專利名稱：菜地土壤氮磷徑流控制生態(tài)攔截方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)生態(tài)工程領(lǐng)域，涉及一種菜地土壤氮磷徑流控制生態(tài)攔截方法。該項(xiàng)技術(shù)尤其適用于控制菜地土壤氮磷徑流向水體遷移。
背景技術(shù)：
水體富營養(yǎng)化是當(dāng)今世界范圍內(nèi)的環(huán)境難題。農(nóng)田土壤、化肥氮磷徑流向水體遷移是非點(diǎn)源污染主要貢獻(xiàn)者之一。因而對(duì)農(nóng)田中氮磷的生態(tài)攔截已成為水環(huán)境研究中的重要內(nèi)容。在國內(nèi)外對(duì)非點(diǎn)源污染治理的經(jīng)驗(yàn)中，生態(tài)工程被公認(rèn)為是對(duì)非點(diǎn)源污染治理的有效措施。其中技術(shù)較為成熟和應(yīng)用較多的生態(tài)工程有植被過濾帶、人工濕地、生態(tài)溝渠等。生態(tài)溝渠技術(shù)適宜于控制水田氮磷徑流向水體遷移。人工濕地雖然實(shí)用于控制水田和旱地氮磷徑流向水體遷移，但是占用土地面積大，難以在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)人地矛盾突出的蘇南地區(qū)推廣應(yīng)用。植被過濾帶所選草種無后續(xù)利用價(jià)值也難以被農(nóng)民接受。蔬菜地是太湖地區(qū)重要土地利用方式之一。為了取水方便，菜地主要分布于河邊、湖邊或水塘邊。蔬菜地施肥量是水田、旱地幾倍，蔬菜地長期大量施用化肥，導(dǎo)致氮磷利用率低，未被作物吸收的氮磷通過徑流和淋洗等途徑進(jìn)入水體。太湖地區(qū)降水豐沛，雨季長且相對(duì)集中，如果沒有有效的攔截措施，近水體蔬菜地流出的肥水將成為太湖水質(zhì)污染源之一。傳統(tǒng)菜地溝渠為裸露土質(zhì)溝渠，其容易產(chǎn)生水土流失，也沒有攔截土壤和施肥氮磷向水體遷移功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明以生態(tài)學(xué)理論為依據(jù)，通過生態(tài)攔截帶、菜地生態(tài)攔截溝構(gòu)建、草后續(xù)利用及及維護(hù)三項(xiàng)技術(shù)的集成，實(shí)現(xiàn)生態(tài)攔截控制菜地氮磷向水體遷移技術(shù)的實(shí)用性和持續(xù)性。
上述目的是通過以下技術(shù)實(shí)現(xiàn)的菜地土壤氮磷徑流控制生態(tài)攔截方法，包括以下步驟構(gòu)建生態(tài)攔截帶；構(gòu)建生態(tài)攔截溝；生態(tài)攔截帶和攔截溝中的牧草的后續(xù)利用和維護(hù)。
以上步驟中的第1、第2兩個(gè)步驟可以只選用其中之一，也可以同時(shí)選用，同時(shí)選用時(shí)，它們是同時(shí)實(shí)施的，不存在先后順序問題。
采用本發(fā)明的方法攔截、控制菜地氮磷流失的時(shí)，不排除同時(shí)采用其他生物學(xué)或非生物學(xué)的方法，而且本方法與其他生物學(xué)、非生物學(xué)方法之間，一般都不會(huì)產(chǎn)生矛盾與沖突，只會(huì)產(chǎn)生效果的疊加。
所述的構(gòu)建生態(tài)攔截帶技術(shù)是指攔截帶位于河道、湖、池塘與蔬菜地之間，寬度4～6米，本發(fā)明推薦采用5米；攔截帶內(nèi)種植經(jīng)濟(jì)型牧草，不施肥。
所述的構(gòu)建生態(tài)攔截溝技術(shù)是生態(tài)攔截溝位于毗鄰的蔬菜地塊之間，用于灌溉和排水。溝的底部和兩壁種植經(jīng)濟(jì)型牧草，配施葉面肥。溝的寬度與深度可以為20～30cm。
所述的牧草后續(xù)利用和維護(hù)技術(shù)是根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況和季節(jié)不同，選擇適宜的經(jīng)濟(jì)型牧草，并根據(jù)牧草的需要施用專門配方的葉面肥。牧草就近供應(yīng)漁業(yè)養(yǎng)殖的需要。牧草種植面積與其可支持的漁業(yè)養(yǎng)殖面積的比例約為1∶1～1.5。
所述的“專門配方的葉面肥”及“牧草供應(yīng)漁業(yè)養(yǎng)殖需要”的具體方法，可以采用現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)公開的各種方法。
所述的牧草，可以選自蘇丹草(Sorghum sudanense)；黑麥草(Loliumhybridum)；狼尾草(Pennisetum clandesti)黑麥草-蘇丹草組合。
本發(fā)明提供的農(nóng)業(yè)生態(tài)工程學(xué)方法，可以實(shí)現(xiàn)面源污染中N、P成分生態(tài)攔截和循環(huán)利用中生態(tài)攔截帶控制工程建設(shè)，能夠有效地控制蔬菜地向水體的氮磷排放；工程施工便利，技術(shù)簡單，易于推廣；牧草的資源化利用，實(shí)現(xiàn)生態(tài)攔截技術(shù)的自我維護(hù)。與生態(tài)溝渠相比，本發(fā)明所述的菜地氮磷徑流攔截方法，利用了臨湖、沿河(溝)的自然地形條件，實(shí)際建設(shè)成本和施工難度較低，有良好的自我維持能力。


圖1為本實(shí)用新型技術(shù)工程平面圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1，菜地土壤氮磷徑流控制生態(tài)攔截方法。
生態(tài)攔截帶構(gòu)建技術(shù)以2005年的2月到8月的觀測(cè)結(jié)果為例，生態(tài)攔截草帶能攔截徑流氮42～91％，其中對(duì)顆粒態(tài)氮攔截效率為46～95％；對(duì)水溶態(tài)氮及其組分NO3-，NH4+攔截效率分別為20～79％，10-98％和30～80％；生態(tài)攔截草帶能攔截徑流磷30.4～92％，對(duì)顆粒態(tài)磷攔截效率均在16.7～95％，對(duì)水溶態(tài)磷及其組分H2PO42-攔截效率分別為26～84％和23～89％。
表1 生態(tài)攔截帶控制菜地土壤氮磷徑流流失效果(2005年，蘇丹草)

生態(tài)攔截溝構(gòu)建技術(shù)2005年夏季，生態(tài)攔截溝內(nèi)種植蘇丹草，平均每米草帶能攔截0.38mg總氮，0.12mg總磷。
牧草后繼利用和維護(hù)技術(shù)以氮磷吸收效率高、草后續(xù)利用經(jīng)濟(jì)價(jià)值高為根據(jù)，我們選擇黑麥草-蘇丹草組合。10～5月為黑麥草，5～9月為蘇丹草。每季牧草收割兩次，作為飼料供應(yīng)生態(tài)攔截帶毗鄰的魚塘。牧草種植面積與其可支持的漁業(yè)養(yǎng)殖面積的比例約為1∶1.2。
布局參照?qǐng)D1在1和3中種植牧草，以氮磷吸收效率高、草后續(xù)利用經(jīng)濟(jì)價(jià)值高為根據(jù)，我們選擇黑麥草-蘇丹草組合。能夠吸收和攔截2產(chǎn)生的徑流水所含氮磷；配施葉面肥，使牧草能用于4的漁業(yè)養(yǎng)殖。10～5月為黑麥草，5～9月為蘇丹草。每季牧草收割兩次，作為飼料供應(yīng)生態(tài)攔截帶毗鄰的魚塘。牧草種植面積與其可支持的漁業(yè)養(yǎng)殖面積的比例約為1∶1.2。
實(shí)施例2，與實(shí)施例1基本相同，但只構(gòu)建生態(tài)攔截帶。生態(tài)攔截帶中種植蘇丹草。攔截帶寬度4～6米。
實(shí)施例3，與實(shí)施例1基本相同，但只構(gòu)建生態(tài)攔截溝。生態(tài)攔截溝中種植黑麥草。
實(shí)施例4，與實(shí)施例1基本相同，但生態(tài)攔截帶與生態(tài)攔截溝中種植的牧草為狼尾草。攔截帶寬度5米。
權(quán)利要求
1.一種菜地土壤氮磷徑流控制生態(tài)攔截方法，包括以下步驟構(gòu)建生態(tài)攔截帶；構(gòu)建生態(tài)攔截溝；生態(tài)攔截帶和攔截溝中的牧草的后續(xù)利用和維護(hù)。
2.如權(quán)利要求1所述的菜地土壤氮磷徑流控制生態(tài)攔截方法，其特征在于，所述的構(gòu)建生態(tài)攔截帶是指攔截帶位于河道、湖、池塘與蔬菜地之間，寬度4～6米；攔截帶內(nèi)種植經(jīng)濟(jì)型牧草，不施肥；所述的構(gòu)建生態(tài)攔截溝是生態(tài)攔截溝位于毗鄰的蔬菜地塊之間，用于灌溉和排水，溝的底部和兩壁種植經(jīng)濟(jì)型牧草，配施葉面肥；所述的牧草后續(xù)利用和維護(hù)技術(shù)是根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況和季節(jié)不同，選擇適宜的經(jīng)濟(jì)型牧草，并根據(jù)牧草的需要施用專門配方的葉面肥，牧草就近供應(yīng)漁業(yè)養(yǎng)殖的需要，牧草種植面積與其可支持的漁業(yè)養(yǎng)殖面積的比例約為1∶1～1.5；所述的牧草選自蘇丹草(Sorghum sudanense)；黑麥草(Lolium hybridum)；狼尾草(Pennisetum clandesti)黑麥草-蘇丹草組合。
3.如權(quán)利要求1或2所述的菜地生態(tài)攔截溝構(gòu)建技術(shù)，其特征在于，所述的構(gòu)建生態(tài)攔截帶的寬度為5米。
全文摘要
菜地土壤氮磷徑流控制生態(tài)攔截方法，步驟是構(gòu)建生態(tài)攔截帶；構(gòu)建生態(tài)攔截溝；生態(tài)攔截帶和攔截溝中的牧草的后續(xù)利用和維護(hù)。攔截帶位于河道、湖、池塘與蔬菜地之間，寬度4～6米；攔截帶內(nèi)種植經(jīng)濟(jì)型牧草，不施肥；攔截溝位于毗鄰的蔬菜地塊之間，用于灌溉和排水，溝的底部和兩壁種植經(jīng)濟(jì)型牧草，配施葉面肥；選擇適宜的經(jīng)濟(jì)型牧草，并施用葉面肥，牧草就近供應(yīng)漁業(yè)養(yǎng)殖的需要，牧草種植面積與其可支持的漁業(yè)養(yǎng)殖面積的比例約為1∶1～1.5；牧草選自蘇丹草；黑麥草；黑麥草－蘇丹草組合。本發(fā)明能夠有效地控制蔬菜地向水體的氮磷排放；工程施工便利，技術(shù)簡單，易于推廣；牧草的資源化利用，實(shí)現(xiàn)生態(tài)攔截技術(shù)的自我維護(hù)。
文檔編號(hào)A01B79/00GK1823564SQ200610037908
公開日2006年8月30日 申請(qǐng)日期2006年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月20日
發(fā)明者胡正義, 王彩絨, 林天, 李國棟, 楊林章, 施衛(wèi)明, 吳錫軍 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院南京土壤研究所