尤濱乾,賈偉忠,葛佳穎,林蔚紅,楊麗,阮贊譽,沈秋蘭,居夢婷,程勤海*
(1.海寧市土肥植保能源技術(shù)服務(wù)站,浙江 海寧 314400;2.海寧市長安鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村辦公室,浙江 海寧 314400;3.浙江省耕地質(zhì)量與肥料管理總站,浙江 杭州 310020)
浙江省海寧市地處太湖流域杭嘉湖平原,亞熱帶季風(fēng)氣候,素有“魚米之鄉(xiāng)”之稱。區(qū)域內(nèi)河網(wǎng)密布、池塘湖泊眾多,農(nóng)作物以水稻為主,種植面積約1.1萬hm2。據(jù)測算,每年稻田退水氮、磷流失量達397.85 t、8.50 t[1],對河湖水生態(tài)健康構(gòu)成不利影響,每年7—9月部分河流斷面總磷濃度呈季節(jié)性超標(biāo)[2]。
為切實減輕稻田氮磷流失對區(qū)域內(nèi)水環(huán)境的影響,海寧市于2017年承擔(dān)和實施了國家級太湖流域農(nóng)業(yè)面源污染綜合治理試點項目,在丁橋鎮(zhèn)新倉村建立稻田退水治理核心示范區(qū)193 hm2,采用連鎖六邊形、魚鱗穴、階梯等形式建設(shè)農(nóng)田氮磷生態(tài)攔截溝渠系統(tǒng)3 313 m,配套生態(tài)調(diào)蓄塘0.5 hm2,于2018年被評為省級優(yōu)秀溝渠系統(tǒng)[3]。在此基礎(chǔ)上,海寧市不斷創(chuàng)新治理模式,著力提升運維管護水平,至2021年末,全市已累計建成生態(tài)溝渠總長16 959 m、農(nóng)田匯水面積1 108.7 hm2,并且逐步迭代升級,形成了以農(nóng)田氮磷生態(tài)攔截溝渠系統(tǒng)為核心的稻田退水“零直排”治理技術(shù)體系。2021年7月,發(fā)布《海寧市加快推進稻田退水“零直排”工程建設(shè)行動計劃(2021—2025年)》,正式啟動和全面推進農(nóng)田退水“零直排”治理工作[4]。
由于起步相對較早,海寧市在治理工程建設(shè)與運維方面逐漸積累形成了一定的經(jīng)驗。本文結(jié)合海寧市近年來農(nóng)田退水“零直排”工程建設(shè)與運維的實踐,分析了當(dāng)前“零直排”工程建設(shè)與運維的現(xiàn)狀、存在問題及解決對策,以期為進一步開展農(nóng)田區(qū)域退水“零直排”治理提供參考借鑒。
根據(jù)《稻田退水“零直排”工程建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則(試行)》(以下簡稱《技術(shù)導(dǎo)則》),海寧市因地制宜,結(jié)合稻田所在區(qū)域地形地勢、周邊水體資源分布等特點,主要采用了全封閉式、半封閉式、開放式三種建設(shè)模式[5]。
1.1.1 全封閉式
在退養(yǎng)水塘、斷頭河浜、小河道等小水體資源豐富的區(qū)塊,構(gòu)建“生態(tài)溝渠-生態(tài)濕地-調(diào)蓄回灌”系統(tǒng),實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)稻田退水的循環(huán)利用與“零排放”。
1.1.2 半封閉式
在小水體資源相對不足的區(qū)塊,構(gòu)建“生態(tài)溝渠-生態(tài)調(diào)蓄塘-生態(tài)凈化帶”系統(tǒng),稻田退水經(jīng)生態(tài)塘調(diào)蓄處理后,除部分回用外,其余部分流入生態(tài)緩沖帶經(jīng)深度凈化后再進入受納水體。
1.1.3 開放式
在農(nóng)田周邊沒有封閉小水體資源利用的區(qū)塊,構(gòu)建“生態(tài)溝渠-生態(tài)凈化帶”系統(tǒng),將附近小河道改造成為生態(tài)凈化帶,稻田退水經(jīng)生態(tài)溝渠和生態(tài)凈化帶逐級攔蓄降解后再流入受納水體。
海寧市明確將“零直排”工程作為全域土地綜合整治、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田、小型農(nóng)田水利等項目的必備內(nèi)容,要求同步設(shè)計、同步建設(shè)、一體推進;對于單獨建設(shè)的“零直排”工程項目,市財政按建安費的50%進行補助[4]。市級以上財政投入比例相對較高的項目在具體立項時,對起點高、技術(shù)新、效果好、示范性強的工程給予優(yōu)先考慮。截至2022年底,海寧全市累計投入資金6 300萬元,建成生態(tài)溝渠系統(tǒng)2.5萬m、生態(tài)調(diào)蓄塘1.2 hm2,稻田退水“零直排”治理面積1 400 hm2,其中:全封閉式153.3 hm2、半封閉式386.7 hm2、開放式860 hm2。此外,作為技術(shù)擴展,全市稻魚綜合種養(yǎng)“零直排”技術(shù)應(yīng)用面積760 hm2。根據(jù)《海寧市稻田退水“零直排”工程建設(shè)規(guī)劃(2021—2025年)》(以下簡稱《規(guī)劃》),接下來還將每年建設(shè)“零直排”治理工程1 400 hm2,目標(biāo)是:至2025年底實現(xiàn)“零直排”治理面積5 600 hm2以上[6]。
海寧市按照“建管并重”和“誰受益、誰負責(zé)”的原則,明確市、鎮(zhèn)、村三級建后管護工作職責(zé),建立長效管理機制,市鎮(zhèn)兩級開展定期檢查指導(dǎo)并在每年年底共同對已建“零直排”工程進行考核打分(打分項包括:建設(shè)規(guī)模、內(nèi)容與質(zhì)量情況,標(biāo)識標(biāo)牌與責(zé)任落實情況,構(gòu)筑物和植物的維護情況,整體美觀度與系統(tǒng)運行情況,肥藥減量和氮磷減排情況等[5]),確保“零直排”治理設(shè)施建好管好用好。同時,為切實減輕基層資金壓力,對于稻田退水“零直排”治理工程所在村,市財政每年按區(qū)塊內(nèi)水稻實際種植面積給予1 500元·hm-2的管護資金支持,鎮(zhèn)(街道)配套不少于市級補助,對于管護不到位的不予補助,并取消鎮(zhèn)(街道)的評優(yōu)資格。
2.1.1 糧田布局碎片化問題嚴重
無論從工程建設(shè)運維的技術(shù)實踐出發(fā),還是從耕地空間布局的長遠規(guī)劃考量,稻田退水“零直排”工程選址應(yīng)盡量選擇在集中成片的稻田區(qū)域,一般要求稻田匯水面積在10 hm2以上。然而,全市11 426.7 hm2糧食功能區(qū)涉及圖斑數(shù)1 156個,其中小于6.67 hm2的633個、小于3.33 hm2的399個,單個區(qū)塊不足6.67 hm2的就占了89.3%,給治理工程的選址與布局形成很大制約。
2.1.2 已建成的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田功能較為完備
截至2022年底,全市已建成高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田24 746.7 hm2,集中成片田塊基本都建設(shè)了混凝土排渠且運行正常,再建生態(tài)排渠將導(dǎo)致重復(fù)投入;而《海寧市高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)“十四五”規(guī)劃》中儲備入庫的新建高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田項目僅1 073.3 hm2,“十四五”期間,全域土地綜合整治每年能新騰出的農(nóng)田也僅133.3 hm2左右。
2.2.1 技術(shù)環(huán)節(jié)還存在一定短板
稻田排水具有時間集中、水量大等特點,水流侵蝕生態(tài)溝渠壁,易造成水土流失和渠底淤積堵塞;渠內(nèi)植物生長旺季與降雨高峰期重疊,嚴重影響農(nóng)田排澇;若遇極端高溫干旱天氣,生態(tài)溝渠水位不夠,會導(dǎo)致菌種、水生動植物等失活失效,影響凈化效果;目前考慮到客觀條件等多方面因素,技術(shù)上要求每10 hm2稻田配套生態(tài)調(diào)蓄塘300 m3以上[5],但如果只按最低標(biāo)準(zhǔn)進行建設(shè),理論上生態(tài)塘只能蓄納承載0.3 cm稻田水量,容易發(fā)生水力沖擊過載的情況。
2.2.2 全封閉模式占比偏低
稻田退水治理三種模式中,開放式在治理目標(biāo)上僅能降解20%左右的氮磷指標(biāo)[7-9],而全封閉模式可實現(xiàn)退水回用、循環(huán)灌溉,農(nóng)田退水基本不外排,能顯著減少對外河水質(zhì)的影響。受農(nóng)田周邊河浜、水塘分布以及是否可建生態(tài)調(diào)蓄塘等地理條件限制,已建成的1 400 hm2中開放式占61%、全封閉式僅占11%,《規(guī)劃》到2025年全封閉式占比也只能提高到16%[6]。
2.2.3 生態(tài)溝渠寬度偏大
由于受土壤質(zhì)地、氣象水文和地形地貌等的影響,海寧市生態(tài)溝渠一般設(shè)計寬度在2 m以上(傳統(tǒng)溝渠僅0.8 m),不僅給跨溝渠的農(nóng)事操作帶來很多不便,而且也占用了更多的農(nóng)地,使農(nóng)田的經(jīng)濟效益受到影響。
2.3.1 投資較高影響工程擴面
生態(tài)溝渠造價在500~2 000元·m-1(平均1 000元·m-1左右),而普通現(xiàn)澆溝渠僅需280元·m-1。全封閉模式投入尤高,如周王廟鎮(zhèn)長春村40 hm2“零直排”治理示范區(qū),投資達6萬元·hm-2。
2.3.2 補助偏低影響建設(shè)積極性
目前項目來源主要有農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展、全域土地整治、小農(nóng)水、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田、糧食功能區(qū)改造提升等途徑,其中農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展項目省級補助90%,但目前因資金用完已不再接受申報,其他項目市財政補助在50%~70%,缺口部分由鎮(zhèn)村兩級分擔(dān),基層資金壓力較大。
2.3.3 管護機制不夠健全影響工程長期效益發(fā)揮
雖然屬地政府基本都制定了管護制度,但“重建輕管”思想依然存在,施工管護期內(nèi)基本都能正常運維,管護期過后,部分農(nóng)田區(qū)塊極易出現(xiàn)運維資金投入不足、主體職責(zé)不明、管護措施不到位等情況。
對已完成高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)且排水系統(tǒng)運行正常的區(qū)塊,對標(biāo)《技術(shù)導(dǎo)則》要求,允許對其在盡量不破壞既有設(shè)施的前提下,按照“缺啥補啥”原則,因地制宜進行“零直排”化改造提升,并按單獨建設(shè)的農(nóng)田退水“零直排”工程進行立項布局和提供政策支持。針對相互間隔較近的零散田塊,優(yōu)先采用生態(tài)排渠貫通的方式連片成網(wǎng)開展“零直排”治理。加大土地全域整治力度,盡力擴大單個整治區(qū)域的面積,結(jié)合高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田改造提升等工作同步考慮建成區(qū)塊的“零直排”工程建設(shè)。
農(nóng)田退水“零直排”工程建設(shè)是真金白銀的投入,要依托科研院所和專家力量,充分汲取基層智慧,確?!傲阒迸拧表椖吭O(shè)計合理、關(guān)鍵環(huán)節(jié)技術(shù)過硬,同時還要兼顧農(nóng)業(yè)科技、農(nóng)村環(huán)境與歷史人文等要素的設(shè)計統(tǒng)一,做到既合規(guī)實用,又生態(tài)美觀,既彼此協(xié)調(diào),又彰顯層次感[9]。要在工程實踐中不斷進行完善和優(yōu)化,優(yōu)先采用建維成本低廉且效果好的技術(shù)手段,慎重選擇建維成本高昂的設(shè)施設(shè)備,切忌華而不實。針對生態(tài)調(diào)蓄塘耐水力負荷較弱的情況,推廣應(yīng)用稻田地表徑流氮磷流失防控技術(shù),通過有效減少稻田退水源頭產(chǎn)生量、提高農(nóng)田氮磷肥料利用率等手段,切實緩減末端治理系統(tǒng)的運行壓力[10-12];針對“全封閉模式”回灌水塘建設(shè)受地理條件制約的問題,要充分利用水利圩區(qū)進行改造提升,使其兼具生態(tài)調(diào)蓄和回灌功能;要通過強化田間節(jié)灌控排系統(tǒng)的設(shè)計,進一步增強稻田“田面蓄水”功能,從而對生態(tài)調(diào)蓄塘功能實現(xiàn)部分替代或補償,并使其他模式的治理效果也盡量向全封閉模式看齊。針對水土流失、影響排澇、動植物失活等問題,結(jié)合工程實踐淘汰或改進一批生態(tài)溝渠樣式[13-14],不斷創(chuàng)新優(yōu)化工程設(shè)計建造方案,更新《水生植物推薦名錄》[15]。針對河灘、生態(tài)濕地等部分區(qū)域極易出現(xiàn)一枝黃花等外來入侵物種泛濫的問題,在試點研究的基礎(chǔ)上積極推廣應(yīng)用巨菌草種植技術(shù),利用巨菌草的生態(tài)排擠競爭優(yōu)勢擠占生態(tài)位,同時充分發(fā)揮其水土保持與氮磷消納功能。針對生態(tài)溝渠跨度偏大問題,通過推廣低壓節(jié)水灌溉技術(shù)把灌渠從明渠改為暗管,從而節(jié)省土地以用于生態(tài)排渠建設(shè);通過間隔設(shè)置跳板、結(jié)合攔水坎設(shè)置過渠支撐物、或輔以工程措施增加溝壁傾斜度等辦法,方便跨溝渠的農(nóng)事操作。
針對各類項目補助政策不一的情況,研究通過提低的辦法進行統(tǒng)籌優(yōu)化,適當(dāng)提高市級財政投入比例,提高基層的建設(shè)積極性[16],同時鼓勵引導(dǎo)在花卉、果蔬、苗木等種植業(yè)地塊建設(shè)農(nóng)田退水“零直排”治理工程。調(diào)整農(nóng)田退水“零直排”建設(shè)工程指標(biāo)的考核評價標(biāo)準(zhǔn),從年終考核拓展到月賽季比考核,并且在日常定量考核的基礎(chǔ)上增加定性考核內(nèi)容,將做好運維管護、落實管護經(jīng)費、設(shè)置水質(zhì)監(jiān)測點位、定期開展水質(zhì)檢測等內(nèi)容納入平時考核,逐步提高運維分數(shù)占比,以確保項目長期穩(wěn)定發(fā)揮效益。不斷完善農(nóng)田退水“零直排”系統(tǒng)監(jiān)測評價工作,在核心示范點構(gòu)建數(shù)字化水質(zhì)水量自動監(jiān)測系統(tǒng)[17],用更翔實的數(shù)據(jù)對工程建設(shè)和運維效果進行更加科學(xué)全面的評估,持續(xù)提升農(nóng)田面源污染治理工程的建設(shè)與運維管理水平。
海寧市的農(nóng)田區(qū)域退水“零直排”治理工作,在工程設(shè)計上,因地制宜,將農(nóng)田氮磷生態(tài)攔截溝渠系統(tǒng)與周邊池塘河流分布緊密結(jié)合,通過攔截降污、生態(tài)調(diào)蓄、循環(huán)灌溉等措施實現(xiàn)農(nóng)田退水的資源化利用與減量化排放;在建維管理上,建立工程質(zhì)保期制度,同時充分發(fā)揮村“三小組長”和監(jiān)督員作用,加強日常巡查監(jiān)督;在運行管護上,注重與節(jié)灌控排、肥藥雙控、農(nóng)村生態(tài)環(huán)境衛(wèi)生等工作相結(jié)合,提升水肥利用效率,切實減少源頭產(chǎn)生量,保障設(shè)施正常運行;在監(jiān)測評估上,不斷細化要求,2023年已將年度檢測考核改為對稻田退水關(guān)鍵期進行跟蹤檢測考核,并在3個“零直排”治理示范區(qū)探索建設(shè)水質(zhì)自動監(jiān)測系統(tǒng)4套、通量監(jiān)測系統(tǒng)1套,為進一步深化農(nóng)田區(qū)域退水“零直排”治理提供數(shù)據(jù)支撐。