專利名稱：濕地壟作水稻治理農(nóng)業(yè)面源污染的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)作物種植及環(huán)境污染治理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種利用稻田壟作技術(shù) 來攔截和消納農(nóng)業(yè)面源污染中的氮和磷的方法。
背景技術(shù)：
農(nóng)業(yè)面源污染，又稱農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染，也稱農(nóng)業(yè)擴(kuò)散性污染，具有隨機(jī)性、潛在性、 間歇性、滯后性和量大面廣等特點(diǎn)，控制難度大、涉及面廣、投入多，見效慢。近年來， 點(diǎn)源污染逐步得到了控制和治理，農(nóng)業(yè)面源污染作為水體富營養(yǎng)化最主要的污染源而受到 人們的普遍關(guān)注，面源污染研究也已成為國際上環(huán)境問題研究的活躍領(lǐng)域。
目前，國內(nèi)外處理面源污染主要采用三種方法人工濕地法、氧化塘法和土地過濾法。
人工濕地是一種國內(nèi)外己經(jīng)推廣應(yīng)用多年的治理污染的技術(shù)。在現(xiàn)有技術(shù)中，較大型 的人工濕地多采用多級(jí)串、并聯(lián)方式，對(duì)于串聯(lián)方式的濕地組合一般采用潛流或上下流方 式，污水依次流過沉淀池、推流床、下行流人工濕地、上行流人工濕地和水質(zhì)修飾塘，從 而得到凈化。但這種方法存在占地面積大、效率低等缺點(diǎn)，并且利用這種方式不能有效利 用土地進(jìn)行糧食生產(chǎn)。
氧化塘也稱生物塘，按塘水中氧的存在狀態(tài)不同分為好氧塘、厭氧塘、兼性氧化塘和 曝氣氧化塘。由厭氧塘-兼氧塘-好氧塘組成的氧化塘系統(tǒng)在處理污水時(shí)具有節(jié)省投資、節(jié) 省能耗和管理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在兼氧塘和好氧塘中進(jìn)行養(yǎng)殖或種植水生植物更可以提高污染 凈化能力，同時(shí)還可以獲得其他經(jīng)濟(jì)效益。但是自然氧化塘也存在占地面積大，功能較為 單一、受水塘入水和降水影響較大、長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)產(chǎn)生惡臭、處理時(shí)間較長(zhǎng)等缺點(diǎn)。
污水土地處理系統(tǒng)是在人工控制條件下，通過土壤一植物系統(tǒng)對(duì)污水進(jìn)行一系列物 理、化學(xué)和生物化學(xué)的凈化過程。與其他處理技術(shù)相比具有節(jié)省投資，節(jié)約能源、運(yùn)行費(fèi) 用低等優(yōu)點(diǎn)。存在的主要問題是水力負(fù)荷低、處理能力低和占地面積大。
以上方法普遍存在系統(tǒng)占地面積大、面源污染物在系統(tǒng)中停留時(shí)間短的缺點(diǎn)。針對(duì)我 國人多地少的國情，以上方法不能有效的利用現(xiàn)有的土地，難以發(fā)揮土地的糧食生產(chǎn)能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，利用稻田壟作構(gòu)建一種高效治理農(nóng)業(yè)面源污染 物的方法。本發(fā)明主要是基于以下的技術(shù)思路
1、 利用稻田生態(tài)系統(tǒng)，有效吸收隨水土流失帶來的養(yǎng)分(N， P)
稻田生態(tài)系統(tǒng)是環(huán)境友好、生態(tài)健康、可持續(xù)利用的濕地生態(tài)系統(tǒng)，我們將濕地合理 利用，進(jìn)行栽培水稻，利用稻田這種濕地生態(tài)系統(tǒng)，吸收污染水體中的氮、磷，減少氮和 磷向自然水體中的排放。這樣既可以解決人工濕地占地面積大，沒有糧食生產(chǎn)力的問題， 又可以有效地?cái)r截和消納來自村莊、森林地和旱地的磷、氮面源污染物，減少稻田中肥料 的施入量，降低植稻的成本。
2、 利用壟作技術(shù)可以使隨水流失的土壤和養(yǎng)分在稻田生態(tài)系統(tǒng)中停留較長(zhǎng)的時(shí)間， 增加土壤與水的接觸面積，提高對(duì)面源污染物的吸收凈化能力
壟向布局為垂直水流方向循環(huán)作壟(見圖l)，污染水體依次在各個(gè)壟間流動(dòng)，延長(zhǎng)了 污染水體在稻田里的停留時(shí)間。 本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下
將濕地用作水田，在水田中垂直水流方向循環(huán)作壟，作壟規(guī)格為壟面寬20 25cm,溝 寬30 35cm，壟高30cm，水稻錯(cuò)窩植于壟背兩側(cè)邊緣，用水校平，使全田秧苗栽植于同 一水平面上，窩距10-15 cm。
具體的做壟、栽秧方式在下面的實(shí)施例中進(jìn)行詳細(xì)描述。
上述方法中，壟溝界面擬合后接近一正弦曲線，通過計(jì)算可得壟作后土壤表面積比平 作增加22%左右，增大了水與土壤的接觸面積，可提高單位面積稻田攔截和消納氮、磷的 能力。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，該方法可以有效地利用土地，發(fā)揮土地的糧食生產(chǎn)能力，同時(shí)可以 延長(zhǎng)污染水體在稻田生態(tài)系統(tǒng)中的停留時(shí)間，增大水與土壤的接觸面積，可以更高效的攔 截和消納農(nóng)業(yè)面源污染中的氮和磷。


圖1為循環(huán)式作壟示意圖。 圖2為壟作剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
具體操作規(guī)程如下
在栽秧前15-30天，放淺水拉線做壟，壟向垂直水流方向，循環(huán)式做壟(見圖l)。如 果由于泥土絨爛，一次不能成型，應(yīng)先做成雛形，待定型后，再做1 2次。做壟規(guī)格為一 壟一溝，(見圖2)共寬50-60 cm，壟面寬20~25 cm,溝寬30~35 cm，壟高30 cm。在無機(jī)械工具起壟的條件下，最好用手操作，拉線起壟，人沿線向前，雙手垂直插入土內(nèi)，抱 起土團(tuán)輕輕放中拉線的另一邊土上。抱起的泥土原位放在壟梗部位，切不可用力壓緊或把 泥揉絨抹光。壟面做到大平小不平。全田壟面保持在同一水平線上。也可用鋤頭、耙操作 起壟。
水稻壟作，每壟雙行。稻秧錯(cuò)窩植于壟背兩側(cè)邊緣，并用水校平，使全田秧苗植中同 一水平面上， 一般窩距10 15cm。每公頃22.5 31.5萬窩，田瘦密度取上限，田肥取下限。
權(quán)利要求
1、一種濕地壟作水稻治理農(nóng)業(yè)面源污染的方法，其特征在于，將濕地用作水田，在水田中垂直水流方向循環(huán)作壟，作壟規(guī)格為壟面寬20～25cm，溝寬30～35cm，壟高30cm，水稻錯(cuò)窩植于壟背兩側(cè)邊緣，用水校平，使全田秧苗栽植于同一水平面上，窩距10～15cm。
全文摘要
一種濕地壟作水稻治理農(nóng)業(yè)面源污染的方法，其特征在于，將濕地用作水田，在水田中垂直水流方向循環(huán)作壟，種植水稻。該方法可以有效地利用土地，發(fā)揮土地的糧食生產(chǎn)能力，同時(shí)可以延長(zhǎng)污染水體在稻田生態(tài)系統(tǒng)中的停留時(shí)間，增大水與土壤的接觸面積，可以更高效的攔截和消納農(nóng)業(yè)面源污染中的氮和磷。
文檔編號(hào)C02F3/32GK101665283SQ20091019101
公開日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2009年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者蔣先軍, 謝德體 申請(qǐng)人:西南大學(xué)