专利名称：湿地垄作水稻治理农业面源污染的方法
技术领域：
本发明涉及农作物种植及环境污染治理技术领域，特别是涉及一种利用稻田垄作技术 来拦截和消纳农业面源污染中的氮和磷的方法。
背景技术：
农业面源污染，又称农业非点源污染，也称农业扩散性污染，具有随机性、潜在性、 间歇性、滞后性和量大面广等特点，控制难度大、涉及面广、投入多，见效慢。近年来， 点源污染逐步得到了控制和治理，农业面源污染作为水体富营养化最主要的污染源而受到 人们的普遍关注，面源污染研究也已成为国际上环境问题研究的活跃领域。
目前，国内外处理面源污染主要采用三种方法人工湿地法、氧化塘法和土地过滤法。
人工湿地是一种国内外己经推广应用多年的治理污染的技术。在现有技术中，较大型 的人工湿地多采用多级串、并联方式，对于串联方式的湿地组合一般采用潜流或上下流方 式，污水依次流过沉淀池、推流床、下行流人工湿地、上行流人工湿地和水质修饰塘，从 而得到净化。但这种方法存在占地面积大、效率低等缺点，并且利用这种方式不能有效利 用土地进行粮食生产。
氧化塘也称生物塘，按塘水中氧的存在状态不同分为好氧塘、厌氧塘、兼性氧化塘和 曝气氧化塘。由厌氧塘-兼氧塘-好氧塘组成的氧化塘系统在处理污水时具有节省投资、节 省能耗和管理简单等优点，在兼氧塘和好氧塘中进行养殖或种植水生植物更可以提高污染 净化能力，同时还可以获得其他经济效益。但是自然氧化塘也存在占地面积大，功能较为 单一、受水塘入水和降水影响较大、长时间使用会产生恶臭、处理时间较长等缺点。
污水土地处理系统是在人工控制条件下，通过土壤一植物系统对污水进行一系列物 理、化学和生物化学的净化过程。与其他处理技术相比具有节省投资，节约能源、运行费 用低等优点。存在的主要问题是水力负荷低、处理能力低和占地面积大。
以上方法普遍存在系统占地面积大、面源污染物在系统中停留时间短的缺点。针对我 国人多地少的国情，以上方法不能有效的利用现有的土地，难以发挥土地的粮食生产能力。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，利用稻田垄作构建一种高效治理农业面源污染 物的方法。本发明主要是基于以下的技术思路
1、 利用稻田生态系统，有效吸收随水土流失带来的养分(N， P)
稻田生态系统是环境友好、生态健康、可持续利用的湿地生态系统，我们将湿地合理 利用，进行栽培水稻，利用稻田这种湿地生态系统，吸收污染水体中的氮、磷，减少氮和 磷向自然水体中的排放。这样既可以解决人工湿地占地面积大，没有粮食生产力的问题， 又可以有效地拦截和消纳来自村庄、森林地和旱地的磷、氮面源污染物，减少稻田中肥料 的施入量，降低植稻的成本。
2、 利用垄作技术可以使随水流失的土壤和养分在稻田生态系统中停留较长的时间， 增加土壤与水的接触面积，提高对面源污染物的吸收净化能力
垄向布局为垂直水流方向循环作垄(见图l)，污染水体依次在各个垄间流动，延长了 污染水体在稻田里的停留时间。 本发明的具体技术方案如下
将湿地用作水田，在水田中垂直水流方向循环作垄，作垄规格为垄面宽20 25cm,沟 宽30 35cm，垄高30cm，水稻错窝植于垄背两侧边缘，用水校平，使全田秧苗栽植于同 一水平面上，窝距10-15 cm。
具体的做垄、栽秧方式在下面的实施例中进行详细描述。
上述方法中，垄沟界面拟合后接近一正弦曲线，通过计算可得垄作后土壤表面积比平 作增加22%左右，增大了水与土壤的接触面积，可提高单位面积稻田拦截和消纳氮、磷的 能力。
本发明的优点是，该方法可以有效地利用土地，发挥土地的粮食生产能力，同时可以 延长污染水体在稻田生态系统中的停留时间，增大水与土壤的接触面积，可以更高效的拦 截和消纳农业面源污染中的氮和磷。
图1为循环式作垄示意图。 图2为垄作剖面示意图。
具体实施方式
具体操作规程如下
在栽秧前15-30天，放浅水拉线做垄，垄向垂直水流方向，循环式做垄(见图l)。如 果由于泥土绒烂，一次不能成型，应先做成雏形，待定型后，再做1 2次。做垄规格为一 垄一沟，(见图2)共宽50-60 cm，垄面宽20~25 cm,沟宽30~35 cm，垄高30 cm。在无机械工具起垄的条件下，最好用手操作，拉线起垄，人沿线向前，双手垂直插入土内，抱 起土团轻轻放中拉线的另一边土上。抱起的泥土原位放在垄梗部位，切不可用力压紧或把 泥揉绒抹光。垄面做到大平小不平。全田垄面保持在同一水平线上。也可用锄头、耙操作 起垄。
水稻垄作，每垄双行。稻秧错窝植于垄背两侧边缘，并用水校平，使全田秧苗植中同 一水平面上， 一般窝距10 15cm。每公顷22.5 31.5万窝，田瘦密度取上限，田肥取下限。
权利要求
1、一种湿地垄作水稻治理农业面源污染的方法，其特征在于，将湿地用作水田，在水田中垂直水流方向循环作垄，作垄规格为垄面宽20～25cm，沟宽30～35cm，垄高30cm，水稻错窝植于垄背两侧边缘，用水校平，使全田秧苗栽植于同一水平面上，窝距10～15cm。
全文摘要
一种湿地垄作水稻治理农业面源污染的方法，其特征在于，将湿地用作水田，在水田中垂直水流方向循环作垄，种植水稻。该方法可以有效地利用土地，发挥土地的粮食生产能力，同时可以延长污染水体在稻田生态系统中的停留时间，增大水与土壤的接触面积，可以更高效的拦截和消纳农业面源污染中的氮和磷。
文档编号C02F3/32GK101665283SQ20091019101
公开日2010年3月10日 申请日期2009年9月28日 优先权日2009年9月28日
发明者蒋先军, 谢德体 申请人:西南大学