本发明专利技术公开了一种减少径流污染的农田系统及其构建方法和应用，该农田系统的构建方法包括农田基础工程构建和农田运作方法，其中农田基础工程的构建主要由垄畦，汇水渠，集水渠，径流收集池，水稻田和沟渠系统构成；运作方法包括农田表面覆盖秸秆和合理的施肥方法，并把径流回灌，底泥回田再利用。本农田系统减排效果明显，能很好的减少灌溉和暴雨对农田的影响，可以较理想地减少径流损失和保持土壤肥力，也可以回用径流液中的营养元素，节约了生产成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于农业面源污染控制领域，尤其涉及一种减少径流污染的农田系统及其 构建方法和应用。
技术介绍
在农业生产中，灌溉和降雨造成的地表径流不仅带走了农田中颗粒态和水溶态的 养分，而且会成为水体富营养化的污染源，引起水质恶化问题。受农业污染的影响，我国的 湖泊达到富营养化水体的已占63.6%，一些农业高产地区的湖泊如太湖、巢湖、滇池等，其 中50%以上的氮、磷污染负荷都来自农业源污染。目前控制农田径流的方法中，人工湿地和缓冲带被认为是现阶段最有效的措施。 但是，构建人工湿地、缓冲带等生态工程需要占用大量土地，会进一步加剧人多地少的矛 盾。另外，此措施旨在去除农田径流中的大量氮磷元素，而非从根本上减少径流的量，更没 有改变农田中营养元素的流失状况。最重要的是，目前的控制措施大多数都是只从单一方 面来处理径流，没有形成控制的成套体系从根本上来控制径流并减少对农业环境的危害。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的不足之处，本专利技术的首要目的在于提供一种低排放、少 污染、高效益的农田系统的构建方法。本专利技术的另一目的在于提供一种采用上述方法构建而成的减少径流污染的农田 系统。本专利技术的再一目的在于提供上述农田系统在控制农业环境污染方面特别是径流 污染方面的应用。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现一种减少径流污染的农田系统的构建方法，包括农田基础工程构建和农田运作方 法，包括以下步骤一、农田基础工程的构建(1)将农田用四周起畦的方法隔成独立的农田区域，畦高8 12cm，宽4 6cm，在 农田区域的内侧边界与畦平行的方向每隔16 2細做一条汇水渠； (2)在农田区域外侧沿一条边界做一条与农田区域边界等长的集水渠，集水渠和 径流收集池相连，集水渠内种植草被做草滤带，在径流收集池宽的两侧分别做进水口和溢 水口 ；(3)在径流收集池的溢水口后设置一块长方形的水稻田，并在水稻田的对角线位 置做进水口和出水口，出水口与生态沟渠相连；(4)生态沟渠分三段设计生态沟的前1/5为草滤带，种植普通杂草；中间2/5种 植水生空心菜；最后阶段的2/5，底层铺垫沸石，上层种植菖蒲，生态沟渠的水最终汇集到 径流集水池以作灌溉再利用或直接排入湖泊；二、农田运作方法(5)农田耕作之后首先将农田平整，尽量使整块田地没有坡度，把秸秆以覆盖的方 式平铺在农田表面，铺设厚度为3 5cm ；(6)施肥方法采用测土配方施肥，有机肥和化肥按质量比1 1混合施用，施肥之 后马上覆土，10天之后浇水灌溉，作物生长期内施用一次底肥，两次追肥；(7)在作物生长期间，把径流收集池中的径流液回灌到农田系统，并且将径流收集 池中的底泥回田再利用。步骤⑴所述汇水渠的宽为4 10cm，深为3 5cm。若农田面积过大，可以多做 几条汇水渠，充分汇集径流液；步骤⑵所述集水渠宽为8 14cm，深为3 6cm ；所述径流收集池的横截面积占 农田区域面积的1 5%，长宽比为4 1，深为80 120cm。步骤(3)所述水稻田的区域面积占农田区域面积的20 25%，长宽比为5 1。步骤(4)所述生态沟渠的宽为40 60cm，深为15 20cm，长度与水稻田的长度 相同。步骤(6)所述化肥为控释肥、磷肥和钾肥(按作物需求调整各肥料的比例)的混 和肥料；所述施肥深度为30 35cm。步骤(6)所述秸秆为上季作物收获之后的秸秆。一种由上述方法构建而成的减少径流污染的农田系统。上述的减少径流污染的农田系统在控制农业环境污染方面的应用。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果本专利技术在少雨季节能通过径流收集池收集径流回灌再利用，避免了营养元素的损 失；在多雨季节溢出径流收集池的径流液可以通过水稻田的沉降消能，和沟渠系统的消污 纳污做到尽可能的减排。该系统不但较大程度的减缓灌溉和暴雨对于农田土壤的冲击，减 少径流损失，保持农田的肥力，还能收集径流液中的营养元素重新回田利用，提高经济效■、Λfrff. ο附图说明图1本专利技术农田系统的结构示意图，其中1为旱田，2为水稻田，3为汇水渠，4为 畦，5为集水渠，6为径流收集池，7为草滤带，8为空心菜种植区，9为沸石+菖蒲种植区，A 为集水渠入口，B为径流收集池出口，C为生态沟渠入口，D为生态沟渠出口。具体实施例方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限 于此。实施例1 选取面积为20mX20m的一块旱地作为实验区域，将农田用四周起畦的方法隔成 独立的区域，畦高8cm，宽4cm左右，在该区域的边界内侧与畦平行的方向做宽如m，深5cm 的汇水渠，便于收集径流液，若农田面积较大，则每隔2 !做一条汇水渠，充分汇集径流液； 在农田区域外侧沿一条边界做一条和边界等长的集水渠，集水渠和径流收集池相连，其中，集水渠20m，宽为8cm，深为3cm，径流收集池长細，宽lm，深为0. 8m ；在径流收集池的溢水口 后布置一块长方形的水稻田，水稻田长20m，宽細，并在长方形区域的对角线位置做进水口 和出水口，出水口与沟渠相连；沟渠系统长20m，前^!为草滤带，中间8m种植水生空心菜， 最后阶段的8m为沸石和菖蒲组成的滤池。种植作物为玉米，耕作并整平之后在该区域表面覆盖3cm厚玉米秸秆；底肥施 用85. 7kg有机肥，5. 4kg艳阳天控释肥，4. 8kg过磷酸钙和1. 8kg氯化钾肥料，施肥深度 为30 35cm，有机肥采用深沟条施的方法，控释肥和其他化肥混合之后采用穴施的方法， 施肥之后马上覆盖；在玉米拔节期和灌浆期分两次用化肥追肥，第一次为艳阳天控释肥 3. 2kg,过磷酸钙2. 9kg,和氯化钾1. Ikg ；第二次追肥为艳阳天控释肥2. Ikg,过磷酸钙 1. 9kg,和氯化钾0. 7kg,追肥方式为在距玉米5cm处穴施，施肥深度为30 35cm，施肥之后 马上回土覆盖，10天之后浇水灌溉；在玉米的生长期间，把径流收集池中的径流液回灌到 农田，并把底泥挖出做追肥回用。在面积为400m2的普通农田种植玉米作为对照处理此试验面积的农田和周围其 他农田做畦隔开，并在此区域外做集水塘收集此试验田的径流液；耕作之后不覆盖任何材 料，采用单元素化肥施肥，即尿素13kg，过磷酸钙25. ^g，氯化钾7. ^g，其中，70%作底肥， 余下的30% —次性追肥施入，施肥方式都为撒施趟地。玉米收获之后实验结束，本实验中，玉米的整个生长季节都为丰水季节，可以在沟 渠系统的末端收集径流液，实验结果发现按照本方法构建的农田系统中，径流液的总量比 普通农田少50%;通过径流液中的氮、磷、钾元素，结果显示按照本方法构建的农田系统的 氮磷钾损失分别为0. 8kgU. Okg和0. ^cg,而对照的普通农田营养元素损失为氮素3. 2kg, 磷为2. lkg，钾元素为1.4kg，分别相对减排75^,52%和36% ；而且发现，在集水渠入口 A 处悬浮颗粒物的浓度为190. 5mg/L，径流收集池出口 B处的浓度为100. %ig/L，水稻田出水 口 C处的悬浮颗粒物的浓度为40. 7mg/L，经过沟渠系统之后浓度减少到25. 6mg/L ；悬浮颗 粒物的浓度最终减少87% ；由上可以得出结论此农田系统可比较理想的减少农田中的径 流。实施例2选取面积为IOOmX 50本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种减少径流污染的农田系统的构建方法，包括农田基础工程构建和农田运作方法，其特征在于包括以下步骤：一、农田基础工程的构建（１）将农田用四周起畦的方法隔成独立的农田区域，畦高８～１２ｃｍ，宽４～６ｃｍ，在农田区域的内侧边界与畦平行的方向每隔１６～２４ｍ做一条汇水渠；（２）在农田区域外侧沿一条边界做一条与农田区域边界等长的集水渠，集水渠和径流收集池相连，集水渠内种植草被做草滤带，在径流收集池宽的两侧分别做进水口和溢水口；（３）在径流收集池的溢水口后设置一块长方形的水稻田，并在水稻田的对角线位置做进水口和出水口，出水口与生态沟渠相连；（４）生态沟渠分三段设计：生态沟渠的前１／５为草滤带，种植普通杂草；中间２／５种植水生空心菜；最后阶段的２／５，底层铺垫沸石，上层种植菖蒲，生态沟渠的水最终汇集到径流集水池以作灌溉再利用或直接排入湖泊；二、农田运作方法（５）农田耕作之后首先将农田平整，把秸秆以覆盖的方式平铺在农田表面，铺设厚度为３～５ｃｍ；（６）施肥方法采用测土配方施肥，有机肥和化肥按质量比１∶１混合施用，施肥之后马上覆土，１０天之后浇水灌溉，作物生长期内施用一次底肥，两次追肥；（７）在作物生长期间，把径流收集池中的径流液回灌到农田系统，并且将径流收集池中的底泥回田再利用。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：丘锦荣，许振成，吕丹丹，邓伟，
申请(专利权)人：环境保护部华南环境科学研究所，
类型：发明
国别省市：81
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