[发明专利]一种削减北方稻田排水污染方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种处理稻田水污染方法，特别是涉及一种削减北方稻田排水污染方法。

背景技术

研究数据表明农业面源污染比重约占全部面源污染的2/3，负荷率最高。稻田生产在农业生产中具有需水、排水量大的特点，是一类重要的面源污染形式。为了追求高产和经济利益，过量化肥被使用，农田管理水平的限制，化肥利用率较低，有数据表明我国稻田氮、磷肥能被水稻吸收利用的分别占其施肥量的30%～35%和15%～25%，大部分氮、磷经退水过程流失。同时由于不合理灌排体系，稻田排水携带大量氮磷进入毗邻水系，恶化地表水环境，造成河流、湖泊甚至海洋的富营养化。

人工湿地和稳定塘常用来处理稻田排水，但由于稻田排水的周期性和水量不确定性，常产生一定的冲击。近年来，利用稻田排水沟渠削减排水污染成为研究热点。作为稻田的重要水利设施，沟渠不仅具有汇水、持水、水流通道的作用，而且还担负着一定程度的水质净化的功能。为强化沟渠对污染物的有效阻控作用，多种人工干预方法被开发。CN103435165 A公开了一种人工生态拦截型沟渠的方法，采用分段拦截，前段水生植物过滤箱和后段基质组合吸附区拦截消纳稻田流失氮、磷；CN 102910739 A公开了一种让稻田排水经过干渠上设置的氮磷阻控箱和植物浮床净化后进入湿地的方法；CN 104355410A公开了一种生态沟渠和湿地系统联合使用方法，基中生态沟渠的沟壁和沟底由正六边形孔砖拼接而成。

上述生态沟渠技术都是利用稻田干渠空间对稻田排水进行净化，都采用人为施工，包括填加基质、浮床、改造沟渠构造等，人工、资金投入大，现场施工比较复杂。因此，开发一种适合稻田生产规律与实际应用、投入少并且有一定收益的自然生态方法符合大多数以分散型生产的稻田外排水削减的实际。

发明内容

本发明的目的在于提供一种削减北方稻田排水污染方法，该方法利用稻田生产的特点与周边环境，充分利用排水农沟的特点和水系，在利用水生植物墙削减氮、磷污染物的同时，成植物墙的水生植物易得，适合生长于稻田的生产环境，处理方法简单，容易实现，处理效果较好，是一种容易推广的自然生态处理方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明一种削减北方稻田排水污染方法，是一种削减稻田排水污染的植物墙拦截方法，包括如下步骤：

1.选择合适的稻田生产区，以家庭为单位的小面积生产区（10亩以下）和集约化生产的大面积生产区（1公顷以下）均可以实施。

2.利用稻田生产区第一级排水农沟（1）和第二级排水沟渠（2）的自然地貌，集中种植物具有一定经济价值的水生植物，即为植物墙（5）；水生植物墙在第一级排水农沟的种植物比例为60~70%（植物种植面积与农沟面积比），水生植物墙在第二级排水农沟的种植物比例为50~60%（植物种植面积与农沟面积比）。

3.为突出植物墙的实际作用，植物种植采用集中方式，一个集中种植单元为排水沟渠长的10~15%或5~8m。

4.所述的植物墙为具有一定经济价值且适合北方生长的水生植物，包括：茭白(Zizania latifolia也称菰)、黄菖蒲（Iris pseudacorus L.）。两者均为多年生挺水型草本植物，采用分株法繁殖。茭白的根茎是一种良好的食用菜品，黄菖蒲是一种具有良好观赏价值的绿化植物，两者都具有极大的经济效益。这两种植物是北方地区常见的植物，植株挺拨，在稻田生产季不产生枯叶问题，不会影响稻田生产和排水水质。

5..所述的植物墙中植物的种植方法如下：

茭白的种植密度为15~20墩/平方米（10~20株/墩），北方9月下旬可以采收成熟茭白。黄菖蒲的种植密度为30~35丛/平方米（2~3芽/丛），每年春季4月末至5月初期间，可以采取自然萌发的黄菖蒲幼芽（苗）销售给绿化单位或苗圃。

茭白和黄菖蒲种植的排水农沟水深灵活，根据稻田生产过程排水量而定，一般为5-15cm。

6.本发明利用植物墙拦截去除稻田排水氮磷污染物的机理如下：

植物墙中的茭白和黄菖蒲的生长期与水稻大致一致，水稻生产过程中的施底肥，各时期的追肥等，没有被水稻利用的氮、磷等污染物随排水流失到农沟，可以被茭白和黄菖蒲作为营养物吸收利用而降低；植物墙种植密度大，具有一定的阻力，可以拦截减缓排水速度，增加排水在农沟中的停留时间，实现部分排水中氮、磷污染物沉淀，减少对后续过程的冲击，沉积下来的营养物可以继续被茭白和黄菖蒲吸收。

本发明的优点与效果是：