[00110208]利用水作田面的农业面源污染治理技术-绿色农业生产综合设计

　　技术背景：

　　随着点源污染的逐步有效控制，农业面源污染对水环境的污染贡献逐年提高。农业面源污染具有“随机性大，影响因子复杂；分布范围广，影响深远；形成过程复杂，机理模糊；潜伏周期长，危害大”等特点，由此导致对农业面源污染的监测和治理相对都比较困难，其长期无序排放引起的环境问题日趋严重。传统的农田灌溉和排水方式比较粗放，以水稻田为例，需要灌排水时农民在田埂开挖缺口，连通农田沟渠，保水期则用木板瓦片等对缺口进行简单围堵，劳动强度大，无法精准控制，而且渗漏严重。稻田施肥后如发生较大降雨，则稻田排水携带高浓度的氮磷直接流入环境水体，不仅造成肥料的浪费，更给河流、湖泊等受纳水体带来严重的环境压力。

　　技术创新点：

　　由于水稻的生理特性，在一个种植季中，稻田大部分时间保有2-10cm的田面水，由水、土壤、田埂、水稻、微生物和其他动植物共同构成一个水作田面浅水湿地系统。在系统内部，氮磷并非污染物，而是必须的营养物质，针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种有利于农田氮磷流失和面源污染防控的智慧型水作田面浅水湿地系统。该系统结合天气预报，施肥周期和水稻生长各阶段的特性，进行数据分析，通过中央控制器发出指令给安装在稻田的远程控制水位调节闸门，合理、精确调节稻田水位，达到强化稻田湿地功能，管理田面水滞留时间，充分消纳营养物质，减少稻田氮磷流失的目的。

　　与现有技术相比，本技术具有如下的有益效果：

　　（1）本技术适用于各种种植模式的稻田和其他水作田面，无需新建沟渠，池塘和其他处理设施，不占用宝贵的耕地资源，节约工程投资。

　　（2）本技术不影响农作物的正常生产，无需调整种植模式和生长周期，在保证水稻产量稳定的情况下可减少农民的劳动强度，完善农田水利设施。

　　（3）农田排水量以及灌溉用水量可降低30%以上，有效利用农田自身调蓄功能，节约灌溉用水，大幅降低初期雨水环境风险。

　　（4）农田氮磷流失可降低50%以上，强化水作田面浅水湿地氮磷汇的功能，充分消纳营养物质，节约化肥投入，防控农田面源污染。

　　（5）适应现代农业的建设趋势，依托物联网新技术，实现农田管理的精准化，自动化，智能化。

　　成功案例：

　　以下将该技术应用于江苏省某生态水稻种植基地。原稻田排水口年均排水总量约90,000m3，尾水CODCr浓度30——100mg/L，氨氮浓度1.8——2.2mg/L，TN浓度2——4mg/L，TP浓度为0.5——1.5mg/L。年均排放CODCr 5.40吨，总氮0.27吨，总磷0.07吨。

　　应用智慧型水作田面浅水湿地系统以后，稻田尾水排放量约70,000 m3，尾水CODCr浓度15——40mg/L，氨氮浓度0.5——1.5mg/L，TN浓度1.2——2.0mg/L，TP浓度为0.1——0.5mg/L。年均排放CODCr 2.80吨，总氮0.18吨，总磷0.03吨。分别比实施前削减了48.15%，35.19%和61.11%。

　　该农场获评国家级生态农业示范基地，曾多次在省市级电视、网络和报纸进行专题宣传，获得了巨大的社会效益。

　　应用环境：

　　现代化农场、休闲观光农业、水生经济植物种植区域、规模化大面积水稻种植区域等

　　市场前景：

　　该技术的实施，一是能够减少氮磷及畜禽粪便由农田向水体迁移，提升水环境质量；

　　二是能够改善农村卫生环境，促进农民健康水平提高，推动新农村建设；三是可节约农业生产投入成本，提高农产品质量安全水平，从而促进农民增收；四是可扩大社会影响，提高全社会对农业面源污染治理的重要性和必要性认识，从而积极投入到治理行动中来。在社会主义新农村建设全年开展的背景之下，具有很好的市场前景。

　　成功案例平面布置：江苏某绿色水稻生产基地