菜地土壤氮磷径流控制生态拦截方法
专利名称：菜地土壤氮磷径流控制生态拦截方法
技术领域：
本发明属于农业生态工程领域，涉及一种菜地土壤氮磷径流控制生态拦截方法。该项技术尤其适用于控制菜地土壤氮磷径流向水体迁移。
背景技术：
水体富营养化是当今世界范围内的环境难题。农田土壤、化肥氮磷径流向水体迁移是非点源污染主要贡献者之一。因而对农田中氮磷的生态拦截已成为水环境研究中的重要内容。在国内外对非点源污染治理的经验中，生态工程被公认为是对非点源污染治理的有效措施。其中技术较为成熟和应用较多的生态工程有植被过滤带、人工湿地、生态沟渠等。生态沟渠技术适宜于控制水田氮磷径流向水体迁移。人工湿地虽然实用于控制水田和旱地氮磷径流向水体迁移，但是占用土地面积大，难以在经济发达人地矛盾突出的苏南地区推广应用。植被过滤带所选草种无后续利用价值也难以被农民接受。蔬菜地是太湖地区重要土地利用方式之一。为了取水方便，菜地主要分布于河边、湖边或水塘边。蔬菜地施肥量是水田、旱地几倍，蔬菜地长期大量施用化肥，导致氮磷利用率低，未被作物吸收的氮磷通过径流和淋洗等途径进入水体。太湖地区降水丰沛，雨季长且相对集中，如果没有有效的拦截措施，近水体蔬菜地流出的肥水将成为太湖水质污染源之一。传统菜地沟渠为裸露土质沟渠，其容易产生水土流失，也没有拦截土壤和施肥氮磷向水体迁移功能。
发明内容
本发明以生态学理论为依据，通过生态拦截带、菜地生态拦截沟构建、草后续利用及及维护三项技术的集成，实现生态拦截控制菜地氮磷向水体迁移技术的实用性和持续性。
上述目的是通过以下技术实现的菜地土壤氮磷径流控制生态拦截方法，包括以下步骤构建生态拦截带；构建生态拦截沟；生态拦截带和拦截沟中的牧草的后续利用和维护。
以上步骤中的第1、第2两个步骤可以只选用其中之一，也可以同时选用，同时选用时，它们是同时实施的，不存在先后顺序问题。
采用本发明的方法拦截、控制菜地氮磷流失的时，不排除同时采用其他生物学或非生物学的方法，而且本方法与其他生物学、非生物学方法之间，一般都不会产生矛盾与冲突，只会产生效果的叠加。
所述的构建生态拦截带技术是指拦截带位于河道、湖、池塘与蔬菜地之间，宽度4～6米，本发明推荐采用5米；拦截带内种植经济型牧草，不施肥。
所述的构建生态拦截沟技术是生态拦截沟位于毗邻的蔬菜地块之间，用于灌溉和排水。沟的底部和两壁种植经济型牧草，配施叶面肥。沟的宽度与深度可以为20～30cm。
所述的牧草后续利用和维护技术是根据当地实际情况和季节不同，选择适宜的经济型牧草，并根据牧草的需要施用专门配方的叶面肥。牧草就近供应渔业养殖的需要。牧草种植面积与其可支持的渔业养殖面积的比例约为1∶1～1.5。
所述的“专门配方的叶面肥”及“牧草供应渔业养殖需要”的具体方法，可以采用现有技术中已经公开的各种方法。
所述的牧草，可以选自苏丹草(Sorghum sudanense)；黑麦草(Loliumhybridum)；狼尾草(Pennisetum clandesti)黑麦草-苏丹草组合。
本发明提供的农业生态工程学方法，可以实现面源污染中N、P成分生态拦截和循环利用中生态拦截带控制工程建设，能够有效地控制蔬菜地向水体的氮磷排放；工程施工便利，技术简单，易于推广；牧草的资源化利用，实现生态拦截技术的自我维护。与生态沟渠相比，本发明所述的菜地氮磷径流拦截方法，利用了临湖、沿河(沟)的自然地形条件，实际建设成本和施工难度较低，有良好的自我维持能力。
图1为本实用新型技术工程平面图。
具体实施例方式
实施例1，菜地土壤氮磷径流控制生态拦截方法。
生态拦截带构建技术以2005年的2月到8月的观测结果为例，生态拦截草带能拦截径流氮42～91％，其中对颗粒态氮拦截效率为46～95％；对水溶态氮及其组分NO3-，NH4+拦截效率分别为20～79％，10-98％和30～80％；生态拦截草带能拦截径流磷30.4～92％，对颗粒态磷拦截效率均在16.7～95％，对水溶态磷及其组分H2PO42-拦截效率分别为26～84％和23～89％。
表1 生态拦截带控制菜地土壤氮磷径流流失效果(2005年，苏丹草)
生态拦截沟构建技术2005年夏季，生态拦截沟内种植苏丹草，平均每米草带能拦截0.38mg总氮，0.12mg总磷。
牧草后继利用和维护技术以氮磷吸收效率高、草后续利用经济价值高为根据，我们选择黑麦草-苏丹草组合。10～5月为黑麦草，5～9月为苏丹草。每季牧草收割两次，作为饲料供应生态拦截带毗邻的鱼塘。牧草种植面积与其可支持的渔业养殖面积的比例约为1∶1.2。
布局参照图1在1和3中种植牧草，以氮磷吸收效率高、草后续利用经济价值高为根据，我们选择黑麦草-苏丹草组合。能够吸收和拦截2产生的径流水所含氮磷；配施叶面肥，使牧草能用于4的渔业养殖。10～5月为黑麦草，5～9月为苏丹草。每季牧草收割两次，作为饲料供应生态拦截带毗邻的鱼塘。牧草种植面积与其可支持的渔业养殖面积的比例约为1∶1.2。
实施例2，与实施例1基本相同，但只构建生态拦截带。生态拦截带中种植苏丹草。拦截带宽度4～6米。
实施例3，与实施例1基本相同，但只构建生态拦截沟。生态拦截沟中种植黑麦草。
实施例4，与实施例1基本相同，但生态拦截带与生态拦截沟中种植的牧草为狼尾草。拦截带宽度5米。
权利要求
1.一种菜地土壤氮磷径流控制生态拦截方法，包括以下步骤构建生态拦截带；构建生态拦截沟；生态拦截带和拦截沟中的牧草的后续利用和维护。
2.如权利要求1所述的菜地土壤氮磷径流控制生态拦截方法，其特征在于，所述的构建生态拦截带是指拦截带位于河道、湖、池塘与蔬菜地之间，宽度4～6米；拦截带内种植经济型牧草，不施肥；所述的构建生态拦截沟是生态拦截沟位于毗邻的蔬菜地块之间，用于灌溉和排水，沟的底部和两壁种植经济型牧草，配施叶面肥；所述的牧草后续利用和维护技术是根据当地实际情况和季节不同，选择适宜的经济型牧草，并根据牧草的需要施用专门配方的叶面肥，牧草就近供应渔业养殖的需要，牧草种植面积与其可支持的渔业养殖面积的比例约为1∶1～1.5；所述的牧草选自苏丹草(Sorghum sudanense)；黑麦草(Lolium hybridum)；狼尾草(Pennisetum clandesti)黑麦草-苏丹草组合。
3.如权利要求1或2所述的菜地生态拦截沟构建技术，其特征在于，所述的构建生态拦截带的宽度为5米。
全文摘要
菜地土壤氮磷径流控制生态拦截方法，步骤是构建生态拦截带；构建生态拦截沟；生态拦截带和拦截沟中的牧草的后续利用和维护。拦截带位于河道、湖、池塘与蔬菜地之间，宽度4～6米；拦截带内种植经济型牧草，不施肥；拦截沟位于毗邻的蔬菜地块之间，用于灌溉和排水，沟的底部和两壁种植经济型牧草，配施叶面肥；选择适宜的经济型牧草，并施用叶面肥，牧草就近供应渔业养殖的需要，牧草种植面积与其可支持的渔业养殖面积的比例约为1∶1～1.5；牧草选自苏丹草；黑麦草；黑麦草－苏丹草组合。本发明能够有效地控制蔬菜地向水体的氮磷排放；工程施工便利，技术简单，易于推广；牧草的资源化利用，实现生态拦截技术的自我维护。
文档编号A01B79/00GK1823564SQ200610037908
公开日2006年8月30日 申请日期2006年1月20日 优先权日2006年1月20日
发明者胡正义, 王彩绒, 林天, 李国栋, 杨林章, 施卫明, 吴锡军 申请人:中国科学院南京土壤研究所
技术领域：
本发明属于农业生态工程领域，涉及一种菜地土壤氮磷径流控制生态拦截方法。该项技术尤其适用于控制菜地土壤氮磷径流向水体迁移。
背景技术：
水体富营养化是当今世界范围内的环境难题。农田土壤、化肥氮磷径流向水体迁移是非点源污染主要贡献者之一。因而对农田中氮磷的生态拦截已成为水环境研究中的重要内容。在国内外对非点源污染治理的经验中，生态工程被公认为是对非点源污染治理的有效措施。其中技术较为成熟和应用较多的生态工程有植被过滤带、人工湿地、生态沟渠等。生态沟渠技术适宜于控制水田氮磷径流向水体迁移。人工湿地虽然实用于控制水田和旱地氮磷径流向水体迁移，但是占用土地面积大，难以在经济发达人地矛盾突出的苏南地区推广应用。植被过滤带所选草种无后续利用价值也难以被农民接受。蔬菜地是太湖地区重要土地利用方式之一。为了取水方便，菜地主要分布于河边、湖边或水塘边。蔬菜地施肥量是水田、旱地几倍，蔬菜地长期大量施用化肥，导致氮磷利用率低，未被作物吸收的氮磷通过径流和淋洗等途径进入水体。太湖地区降水丰沛，雨季长且相对集中，如果没有有效的拦截措施，近水体蔬菜地流出的肥水将成为太湖水质污染源之一。传统菜地沟渠为裸露土质沟渠，其容易产生水土流失，也没有拦截土壤和施肥氮磷向水体迁移功能。
发明内容
本发明以生态学理论为依据，通过生态拦截带、菜地生态拦截沟构建、草后续利用及及维护三项技术的集成，实现生态拦截控制菜地氮磷向水体迁移技术的实用性和持续性。
上述目的是通过以下技术实现的菜地土壤氮磷径流控制生态拦截方法，包括以下步骤构建生态拦截带；构建生态拦截沟；生态拦截带和拦截沟中的牧草的后续利用和维护。
以上步骤中的第1、第2两个步骤可以只选用其中之一，也可以同时选用，同时选用时，它们是同时实施的，不存在先后顺序问题。
采用本发明的方法拦截、控制菜地氮磷流失的时，不排除同时采用其他生物学或非生物学的方法，而且本方法与其他生物学、非生物学方法之间，一般都不会产生矛盾与冲突，只会产生效果的叠加。
所述的构建生态拦截带技术是指拦截带位于河道、湖、池塘与蔬菜地之间，宽度4～6米，本发明推荐采用5米；拦截带内种植经济型牧草，不施肥。
所述的构建生态拦截沟技术是生态拦截沟位于毗邻的蔬菜地块之间，用于灌溉和排水。沟的底部和两壁种植经济型牧草，配施叶面肥。沟的宽度与深度可以为20～30cm。
所述的牧草后续利用和维护技术是根据当地实际情况和季节不同，选择适宜的经济型牧草，并根据牧草的需要施用专门配方的叶面肥。牧草就近供应渔业养殖的需要。牧草种植面积与其可支持的渔业养殖面积的比例约为1∶1～1.5。
所述的“专门配方的叶面肥”及“牧草供应渔业养殖需要”的具体方法，可以采用现有技术中已经公开的各种方法。
所述的牧草，可以选自苏丹草(Sorghum sudanense)；黑麦草(Loliumhybridum)；狼尾草(Pennisetum clandesti)黑麦草-苏丹草组合。
本发明提供的农业生态工程学方法，可以实现面源污染中N、P成分生态拦截和循环利用中生态拦截带控制工程建设，能够有效地控制蔬菜地向水体的氮磷排放；工程施工便利，技术简单，易于推广；牧草的资源化利用，实现生态拦截技术的自我维护。与生态沟渠相比，本发明所述的菜地氮磷径流拦截方法，利用了临湖、沿河(沟)的自然地形条件，实际建设成本和施工难度较低，有良好的自我维持能力。
图1为本实用新型技术工程平面图。
具体实施例方式
实施例1，菜地土壤氮磷径流控制生态拦截方法。
生态拦截带构建技术以2005年的2月到8月的观测结果为例，生态拦截草带能拦截径流氮42～91％，其中对颗粒态氮拦截效率为46～95％；对水溶态氮及其组分NO3-，NH4+拦截效率分别为20～79％，10-98％和30～80％；生态拦截草带能拦截径流磷30.4～92％，对颗粒态磷拦截效率均在16.7～95％，对水溶态磷及其组分H2PO42-拦截效率分别为26～84％和23～89％。
表1 生态拦截带控制菜地土壤氮磷径流流失效果(2005年，苏丹草)
生态拦截沟构建技术2005年夏季，生态拦截沟内种植苏丹草，平均每米草带能拦截0.38mg总氮，0.12mg总磷。
牧草后继利用和维护技术以氮磷吸收效率高、草后续利用经济价值高为根据，我们选择黑麦草-苏丹草组合。10～5月为黑麦草，5～9月为苏丹草。每季牧草收割两次，作为饲料供应生态拦截带毗邻的鱼塘。牧草种植面积与其可支持的渔业养殖面积的比例约为1∶1.2。
布局参照图1在1和3中种植牧草，以氮磷吸收效率高、草后续利用经济价值高为根据，我们选择黑麦草-苏丹草组合。能够吸收和拦截2产生的径流水所含氮磷；配施叶面肥，使牧草能用于4的渔业养殖。10～5月为黑麦草，5～9月为苏丹草。每季牧草收割两次，作为饲料供应生态拦截带毗邻的鱼塘。牧草种植面积与其可支持的渔业养殖面积的比例约为1∶1.2。
实施例2，与实施例1基本相同，但只构建生态拦截带。生态拦截带中种植苏丹草。拦截带宽度4～6米。
实施例3，与实施例1基本相同，但只构建生态拦截沟。生态拦截沟中种植黑麦草。
实施例4，与实施例1基本相同，但生态拦截带与生态拦截沟中种植的牧草为狼尾草。拦截带宽度5米。
权利要求
1.一种菜地土壤氮磷径流控制生态拦截方法，包括以下步骤构建生态拦截带；构建生态拦截沟；生态拦截带和拦截沟中的牧草的后续利用和维护。
2.如权利要求1所述的菜地土壤氮磷径流控制生态拦截方法，其特征在于，所述的构建生态拦截带是指拦截带位于河道、湖、池塘与蔬菜地之间，宽度4～6米；拦截带内种植经济型牧草，不施肥；所述的构建生态拦截沟是生态拦截沟位于毗邻的蔬菜地块之间，用于灌溉和排水，沟的底部和两壁种植经济型牧草，配施叶面肥；所述的牧草后续利用和维护技术是根据当地实际情况和季节不同，选择适宜的经济型牧草，并根据牧草的需要施用专门配方的叶面肥，牧草就近供应渔业养殖的需要，牧草种植面积与其可支持的渔业养殖面积的比例约为1∶1～1.5；所述的牧草选自苏丹草(Sorghum sudanense)；黑麦草(Lolium hybridum)；狼尾草(Pennisetum clandesti)黑麦草-苏丹草组合。
3.如权利要求1或2所述的菜地生态拦截沟构建技术，其特征在于，所述的构建生态拦截带的宽度为5米。
全文摘要
菜地土壤氮磷径流控制生态拦截方法，步骤是构建生态拦截带；构建生态拦截沟；生态拦截带和拦截沟中的牧草的后续利用和维护。拦截带位于河道、湖、池塘与蔬菜地之间，宽度4～6米；拦截带内种植经济型牧草，不施肥；拦截沟位于毗邻的蔬菜地块之间，用于灌溉和排水，沟的底部和两壁种植经济型牧草，配施叶面肥；选择适宜的经济型牧草，并施用叶面肥，牧草就近供应渔业养殖的需要，牧草种植面积与其可支持的渔业养殖面积的比例约为1∶1～1.5；牧草选自苏丹草；黑麦草；黑麦草－苏丹草组合。本发明能够有效地控制蔬菜地向水体的氮磷排放；工程施工便利，技术简单，易于推广；牧草的资源化利用，实现生态拦截技术的自我维护。
文档编号A01B79/00GK1823564SQ200610037908
公开日2006年8月30日 申请日期2006年1月20日 优先权日2006年1月20日
发明者胡正义, 王彩绒, 林天, 李国栋, 杨林章, 施卫明, 吴锡军 申请人:中国科学院南京土壤研究所
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