[00114082]全国农田氮磷流失监控技术研究与应用

随着集约化农业的快速发展,因氮、磷肥料流失引起的农田面源污染日益突出,成为我国地表水富营养化和地下水硝酸盐污染的重要原因。但由于缺乏全国尺度的农田面源污染核算方法、规范可行的监测技术和长期系统的科学观测与数据积累,一直难以把握我国农田面源污染底数与排放规律,也难以提出针对性减排策略。为此,中国农科院资源区划所开创性设计并建立了覆盖全国,集监测、科研与示范为一体的全国农田面源污染监测网络平台,经46家单位十余年协同努力,克服了跨区域、跨行业、多学科同步联网研究所面临的巨大挑战,积累了我国唯一的国家尺度面源污染数据资源,在监测方法、排放规律和减排技术三个方面取得了重大突破： 1. 突破了全国农田面源污染核算方法与监测技术瓶颈。首次建立了以分区分类为指导、以种植模式为单元的全国农田面源污染核算方法,自主研发、创建了农田面源污染监测技术并制定了6项监测技术规范,构建了覆盖全国的农田面源污染监测网、调查网及信息管理平台,成为世界首个国家尺度的农田面源污染监测网络平台,开创性地组织了全国同步联网监测研究与示范工作,引领了我国农业面源污染监测、科研、队伍的建设和发展。 2. 基本查清了全国农田面源污染底数与排放规律,对我国农田面源污染有了全新的认识。全国农田氮、磷面源污染年均排放量分别为176.8万吨和11.6万吨,排放强度为17.0 kg N/hm2和1.11 kg P/hm2,占当年氮、磷施肥量的4.92%和1.10%,远低于以往估测值。黄淮海平原区、南方平原区等高度集约化农区是我国农田面源污染防治的重点区域。粮田面源污染较轻,稻田对周边水体有净化作用;菜田污染突出,以占全国8%的农田面积贡献了全国24% 和21%的氮、磷排放量。农田面源污染本底效应突出,三分之二源于土壤,三分之一源于当年施肥;同一模式不同监测点、同一监测点不同年际间差异明显,国家尺度同步联网、长期监测至关重要。首次获取了覆盖全国的农田面源污染排放系数216套,积累数据569 GB。部分成果已由国务院、农业部以《第一次全国污染源普查公报》和《全国农业面源污染状况》白皮书的形式发布。 3. 提出了“节水治标、控肥治本、标本兼治”的农田面源污染防控新理念。水、肥是面源污染的驱动力与物质基础,只有将节水与控肥相结合并长期坚持,方显成效。揭示了各项农艺措施的减排效果和作用机制,创建了农田面源污染最佳农艺减排技术并在湖北、山东等11个省份示范推广1.25亿亩,氮、磷减排47948吨和1901吨,间接效益57.7亿元。 获授权专利12项,软件著作权17项,制定技术规范7项,出版专著2部,发表论文106篇,培训57.8万人次。研究成果支撑了环渤海等一批国家级农业面源污染防治规划的制定出台,对提升我国面源污染防治能力,推动生产方式转变,建设资源节约型、环境友好型社会具有重大理论和实践价值。