[发明专利]一种减少径流污染的农田系统及其构建方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于农业面源污染控制领域，尤其涉及一种减少径流污染的农田系统及其构建方法和应用。

背景技术

在农业生产中，灌溉和降雨造成的地表径流不仅带走了农田中颗粒态和水溶态的养分，而且会成为水体富营养化的污染源，引起水质恶化问题。受农业污染的影响，我国的湖泊达到富营养化水体的已占63.6％，一些农业高产地区的湖泊如太湖、巢湖、滇池等，其中50％以上的氮、磷污染负荷都来自农业源污染。

目前控制农田径流的方法中，人工湿地和缓冲带被认为是现阶段最有效的措施。但是，构建人工湿地、缓冲带等生态工程需要占用大量土地，会进一步加剧人多地少的矛盾。另外，此措施旨在去除农田径流中的大量氮磷元素，而非从根本上减少径流的量，更没有改变农田中营养元素的流失状况。最重要的是，目前的控制措施大多数都是只从单一方面来处理径流，没有形成控制的成套体系从根本上来控制径流并减少对农业环境的危害。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足之处，本发明的首要目的在于提供一种低排放、少污染、高效益的农田系统的构建方法。

本发明的另一目的在于提供一种采用上述方法构建而成的减少径流污染的农田系统。

本发明的再一目的在于提供上述农田系统在控制农业环境污染方面特别是径流污染方面的应用。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种减少径流污染的农田系统的构建方法，包括农田基础工程构建和农田运作方法，包括以下步骤：

一、农田基础工程的构建

(1)将农田用四周起畦的方法隔成独立的农田区域，畦高8～12cm，宽4～6cm，在农田区域的内侧边界与畦平行的方向每隔16～24m做一条汇水渠；

(2)在农田区域外侧沿一条边界做一条与农田区域边界等长的集水渠，集水渠和径流收集池相连，集水渠内种植草被做草滤带，在径流收集池宽的两侧分别做进水口和溢水口；

(3)在径流收集池的溢水口后设置一块长方形的水稻田，并在水稻田的对角线位置做进水口和出水口，出水口与生态沟渠相连；

(4)生态沟渠分三段设计：生态沟的前1/5为草滤带，种植普通杂草；中间2/5种植水生空心菜；最后阶段的2/5，底层铺垫沸石，上层种植菖蒲，生态沟渠的水最终汇集到径流集水池以作灌溉再利用或直接排入湖泊；

二、农田运作方法

(5)农田耕作之后首先将农田平整，尽量使整块田地没有坡度，把秸秆以覆盖的方式平铺在农田表面，铺设厚度为3～5cm；

(6)施肥方法采用测土配方施肥，有机肥和化肥按质量比1∶1混合施用，施肥之后马上覆土，10天之后浇水灌溉，作物生长期内施用一次底肥，两次追肥；

(7)在作物生长期间，把径流收集池中的径流液回灌到农田系统，并且将径流收集池中的底泥回田再利用。

步骤(1)所述汇水渠的宽为4～10cm，深为3～5cm。若农田面积过大，可以多做几条汇水渠，充分汇集径流液；

步骤(2)所述集水渠宽为8～14cm，深为3～6cm；所述径流收集池的横截面积占农田区域面积的1～5％，长宽比为4∶1，深为80～120cm。

步骤(3)所述水稻田的区域面积占农田区域面积的20～25％，长宽比为5∶1。

步骤(4)所述生态沟渠的宽为40～60cm，深为15～20cm，长度与水稻田的长度相同。

步骤(6)所述化肥为控释肥、磷肥和钾肥(按作物需求调整各肥料的比例)的混和肥料；所述施肥深度为30～35cm。

步骤(6)所述秸秆为上季作物收获之后的秸秆。

一种由上述方法构建而成的减少径流污染的农田系统。

上述的减少径流污染的农田系统在控制农业环境污染方面的应用。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

本发明在少雨季节能通过径流收集池收集径流回灌再利用，避免了营养元素的损失；在多雨季节溢出径流收集池的径流液可以通过水稻田的沉降消能，和沟渠系统的消污纳污做到尽可能的减排。该系统不但较大程度的减缓灌溉和暴雨对于农田土壤的冲击，减少径流损失，保持农田的肥力，还能收集径流液中的营养元素重新回田利用，提高经济效益。

附图说明

图1本发明农田系统的结构示意图，其中1为旱田，2为水稻田，3为汇水渠，4为畦，5为集水渠，6为径流收集池，7为草滤带，8为空心菜种植区，9为沸石+菖蒲种植区，A为集水渠入口，B为径流收集池出口，C为生态沟渠入口，D为生态沟渠出口。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。