漢壽縣農(nóng)作物面源污染現(xiàn)狀及防治建議

劉依依 黃麗霞 傅志強(qiáng) 戴清明 鄧龍飛 童得保

摘要 農(nóng)業(yè)面源污染一直是國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題，其中農(nóng)作物方面造成的面源污染是關(guān)鍵。本文介紹了漢壽縣農(nóng)作物面源污染（農(nóng)藥、化肥、農(nóng)作物秸稈、農(nóng)膜、鎘污染等）現(xiàn)狀，并提出了一些減少污染的建議，以期為農(nóng)作物面源污染的防控提供參考。

關(guān)鍵詞 農(nóng)作物面源污染；現(xiàn)狀；建議；湖南漢壽

中圖分類(lèi)號(hào) X592 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 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

漢壽縣地處洞庭湖西部，沅澧兩水尾閭，境內(nèi)河湖交錯(cuò)，濕地生態(tài)環(huán)境特征明顯，是全國(guó)糧食、蔬菜生產(chǎn)大縣，其主要土壤類(lèi)型為河沙泥和紅黃泥，以河湖沖沉積物和第四紀(jì)紅土兩大成土母質(zhì)為主。根據(jù)漢壽縣第1次農(nóng)業(yè)污染源普查結(jié)果表明，漢壽縣農(nóng)業(yè)面源污染現(xiàn)象較嚴(yán)重，其中農(nóng)作物面源污染顯著，其主要是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中過(guò)量使用化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、農(nóng)作物秸稈等對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染，具有隱蔽性、分散性、不易監(jiān)測(cè)性、空間異質(zhì)性、產(chǎn)生時(shí)間的不確定性和隨機(jī)性等特點(diǎn)。因此，難以像治理點(diǎn)源污染那樣進(jìn)行末端控制[1-2]。了解各污染源特點(diǎn)，是減少農(nóng)作物方面面源污染的關(guān)鍵；各個(gè)擊破，是縣級(jí)城市減少農(nóng)作物面源污染的重要途徑；同時(shí)采取多種生態(tài)工程措施，加強(qiáng)綜合管理是當(dāng)前治理面源污染的主要方法。

1 化肥污染

1.1 化肥施用現(xiàn)狀

漢壽縣農(nóng)作物播種面積約175.4 khm2，全年化肥總施用量（實(shí)物量）約214 152 t，其中氮肥施用量約103 171 t，磷肥施用量約60 796 t，復(fù)合肥施用量約28 743 t，化肥施用折純量約55 736 t[3]。平均化肥施用量約達(dá)1 221 kg/hm2，平均化肥施用折純量約達(dá)317.8 kg/hm2，較全省平均水平高16.83%，較全國(guó)平均水平高46.26%。施肥中有約1/3氮元素、磷元素分別以多種形式、顆粒態(tài)形式通過(guò)地表徑流和滲漏進(jìn)入水體[4]，按33%的損失量計(jì)算，全縣約104.9 kg/hm2的折純化肥損失，存在導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化的隱患。另外，過(guò)量施用化肥將會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)。

1.2 減少化肥污染建議

大力推廣應(yīng)用有機(jī)肥、減少化肥施用量，是減少化肥面源污染有效且易推廣的重要措施。一是實(shí)施測(cè)土配方施肥，推廣平衡施肥技術(shù)。漢壽縣推廣測(cè)土配方施肥，肥料利用率平均提高3%左右。二是實(shí)施增施有機(jī)肥措施，種植綠肥。近幾年來(lái)，漢壽縣每年綠肥種植面積穩(wěn)定在13 333.33 hm2以上，呈現(xiàn)恢復(fù)性增長(zhǎng)良好態(tài)勢(shì)。三是示范節(jié)氮省肥栽培技術(shù)。漢壽縣2014—2017年水稻節(jié)氮省肥栽培示范顯示，平均可節(jié)氮10.5%以上。另外，控制水稻直播栽培，倡導(dǎo)構(gòu)筑標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田等也是減少水肥流失的重要措施。

為了減少農(nóng)作物種植中過(guò)量施用化肥而造成的面源污染，還需要注重污染治理與養(yǎng)分的再利用相結(jié)合，養(yǎng)分再利用是途徑，污染物治理是根本[5]。氮、磷等元素進(jìn)入水體后成為污染源，但是對(duì)于農(nóng)田和作物，也是重要而且不可缺少的養(yǎng)分[6]。因此，對(duì)養(yǎng)分進(jìn)行再利用是減少污染的一個(gè)有效途徑。另外，研究表明，在稻田中用生物碳替代部分化肥作為底肥可以有效減少田面水中總氮、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮的濃度，故在減少化肥污染的途徑中生物炭的施用也起著重要的作用[7]。

2 農(nóng)藥污染

2.1 農(nóng)藥施用現(xiàn)狀

漢壽縣2016年農(nóng)藥施用量（實(shí)物量）1 208 t，平均農(nóng)藥施用量達(dá)6.9 kg/hm2 [3]；2017年農(nóng)藥施用量911.5 t，其中有機(jī)磷農(nóng)藥達(dá)101.4 t、除草劑等其他農(nóng)藥810.1 t。研究表明，80%的農(nóng)藥直接進(jìn)入環(huán)境，不僅擴(kuò)散在大氣、土壤、水等環(huán)境介質(zhì)之間，還會(huì)隨著食物鏈富集在不同生物體內(nèi)，進(jìn)而危害整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)[8]，其帶來(lái)面源污染的隱患顯而易見(jiàn)。農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的破壞主要體現(xiàn)在：一是污染大氣、水環(huán)境；二是造成土壤板結(jié)，破壞土壤結(jié)構(gòu)；三是殺傷有益生物，增強(qiáng)病蟲(chóng)害的抗性，傷害各生物體等。

2.2 減少農(nóng)藥污染建議

削減農(nóng)藥使用量，提高農(nóng)藥利用率是減少農(nóng)藥污染的重要途徑。一是病蟲(chóng)害防治必須大力推廣農(nóng)作物病蟲(chóng)害的專(zhuān)業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治。通過(guò)建立健全農(nóng)作物病蟲(chóng)害測(cè)報(bào)體系，實(shí)施達(dá)標(biāo)防治，全縣1年農(nóng)藥減少24.5%。二是推廣使用農(nóng)藥助劑（如有機(jī)硅等）和適用的植保新機(jī)械，提高農(nóng)藥利用率。報(bào)告顯示，2017年湖南省農(nóng)藥利用率提高3%[9]。三是實(shí)施病蟲(chóng)害綜合防治，擴(kuò)大物理防治、生物防治等控害措施，推廣“以菌治蟲(chóng)”“以蟲(chóng)治蟲(chóng)”“黃板誘殺蟲(chóng)”“燈光誘殺蟲(chóng)”以及使用防蟲(chóng)網(wǎng)等措施，削減化學(xué)合成農(nóng)藥的使用量。四是推廣應(yīng)用植物源農(nóng)藥、生物農(nóng)藥、高效低毒農(nóng)藥，減少劇毒、高毒、高殘留農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染。五是分類(lèi)處理農(nóng)藥包裝垃圾。數(shù)據(jù)顯示，包裝中殘留的農(nóng)藥量占總重量的2%～5%[8]。因此，處理好農(nóng)藥包裝，全縣可減少農(nóng)藥18.2～45.6 t。在作物栽培方面，可實(shí)施壯秧健苗移栽、旺苗壓控草害、提高耕整質(zhì)量、提升雜草防除效果等措施。

在全縣水稻和棉花等作物種植區(qū)開(kāi)展農(nóng)藥減量增產(chǎn)示范，小區(qū)的品種、栽種日期、種植密度、施肥數(shù)量、土壤的pH值、灌溉情況等一致，選用不同藥劑、不同濃度組合進(jìn)行處理，依據(jù)3年的試驗(yàn)結(jié)果篩選出農(nóng)藥減量、作物增產(chǎn)效果最佳的藥劑組合。通過(guò)比較試驗(yàn)，探究出農(nóng)藥減施最佳防治方法。

3 農(nóng)膜污染

3.1 農(nóng)膜使用現(xiàn)狀

全縣1年農(nóng)膜使用總量約為438 t，地膜覆蓋面積約為6 126 hm2 [3]，平均回收率僅為35.8%，即每年大約有281 t農(nóng)用薄膜殘留在土壤中，對(duì)土壤環(huán)境造成白色污染。一方面，農(nóng)膜會(huì)破壞耕作層的土壤結(jié)構(gòu)，降低土壤的通氣性和透水性；另一方面，殘留農(nóng)膜會(huì)使微生物和土壤動(dòng)物的活力受到限制，影響農(nóng)作物對(duì)水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，最終導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)。

3.2 減少農(nóng)膜污染建議

減少農(nóng)膜污染，可推廣使用加厚地膜，并要求農(nóng)資經(jīng)營(yíng)企業(yè)和經(jīng)銷(xiāo)商在生產(chǎn)經(jīng)銷(xiāo)環(huán)節(jié)中實(shí)施以舊換新，農(nóng)用殘膜的集中回收再利用是減少其污染的最直接措施。2017年，農(nóng)業(yè)部在甘肅、新疆和內(nèi)蒙古建設(shè)100個(gè)地膜治理示范縣，全面推廣使用加厚地膜，基本建立回收加工體系，示范縣當(dāng)季地膜回收率達(dá)到80%以上[10]。另外，建立標(biāo)準(zhǔn)育秧（苗）工廠、集中使用與回收地膜、推廣生物質(zhì)降解膜也是減少農(nóng)膜面源的重要措施。

4 農(nóng)作物秸稈污染

4.1 農(nóng)作物秸稈利用現(xiàn)狀

全縣各類(lèi)農(nóng)作物秸稈78萬(wàn)t左右，利用率為85%左右，還有15%左右沒(méi)被利用，存在環(huán)境污染隱患，主要表現(xiàn)在秸稈焚燒對(duì)大氣的污染；另外，秸稈利用不合理，易導(dǎo)致溝渠等水體富營(yíng)養(yǎng)化。

4.2 減少農(nóng)作物秸稈污染建議

減少農(nóng)作物秸稈污染問(wèn)題，主要是實(shí)行農(nóng)作物秸稈綜合利用。一是因地制宜搞好秸稈還田。秸稈還田有助于提高土壤肥力，可使土地生產(chǎn)量增加15%～20%。二是利用農(nóng)作物秸稈大力發(fā)展食用菌生產(chǎn)。目前已成功用于木耳、平菇、草菇等食用菌[11]。三是大力推行秸稈“過(guò)腹還田”。在有條件的飼養(yǎng)小區(qū)，積極推廣秸稈青貯、微貯、氨化等技術(shù)，實(shí)行過(guò)腹還田，可代替40%～50%的精飼料。

5 鎘污染

5.1 鎘污染現(xiàn)狀

鎘是土壤等環(huán)境中活性較強(qiáng)的一種重金屬，毒性大，易被作物根系吸收而向籽實(shí)遷移并積累在農(nóng)產(chǎn)品中，是我國(guó)農(nóng)田土壤污染最廣泛和農(nóng)產(chǎn)品中超標(biāo)最突出的重金屬元素[12]。近幾年來(lái)，漢壽縣各類(lèi)作物（包括水稻、蔬菜等）鎘無(wú)超標(biāo)情況，土壤中存在鎘污染的現(xiàn)象不容小覷，鎘主要通過(guò)土壤—作物—食品鏈進(jìn)入人體，從而危害人體健康。例如，水稻具有累積重金屬鎘的習(xí)性，通過(guò)吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)將鎘積累至稻米中。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)王夢(mèng)夢(mèng)等[13]研究表明，土壤全鎘含量與水稻籽粒鎘含量達(dá)到了極顯著相關(guān)水平，相關(guān)性系數(shù)達(dá)0.3以上。海南大學(xué)趙 雄等[14]研究表明，糙米鎘含量與土壤總鎘含量成顯著正相關(guān)關(guān)系，而且相關(guān)性系數(shù)達(dá)到0.9以上。因此，水稻中鎘含量隨著土壤中鎘含量的增加而增加，即使現(xiàn)在漢壽縣農(nóng)產(chǎn)品中未檢測(cè)出鎘超標(biāo)情況，但是應(yīng)防患于未然，積極采取措施降低土壤鎘含量，生產(chǎn)更加綠色健康的農(nóng)產(chǎn)品。

5.2 減少鎘污染建議

組織開(kāi)展好全縣耕地土壤重金屬污染加密調(diào)查工作，進(jìn)一步開(kāi)展好漢壽縣耕地土壤重金屬污染“VIP”（Variety，Irrigation and pH adjustment）修復(fù)技術(shù)的示范推廣工作，是減少農(nóng)作物鎘污染的重要措施?！癡”指選擇低吸收鎘作物品種。研究表明，粳稻品種糙米鎘含量低于秈稻，生育期較短的中、低產(chǎn)品種的糙米中鎘含量低于生育期較長(zhǎng)的高產(chǎn)品種，常規(guī)稻品種的鎘含量低于雜交稻，普通雜交稻品種吸收積累鎘的能力顯著低于超級(jí)稻，優(yōu)質(zhì)稻品種鎘含量低于普通稻?！癐”指水分控制，水稻籽粒中鎘積累為全生育期淹水<前期淹水+抽穗揚(yáng)花期烤田<最大田間持水量<80%的最大田間持水量。因此，全生育期淹水管理在能保證水稻產(chǎn)量的同時(shí)，可有效降低水稻莖葉、糙米中的鎘含量?！癙”指調(diào)節(jié)酸堿度，通過(guò)增加土壤氧化物、有機(jī)質(zhì)及黏粒的含量，改變土壤氧化還原電位（Eh）、pH值、陽(yáng)離子代換量和電導(dǎo)等物理化學(xué)性質(zhì)，來(lái)降低土壤鎘等重金屬生物有效性[12，15]。因此，建議采取以下措施：一是要大力推廣低吸鎘品種，發(fā)展優(yōu)質(zhì)稻生產(chǎn)，主要有湘早秈32號(hào)、湘早秈45號(hào)、湘晚秈13號(hào)、湘晚秈12號(hào)和盛泰優(yōu)018等優(yōu)質(zhì)稻品種；二是要增施有機(jī)肥和石灰；三是要堅(jiān)持濕潤(rùn)耕作與灌溉；四是要加大改制力度；五是要施用作物吸鎘阻斷劑。

6 結(jié)語(yǔ)

在未來(lái)農(nóng)業(yè)發(fā)展中應(yīng)進(jìn)一步提高環(huán)境友好型技術(shù)的研發(fā)與推廣，改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向技術(shù)密集型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變，形成包括源頭減量、過(guò)程阻斷、生態(tài)修復(fù)防控面源污染、養(yǎng)分再利用的綜合性策略[16]。源頭減量策略主要包括水分管理過(guò)程和優(yōu)化養(yǎng)分，實(shí)施徑流控制和節(jié)水灌溉，以及減少肥料的投入、提高養(yǎng)分利用效率等；過(guò)程阻斷包括人工濕地、緩沖帶、生態(tài)溝渠和生態(tài)池塘等控制技術(shù)；生態(tài)修復(fù)是從面源污染的運(yùn)輸途徑進(jìn)行水生生態(tài)修復(fù)，以提高其自?xún)裟芰17]；養(yǎng)分再利用是將面源污水中的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素再度進(jìn)入農(nóng)作物生產(chǎn)系統(tǒng)中，達(dá)到循環(huán)再利用的目的。因此，在倡導(dǎo)生態(tài)保護(hù)、環(huán)境友好型的農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展的大環(huán)境下，根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件建設(shè)經(jīng)濟(jì)合理的面源污染生態(tài)防控技術(shù)體系對(duì)減少農(nóng)作物面源污染具有重要意義。

同時(shí)，各地區(qū)應(yīng)根據(jù)自身的地域特征，實(shí)施差別化的農(nóng)業(yè)發(fā)展政策，在穩(wěn)定糧食生產(chǎn)的同時(shí)注重生態(tài)環(huán)境保護(hù)，促進(jìn)對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染的有效控制和農(nóng)業(yè)、農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展。針對(duì)農(nóng)作物面源污染，綜合治理很重要，加快推進(jìn)農(nóng)作物秸稈、農(nóng)用薄膜的資源化利用，繼續(xù)深入實(shí)施農(nóng)藥、化肥零增長(zhǎng)行動(dòng)，引導(dǎo)養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)融合發(fā)展，建設(shè)面源污染綜合防控示范區(qū)，重點(diǎn)在產(chǎn)糧大縣推進(jìn)種養(yǎng)結(jié)合，加快發(fā)展生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)[18]。

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