王志蕓

(云南高原湖泊流域污染過(guò)程與管理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南省環(huán)境科學(xué)研究院，云南昆明650034)

通過(guò)2007年第一次全國(guó)污染源普查，國(guó)務(wù)院第一次全國(guó)污染源普查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室于2009年出臺(tái)了工業(yè)源、生活源、農(nóng)業(yè)源產(chǎn)排污系數(shù)手冊(cè)，其中農(nóng)業(yè)源產(chǎn)排污系數(shù)手冊(cè)包括種植業(yè)、畜禽養(yǎng)殖業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、農(nóng)藥流失、農(nóng)田地膜殘留等五個(gè)部分，覆蓋全國(guó)五大地區(qū) (北方高原山地區(qū)、東北半濕潤(rùn)平原區(qū)、黃淮海半濕潤(rùn)平原區(qū)、南方山地丘陵區(qū)、南方濕潤(rùn)平原區(qū)、西北干旱半干旱平原區(qū))，云南省屬南方山地丘陵區(qū)。云南省農(nóng)業(yè)種植業(yè)肥料流失系數(shù)測(cè)算以全省農(nóng)業(yè)種植區(qū)劃和優(yōu)勢(shì)農(nóng)產(chǎn)品區(qū)劃為依據(jù)，在主要農(nóng)作物種植區(qū)域選擇典型種植制度和具有代表性地形地貌的農(nóng)田，通過(guò)實(shí)地監(jiān)測(cè)，獲取涵蓋主要種植區(qū)域、2種地形地貌 (緩坡地、陡坡地)、2種種植方式 (梯田、非梯田)、2個(gè)種植方向 (橫坡種植、順坡種植)、3種農(nóng)田土地利用類型 (旱地、水田、園地)、7種作物耕作方式 (大田一熟、大田兩熟以上、稻油輪作、稻麥輪作、雙季稻、單季稻、露地蔬菜)相組合的32種模式的肥料地表徑流流失系數(shù)。

全國(guó)第一次污染源普查農(nóng)業(yè)種植業(yè)肥料流失系數(shù)手冊(cè)，為測(cè)算種植業(yè)肥料流失總量提供技術(shù)支撐，并有利于掌握種植業(yè)肥料污染特征和規(guī)律，改變不合理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。但是該系數(shù)手冊(cè)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中存在一些問(wèn)題和不便:雖然流失系數(shù)是針對(duì)不同農(nóng)業(yè)種植制度和模式而設(shè)置的，但是實(shí)際工作中不具備對(duì)區(qū)域開(kāi)展微觀層面不同種植方式常態(tài)化調(diào)查條件，給使用該系數(shù)手冊(cè)帶來(lái)了相當(dāng)?shù)木窒扌?。有必要在已取得的種植業(yè)肥料流失測(cè)算系數(shù)成果的基礎(chǔ)上，探索便捷合理的系數(shù)應(yīng)用方法和途徑，為區(qū)域種植業(yè)肥料流失測(cè)算提供借鑒。

1 基于實(shí)測(cè)的肥料流失規(guī)律分析

1.1 種植作物對(duì)肥料流失量的影響

通過(guò)對(duì)比分析，以不施肥小區(qū)為對(duì)照，種植業(yè)總氮、總磷的凈流失量 (常規(guī)施肥流失量－不施肥流失量)與作物種植品種最直接相關(guān)，肥料流失最顯著的作物為露地蔬菜、單季稻、雙季稻，總氮凈流失量為0.266～0.647kg/畝，為32種種植模式下肥料凈流失量平均水平的1.2～2.9倍;總磷凈流失量為0.022～0.086kg/畝，為32種種植模式下肥料凈流失量平均水平的1.4～5.4倍。

露地蔬菜肥料總氮流失系數(shù)為1.5～1.6kg/畝，單季稻、雙季稻肥料總氮流失系數(shù)為1.1～1.3kg/畝，稻油輪作和稻麥輪作的方式可以適當(dāng)減小水稻肥料流失強(qiáng)度，總氮流失系數(shù)可降為1～1.2kg/畝。以梯田方式種植的大田一熟和大田二熟作物肥料總氮流失量次之，為1～1.1kg/畝，其余旱地和園地作物肥料總氮流失量為0.1～0.6kg/畝。

露地蔬菜肥料總磷流失系數(shù)為0.09～0.11kg/畝，單季稻、雙季稻肥料總磷流失系數(shù)為0.06～0.07kg/畝，稻油輪作和稻麥輪作的方式可以適當(dāng)減小水稻肥料流失強(qiáng)度，總磷流失系數(shù)可降為0.03kg/畝。以梯田方式種植的大田一熟和大田二熟作物肥料總磷流失量為0.06～0.07kg/畝，其余旱地和園地作物肥料總磷流失量為0.005～0.03kg/畝。

1.2 坡度對(duì)肥料流失量的影響

本研究分析了水田由于坡度不同導(dǎo)致的肥料流失特征，水田在稻油輪作、單季稻、雙季稻、稻麥輪作及其他種植方式，陡坡種植比緩坡種植增加總氮、總磷流失率為11%。

1.3 橫順坡種植對(duì)肥料流失量的影響

本研究分析了旱地在緩坡地采用橫順坡種植方式的肥料流失特征。在緩坡地情況下，園地順坡種植比橫坡種植減小肥料總氮、總磷流失率為91%、79%，大田二熟、大田一熟及露地蔬菜橫坡種植比順坡種植減少肥料總氮、總磷流失率為6%～51%、15% ～89%。

1.4 梯田和非梯田種植對(duì)肥料流失量的影響

本研究分析了梯田和非梯田模式下的肥料流失特征，針對(duì)大田二熟、大田一熟作物，緩坡梯田種植比非梯田減少總氮、總磷流失率為25%～250%、158%，陡坡地梯田種植比非梯田減少總氮、總磷流失率為28%～50%、43% ～52%。

2 基于第一次全省污染源普查的肥料平均流失量

通過(guò)2007年第一次污染源普查，在各地調(diào)查種植業(yè)基本情況基礎(chǔ)上，利用肥料流失系數(shù)進(jìn)行精細(xì)測(cè)算后得到不同土地利用類型肥料流失總量，再按不同土地利用面積，折算單位面積肥料流失量，可作為各地測(cè)算肥料流失量的基本系數(shù)參考值。

表1 旱地肥料流失系數(shù) (kg/畝)

表2 水田肥料流失系數(shù) (kg/畝)

3 種植業(yè)肥料流失系數(shù)選取方法

鑒于第一次全省污染源普查所獲得的旱地、水田、園地、保護(hù)地肥料流失系數(shù)綜合了當(dāng)?shù)胤N植業(yè)的種植結(jié)構(gòu)、種植方式、自然條件和施肥水平等各種因素，可作為基本肥料流失系數(shù)使用，但考慮影響當(dāng)?shù)胤柿狭魇阶钪苯忧易铌P(guān)鍵的因素是種植作物結(jié)構(gòu)變化，其次是種植坡度和方式，建議對(duì)基本肥料流失系數(shù)進(jìn)行適當(dāng)修正。

旱地肥料流失系數(shù)=旱地基本肥料流失系數(shù)*作物結(jié)構(gòu)系數(shù)*種植方向系數(shù)*種植坡度系數(shù)*梯田種植系數(shù)。

表3 園地肥料流失系數(shù) (kg/畝)

表4 保護(hù)地肥料流失系數(shù) (kg/畝)

水田肥料流失系數(shù)=水田基本肥料流失系數(shù)*種植方向系數(shù)*種植坡度系數(shù)*梯田種植系數(shù)。

園地肥料流失系數(shù)=園地基本肥料流失系數(shù)*種植方向系數(shù)*種植坡度系數(shù)。

保護(hù)地肥料流失系數(shù)=保護(hù)地基本肥料流失系數(shù)*種植方向系數(shù)*種植坡度系數(shù)。

作物結(jié)構(gòu)系數(shù):以露地蔬菜種植面積為主要判斷依據(jù)，增加露地蔬菜種植面積系數(shù)取值為1.1～1.3，反之取0.7～0.9。

種植方向系數(shù):以橫坡種植方式為主要判斷依據(jù)，園地增加橫坡種植方式系數(shù)取值為1.1～1.2，反之取0.8～0.9;旱地、水田、保護(hù)地增加順坡種植方式系數(shù)取值為1.1～1.2，反之取0.8～0.9。

種植坡度系數(shù):以增加陡坡地種植為主要判斷依據(jù)，系數(shù)取值為1.1～1.3，反之取0.7～0.9。

梯田種植系數(shù):以增加梯田種植為主要判斷依據(jù)，系數(shù)取值為0.8～0.9，反之取1.1～1.2。

4 小結(jié)

通過(guò)2007年第一次污染源普查，在各地調(diào)查種植業(yè)基本情況基礎(chǔ)上，利用肥料流失系數(shù)進(jìn)行精細(xì)測(cè)算后得到云南省16個(gè)州市旱地、水田、園地、保護(hù)地肥料流失系數(shù)，綜合反映了當(dāng)?shù)胤N植業(yè)的種植結(jié)構(gòu)、種植方式、自然條件和施肥水平等各種因素，可作為基本肥料流失系數(shù)使用。通過(guò)對(duì)農(nóng)業(yè)種植業(yè)肥料流失系數(shù)的對(duì)比分析，初步掌握了不同種植作物結(jié)構(gòu)、種植地塊坡度、種植方向、梯田與非梯田種植方式對(duì)肥料流失的影響，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)基本肥料流失系數(shù)進(jìn)行適當(dāng)修正，獲得農(nóng)業(yè)種植業(yè)肥料流失系數(shù)的便捷方法和途徑?；鞠禂?shù)修正的依據(jù)主要來(lái)源于種植業(yè)肥料流失的特征和基本規(guī)律。

［1］國(guó)務(wù)院第一次全國(guó)污染源普查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室.第一次全國(guó)污染源普查－農(nóng)業(yè)源肥料流失系數(shù)手冊(cè)［Z］.2009.

［2］本書(shū)編委會(huì).第一次全國(guó)污染源普查－云南省農(nóng)業(yè)污染源普查報(bào)告［M］.北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2013.