高于露地蔬菜，但差异不显著。地下水总氮、总磷含量普遍较高。调查发现，传统蔬菜种植区保护地蔬菜硝态氮含量为5.46～32.76 mg/L，平均为13.33 mg/L，铵态氮含量在0.059～0.215 mg/L之间，平均为0.10 mg/L;露地蔬菜硝态氮含量在8.86～43.72 mg/L之间，平均为13.79 mg/L，铵态氮含量在0.023～0.142 mg/L之间，平均为0.08 mg/L。对照1993年12月30日国务院颁布的《中华人民共和国地下水水质标准》（GB/T 14848—1993）来看，地下水水质在Ⅱ类到Ⅲ类之间。但在实际调查中，保护地蔬菜地块硝态氮超Ⅲ类标准4次，铵态氮超Ⅲ类标准1次，超标次数共5次，超标率38.46%;露地蔬菜地块硝态氮超Ⅲ类标准1次，铵态氮超Ⅲ类标准0次，超标率6.67%，总体超标率21.43%。

3    结论与讨论

从调查结果来看，新野县蔬菜施肥量偏高，特别是磷、钾肥施用量偏多，主要原因是农民对于蔬菜产量的预期较高，加上蔬菜价格受市场因素影响较大，当蔬菜价格偏高时，为追求效益导致施肥量增加。本次调查样本数有限，代表性受到限制。同时，长期大量使用化肥对地下水质的影响[4]，特别是硝态氮的浓度过高，对农业生产、饮水安全等带来重大危害，但其相关性及危害程度有待进一步研究。

据统计，2019年新野县化肥折纯施用量5.580万t，比2018年减少0.041万t，化肥使用量增长势头得到遏制，部分水源地区呈逐步下降的趋势，农业生态环境整体上稳中向好。然而，仅有38%左右化肥被当季农作物根系吸收利用，其余部分残留在土壤中，供下季作物吸收利用或通过径流、淋溶流失，进入水体循环。在传统蔬菜种植区，由于连续多年施肥量过多，地下水水质已呈现富营养化现象，给农田生态环境带来巨大压力，应该引起人们的足够重视[5-6]。

4    参考文献

[1] 杨风琴，韩洁.新野县蔬菜产业发展现状及存在的主要问题[J].长江蔬菜，2012（12）：87-88.

[2] 王建怀.新野县蔬菜产业发展现状及对策[J].河南农业，2009（21）：58.

[3] 周瑞，刘听报.新野县2018年化肥使用量零增长实施效果评估[J].现代农业科技，2019（9）：170.

[4] 董悦安，沈照理，钟佐.菜田施肥（化肥）对地下水氮污染影响的试验研究[J].地球科学，1999（1）：103-106.

[5] 王清鹏，吕宏伟，李小红，等.新野县农业生态环境保护现状及建议[J].乡村科技，2018（2）：102-104.

[6] 虞祎，杨泳冰，胡浩，等.中国化肥减量目标研究：基于满足农产品供给与水资源的双重约束[J].农业技术经济，2017（2）：102-110.