一种利用水域中混合菌种以减少农业面源污染的方法与流程

本发明涉及农业面源污染管理，具体涉及一种利用水域中混合菌种以减少农业面源污染的方法。

背景技术：

1、经济的发展推动了人类社会的进步，但同时也给地球带来了各种各样的环境问题和生态危机，保持全球及区域性的生态安全、环境安全和经济可持续发展已成为国际社会和人类的普遍共识，农业面源污染是指农村地区在农业生产和居民生活过程中产生的、未经合理处置的污染物对水体、土壤和空气及农产品造成的污染，具有位置、途径、数量不确定、随机性大、发布范围广、防治难度大等特点。主要包括化肥污染、农药污染和畜禽粪便污染等，来源主要是农村居民生活废物和农业生产过程中不合理使用而流失的农药、化肥、残留在农田中的农用薄膜和处置不当的农业畜禽粪便、恶臭气体以及不科学的水产养殖等产生的水体污染物。

2、发明人多年致力于广佛流域的水质研究，也发现：广佛流域农业面源污染是目前影响农村生态环境恶化的主要原因之一，严重制约了农业和农村生态环境的可持续发展，也是我国农业发展的瓶颈，我国是世界上最大的化肥使用国，肥料使用量占世界总量的1/3。由于肥料施用过量、利用率过低，每年有超过1500万吨的废氮流失到了农田之外，污染地下水，使湖泊、池塘、河流和浅海水域生态系统营养化，过量施肥增加了生产成本，不仅对环境造成损害，而且影响了农民收益。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种利用水域中混合菌种以减少农业面源污染的方法，通过对现有农田结构进行改进，同时根据农作物的种类结合土壤肥力以及土壤有机质进行按需施肥，避免过量施肥，增加的植被生态缓冲带和储蓄调配池可对种植区域溢出的肥料进行处理，不仅提高肥料的利用率避免了过量施肥对环境造成的污染，同时提升了经济效益。

2、一种利用水域中混合菌种以减少农业面源污染的方法，包括以下步骤：

3、将全部的农田划分为若干个种植区域，单个种植区域内的子种植区块通过子沟渠相互进行连接，子沟渠汇集处设置排水口；

4、在种植区域附近设置水肥一体化自动灌溉系统；

5、设置植被生态缓冲带，将排水口流出的尾水引入植被生态缓冲带；

6、设置储蓄调配池，在植被生态缓冲带上设置排水沟渠并与储蓄调配池进行连接，植被生态缓冲带流出的尾水可引入到储蓄调配池；

7、设置主沟渠，将储蓄调配池与主沟渠进行连接，储蓄调配池对尾水进行收集净化后，将净水排出到主沟渠，通过水肥一体化自动灌溉系统对农作物进行灌溉；

8、根据不同种植区域以及子种植区块的土壤肥力和土壤有机质分配种植不同的农作物；

9、根据分配的农作物，计算全部子种植区块使用的有机肥与化肥的比例；

10、对种植区域进行监测，根据监测结果调整种植区域的施肥参数；

11、对植被生态缓冲带进行监测，根据监测结果调整植被生态缓冲带的宽度。

12、进一步的，监测结果包括水样指标，其中，水样指标包括cod、ss、nh3-n、总氮、总磷指标。

13、进一步的，在植被生态缓冲带与排水口之间设置检测点a，在降雨时，对检测点a的水样进行采集和分析，若水样的指标高于第一阈值，则降低施肥量，若水样的指标低于第一阈值，高于第二阈值，则调整有机肥与化肥的比例，直至水样的指标低于第二阈值，此时将有机肥与化肥的比例回退至上一次调整的比例。

14、进一步的，在植被生态缓冲带与主沟渠之间设置检测点b，在降雨时，对检测点b的水样进行采集和分析，若水样的指标高于第三阈值，则增加植被生态缓冲带的宽度，直至水样的指标低于第三阈值，若水样的指标低于第三阈值则维持植被生态缓冲带的原状。

15、进一步的，在种植区域的外围设置生态拦截沟渠，并在生态拦截沟渠外围设置检测点c，若水样的指标高于第四阈值，则降低种植区域的施肥量。

16、进一步的，生态拦截沟渠包括净化植物和透水坝或潜流坝。

17、进一步的，在种植区域内还设置有若干个废弃物处理点，用于农田废弃物集中处理以及生产有机肥和微生物发酵产物，其中，有机肥用以调整子种植区块有机肥与化肥的比例；微生物发酵产物用以喷施农作物。

18、其中，微生物发酵产物采用混合菌种发酵制备得到，混合菌种来源于广佛流域的淤泥中。

19、混合菌种首先进行驯化。

20、具体步骤为：在100g淤泥中加入5ml液体培养基，调整ph为7.3，利用氮气进行密封，在恒温30℃条件下培养1小时；

21、然后，采用厌氧好氧交替运行的方式进行驯化，驯化周期内，往液体培养基中进水15分钟，进水采用农田用水，在空气环境下搅拌培养2小时，再利用氮气进行密封，在厌氧环境下继续搅拌培养1小时，然后在空气环境中，沉淀25分钟，将水排走，然后再静置培养。每天4个周期。培养7天。

22、驯化完成后，在淤泥中添加0.3g乙酸钠、0.2g半胱酸、0.1g酵母提取物、0.1g胰蛋白胨。同时加入2ml维生素溶液和3ml微量金属溶液。

23、利用混合菌种、采用特定的的发酵装置对大豆饼进行发酵，得到微生物发酵产物。

24、将淤泥作为混合菌种，兑水发酵，将10公斤大豆饼(出油后)，加入混合菌种，加入50公斤水，并搅拌均匀，密封，等待发酵，维持温度为35℃，大约经过2～3周的时间，即可完成发酵，将发酵液进行过滤，将过滤液作为叶面肥使用，喷施农作物。能明显地促进作物的生长，叶片油绿，抗病能力增强，能明显提高作物的产量。

25、其中，液体培养基(以1l为单位)配比为：去离子水，nh4cl(0.8g)，kh2po4(0.3g)。

26、微量金属溶液(以1l为单位)配比为：去离子水，fecl2(0.7g)，cocl2(0.2g)，zncl2(0.1g)，cucl2(0.05g)，na2moo4(0.03g)，na2seo3(0.05g)。

27、维生素溶液(以1l为单位)配比为：维生素b2(0.1g)、维生素b6(0.05g)、维生素b12(0.01g)、维生素c(0.2g)。

28、进一步的，植被生态缓冲带内配置有中草药、低矮驱虫天然香料和草本植被。

29、进一步的，在子种植区块中还可设置土壤墒情在线监测系统对土壤的ph、电导率、有机碳和全氮、矿化氮、全磷和有效磷指标在线监测。

30、进一步的，根据监测的土壤的ph、电导率、有机碳和全氮、矿化氮、全磷和有效磷指标，配置施肥量，在监测的数值异常时对施肥量进行调整。

31、本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

32、1、将农田划分为出种植区域同时对种植区域内的子种植区块土壤肥力和土壤有机质分配种植不同的农作物并根据分配的农作物计算出全部子种植区块使用的有机肥与化肥的比例，不仅可以按照农作物的需肥量进行施肥，避免肥料的浪费，同时还可减少化肥的使用比例，除了降低施肥的成本外还可以减少对环境的污染。

33、2、增加的植被生态缓冲带和储蓄调配池可对种植区域溢出的肥料进行处理，不仅提高肥料的利用率避免了施肥对环境造成的污染，同时提升了经济效益。同时，采用的微生物发酵产物可以用来喷施农作物，减少农药的污染。

34、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

35、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。