新野縣典型菜田施肥對地下水質(zhì)的影響

呂宏偉　陳松欽　劉聽報　劉磊

摘要? ? 蔬菜是新野縣三大支柱產(chǎn)業(yè)之一。為摸清新野縣蔬菜化肥使用及地下水水質(zhì)情況，2018年開展了針對性調(diào)查。結(jié)果表明，新野縣蔬菜折純施肥量為純N 403.11 kg/hm2、P2O5 368.06 kg/hm2、K2O 365.64 kg/hm2。定點調(diào)查蔬菜集中產(chǎn)區(qū)地下水水質(zhì)狀況，硝態(tài)氮含量13.56 mg/L，銨態(tài)氮含量0.09 mg/L，介于Ⅱ類到Ⅲ類之間，總體Ⅲ類超標率21.43%。菜田施肥量及地下水質(zhì)普遍高于大田作物，應(yīng)引起足夠重視，為下一步開展化肥殘留治理工作提供參考。

關(guān)鍵詞? ? 菜田;施肥;現(xiàn)狀調(diào)查;地下水水質(zhì);河南新野

中圖分類號? ? X523? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2020）09-0187-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務(wù)）標識碼（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，新野縣蔬菜產(chǎn)業(yè)投入大、產(chǎn)量高、效益突出，已成為全縣三大支柱產(chǎn)業(yè)之一，為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展做出了歷史性的貢獻。但同時新野縣蔬菜種植也存在著化肥投入量大、用藥過多過頻、土壤酸化和水質(zhì)惡化等問題。為摸清新野縣主要蔬菜施肥情況及其對地下水質(zhì)的影響，開展了蔬菜田施肥狀況調(diào)查，并對相關(guān)地區(qū)地下水質(zhì)進行了化驗分析，為開展“化肥零增長行動”及農(nóng)業(yè)面源污染治理效果提供參考和評估依據(jù)。

1? ? 區(qū)域與方法

1.1? ? 新野縣農(nóng)業(yè)概況

新野縣位于河南省西南部，隸屬南陽市，轄8個鎮(zhèn)、5個鄉(xiāng)、2個街道辦事處，共273個行政村。境內(nèi)地勢平坦，屬北亞熱帶地區(qū)，大陸性季風氣候，氣候溫和，四季分明，雨熱同期。年平均日照時數(shù)1 844.3 h，年平均氣溫15.2 ℃。全年農(nóng)耕期311 d，作物活躍生長期205 d，無霜期228 d，有利于多種農(nóng)作物生產(chǎn)。全縣土地面積1 062 km2，耕地面積7.1萬hm2，多為河流沉淀物覆蓋，土層深厚，保水保肥性好，適宜植物種類繁多，形成了蔬菜、畜牧、花生三大支柱產(chǎn)業(yè)。常年農(nóng)作物種植面積約13.7萬hm2，僅蔬菜種植面積達2.19萬hm2，其中保護地蔬菜0.71萬hm2，露地蔬菜1.48萬hm2，產(chǎn)量達175萬t，產(chǎn)值17億元，占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的35%以上，是農(nóng)民增收的主要產(chǎn)業(yè)[1]。新野縣成為全國知名的主要蔬菜產(chǎn)區(qū)之一。自2009年以來，1.37萬hm2蔬菜通過河南省無公害農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地認定，四季豆、甘藍等25個主導品種獲取了農(nóng)業(yè)部無公害農(nóng)產(chǎn)品認證，甘藍等13個品種獲得綠色產(chǎn)品認證，蘿卜等14個產(chǎn)品獲得有機產(chǎn)品認證，“新野甘藍”“新野大白菜”獲得國家地理標志認證。新野縣是國家級現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)、全國無公害蔬菜生產(chǎn)基地示范縣、全國蔬菜標準化生產(chǎn)基地示范縣和全國農(nóng)產(chǎn)品安全示范縣[2]。

1.2? ? 調(diào)查方法

1.2.1? ? 施肥情況調(diào)查。本次施肥狀況調(diào)查為蔬菜作物與大田作物同時進行，并且以蔬菜作物為主。以鄉(xiāng)為單位開展施肥調(diào)查，采用等間距抽樣的方法選取有代表性的漢城辦、城郊鄉(xiāng)、上港鄉(xiāng)、沙堰鎮(zhèn)和樊集鄉(xiāng)等4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街道）開展調(diào)查。根據(jù)鄉(xiāng)內(nèi)各村人均收入等間距隨機抽取3個村，每個村隨機等間距抽取10個農(nóng)戶調(diào)研。本次調(diào)查設(shè)2種種植模式，分別為南方濕潤區(qū)-露地蔬菜作物64份和南方濕潤區(qū)-保護地蔬菜56份，同時調(diào)查大田作物120份。

組織新野縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局的技術(shù)人員，分為2個調(diào)查組，每個調(diào)查組負責1個種植模式的調(diào)查任務(wù)，于2018年10月下旬至11月上旬進村入戶開展調(diào)查工作。調(diào)查內(nèi)容主要包括鄉(xiāng)村名稱、農(nóng)戶姓名、土壤類型、作物名稱、輪作方式、肥料施用方式、分次序肥料種類、肥料名稱、養(yǎng)分含量以及施用實物量等[3]。

1.2.2? ? 地下水質(zhì)調(diào)查。在城郊鄉(xiāng)蔬菜主產(chǎn)區(qū)選取露地蔬菜、保護地蔬菜2塊典型菜地開展地下水水質(zhì)定點調(diào)查。2處調(diào)查點土壤質(zhì)地均為中壤，沙姜黑土，肥力中等，常規(guī)耕作，2季蔬菜輪作模式，采用地下水起壟開溝灌溉，井深40 m。每次澆水時用礦泉水瓶潤洗后取灌溉水樣2瓶，每瓶500 mL，貼上標簽，放入-20 ℃冰箱保存，送至河南農(nóng)大資環(huán)學院化驗室。采用靛酚藍法（GB 17378.4—2007）或連續(xù)流動注射儀法（HJ 667—2013）檢測銨態(tài)氮，采用酚二磺酸分光光度法（GB 7480—1987）或流動注射法（HJ/T 346—2007）對硝態(tài)氮進行化驗、分析。2018年全年調(diào)查露地蔬菜地下水15個樣本，調(diào)查保護地地下水13個樣本，共28個水樣，將化驗結(jié)果進行匯總和分析。

2? ? 結(jié)果與分析

2.1? ? 蔬菜（大田作物）折純化肥使用量

由表1可知，新野縣蔬菜化肥折純用量1 136.82 kg/hm2，遠高于同期糧食作物施肥量（403.05～677.70 kg/hm2）和油料作物施肥量（494.85 kg/hm2）。蔬菜折純施肥量為純N 403.11 kg/hm2、P2O5 368.06 kg/hm2、K2O 365.64 kg/hm2。從蔬菜種類來看，瓜果類蔬菜化肥使用量普遍高于根莖葉類蔬菜，氮、磷、鉀使用量分別達到其234%、330%、340%。

從施肥種類及方式來看，蔬菜田使用化肥農(nóng)戶為120戶，化肥使用率為100%。施肥種類以三元素復混肥為主，少數(shù)農(nóng)戶配合施用部分復合肥磷酸二銨、單質(zhì)氮肥尿素、單質(zhì)鉀肥等?；适┯梅绞绞巧罘诘缀托胪?追肥施用方式多為隨水條施，少數(shù)采用遇雨撒施或撒施后澆水。在施肥運籌方面，約95%以上農(nóng)戶采用底肥與追肥結(jié)合，不足5%農(nóng)戶采用一次性施肥。農(nóng)家肥使用農(nóng)戶31戶，農(nóng)家肥使用率為26%，平均使用量15.70 t/hm2，施肥方式一般為撒施后深翻掩底或旋耕入土。

調(diào)查結(jié)果表明，2018年新野縣2.19萬hm2蔬菜類施肥總量折純?yōu)?4 888.74 t，其中純N 8 825.53 t、P2O5 8 058.06 t、K2O 8 005.15 t。

2.2? ? 菜田地下水質(zhì)

從表2可以看出，調(diào)查典型地塊保護地蔬菜地下水總氮、總磷含量略高于露地蔬菜，但差異不顯著。地下水總氮、總磷含量普遍較高。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)蔬菜種植區(qū)保護地蔬菜硝態(tài)氮含量為5.46～32.76 mg/L，平均為13.33 mg/L，銨態(tài)氮含量在0.059～0.215 mg/L之間，平均為0.10 mg/L;露地蔬菜硝態(tài)氮含量在8.86～43.72 mg/L之間，平均為13.79 mg/L，銨態(tài)氮含量在0.023～0.142 mg/L之間，平均為0.08 mg/L。對照1993年12月30日國務(wù)院頒布的《中華人民共和國地下水水質(zhì)標準》（GB/T 14848—1993）來看，地下水水質(zhì)在Ⅱ類到Ⅲ類之間。但在實際調(diào)查中，保護地蔬菜地塊硝態(tài)氮超Ⅲ類標準4次，銨態(tài)氮超Ⅲ類標準1次，超標次數(shù)共5次，超標率38.46%;露地蔬菜地塊硝態(tài)氮超Ⅲ類標準1次，銨態(tài)氮超Ⅲ類標準0次，超標率6.67%，總體超標率21.43%。

3? ? 結(jié)論與討論

從調(diào)查結(jié)果來看，新野縣蔬菜施肥量偏高，特別是磷、鉀肥施用量偏多，主要原因是農(nóng)民對于蔬菜產(chǎn)量的預(yù)期較高，加上蔬菜價格受市場因素影響較大，當蔬菜價格偏高時，為追求效益導致施肥量增加。本次調(diào)查樣本數(shù)有限，代表性受到限制。同時，長期大量使用化肥對地下水質(zhì)的影響[4]，特別是硝態(tài)氮的濃度過高，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、飲水安全等帶來重大危害，但其相關(guān)性及危害程度有待進一步研究。

據(jù)統(tǒng)計，2019年新野縣化肥折純施用量5.580萬t，比2018年減少0.041萬t，化肥使用量增長勢頭得到遏制，部分水源地區(qū)呈逐步下降的趨勢，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境整體上穩(wěn)中向好。然而，僅有38%左右化肥被當季農(nóng)作物根系吸收利用，其余部分殘留在土壤中，供下季作物吸收利用或通過徑流、淋溶流失，進入水體循環(huán)。在傳統(tǒng)蔬菜種植區(qū)，由于連續(xù)多年施肥量過多，地下水水質(zhì)已呈現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象，給農(nóng)田生態(tài)環(huán)境帶來巨大壓力，應(yīng)該引起人們的足夠重視[5-6]。

4? ? 參考文獻

[1] 楊風琴，韓潔.新野縣蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及存在的主要問題[J].長江蔬菜，2012（12）：87-88.

[2] 王建懷.新野縣蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及對策[J].河南農(nóng)業(yè)，2009（21）：58.

[3] 周瑞，劉聽報.新野縣2018年化肥使用量零增長實施效果評估[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2019（9）：170.

[4] 董悅安，沈照理，鐘佐.菜田施肥（化肥）對地下水氮污染影響的試驗研究[J].地球科學，1999（1）：103-106.

[5] 王清鵬，呂宏偉，李小紅，等.新野縣農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護現(xiàn)狀及建議[J].鄉(xiāng)村科技，2018（2）：102-104.

[6] 虞祎，楊泳冰，胡浩，等.中國化肥減量目標研究：基于滿足農(nóng)產(chǎn)品供給與水資源的雙重約束[J].農(nóng)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟，2017（2）：102-110.