論如何在玉米種植中合理灌溉

摘 要:本文首先分析了目前我國用于玉米灌溉水源存在污染現(xiàn)狀，并結(jié)合我國國情分析了污染類型，最后有針對性的提出了如何在玉米種植中進(jìn)行科學(xué)有效的灌溉技術(shù)，具有一定研究意義。

關(guān)鍵詞:玉米種植水資源灌溉

中圖分類號:S1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(a)-0132-01

1 引言

我國目前用于灌溉水資源的污染程度隨經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也呈逐漸加重的趨勢，據(jù)20世紀(jì)90年代的調(diào)查，我國已有將近2/3的湖泊達(dá)到富營養(yǎng)化的程度，而造成水體污染的污染源主要分為點源污染和非點源污染。點源污染是指廢水通過排水管道等途徑直接進(jìn)入到受納水體引起的污染，而非點源污染是指溶解的或固體污染物(地面的各種污染物質(zhì)如城市垃圾、農(nóng)村家畜糞便、農(nóng)田中的化肥、農(nóng)藥、重金屬及其它有害有機物)，從非特定的地點隨暴雨生成的徑流進(jìn)入受納水體所造成的污染，與點源污染相對，非點源污染的發(fā)生具有隨機性，排放途徑及排放污染物具有不確定性，污染負(fù)荷的時空差異性大的特點。在非點源污染引起的各種水環(huán)境問題中，不同的地區(qū)起主導(dǎo)作用的污染源類型不同。

根據(jù)產(chǎn)生污染物的非點源污染體的不同，可分為農(nóng)業(yè)非點源污染，采礦引起的非點源污染，城市非點源污染，施工引起的非點源污染，林業(yè)活動引起的非點源污染及其它類型的非點源污染。從給水質(zhì)帶來污染的普遍性來看，而由農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動所造成的非點源污染最普遍影響程度又最大的非點源污染，在大面積流域內(nèi)，農(nóng)田中的土粒、氮素、磷及其它污染物質(zhì)，在降水或灌溉過程中，通過農(nóng)田地表徑流、農(nóng)田排水和地下滲漏，大量進(jìn)入水體，這也直接導(dǎo)致了湖泊等受納水體的營養(yǎng)化程度加劇。

農(nóng)業(yè)非點源污染物來自于土壤圈中的農(nóng)業(yè)化學(xué)物質(zhì)，因而它的產(chǎn)生、遷移與轉(zhuǎn)化過程實質(zhì)上是污染物從土壤圈向其它圈層尤其是水圈擴(kuò)散的過程，農(nóng)業(yè)非點源污染本質(zhì)上是一種擴(kuò)散污染。對其機理的研究包括兩個方面，一是污染物在土壤圈中的行為;二是污染物在外界條件下(降水、灌溉等)從土壤向水體擴(kuò)散的過程。前者是研究的基礎(chǔ)，后者是研究的重點和關(guān)鍵。對農(nóng)業(yè)化學(xué)品在土壤中的行為及作用機理，土壤學(xué)家似乎更為重視，并取得了不少成果。

2 我國灌溉玉米用資源現(xiàn)狀

目前我國在控制治理工業(yè)和城市等點源污染方面已有較為成熟的方法，而對占有較大污染負(fù)荷的非點源污染的控制和治理卻收效甚微。農(nóng)田氮磷一旦進(jìn)入水體，治理的成本迅速增加，據(jù)估計，現(xiàn)在處理一噸城市污水處理的成本大概需要0.5元-0.7元，而氮磷的去除又需要進(jìn)行深度處理，無疑又加大了處理成本。目前有建議考慮環(huán)境成本實現(xiàn)綠色GDP的發(fā)展，其實質(zhì)就是不能將環(huán)境作為一種免費資源而隨意揮霍。在控制方法上，許多學(xué)者提出應(yīng)遵循“誰污染誰交費”的原則，這些經(jīng)濟(jì)措施針對點源污染產(chǎn)生的很好的效果，對于農(nóng)業(yè)非點源污染也有較多的研究試圖通過排污收費市場經(jīng)濟(jì)手段來解決問題，但是農(nóng)業(yè)非點源污染又有其自身的特點，對象過于龐大且規(guī)模又相對較小，同時農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有較強的政策性，控制效果不甚理想。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是一個多目標(biāo)的生態(tài)系統(tǒng)，而目前政策的制定與實施上僅將其作為單產(chǎn)量目標(biāo)生產(chǎn)系統(tǒng)來處理，而忽視了環(huán)境目標(biāo)的實現(xiàn)。

氮素是玉米生產(chǎn)力的主要限制因素之一，在大多數(shù)情況下施用氮肥都可以獲得明顯的增產(chǎn)效果，但是重要的是環(huán)境污染因子，當(dāng)水體中總氮濃度達(dá)0.12～0.15L/mg上時，即被視為富營養(yǎng)化水體。目前農(nóng)田氮素流失引起的水體富營養(yǎng)化、地表水環(huán)境惡化、地下水硝酸鹽含量超標(biāo)等環(huán)境問題日益嚴(yán)重。由農(nóng)田氮素造成的非點源污染對當(dāng)今世界水質(zhì)惡化構(gòu)成了最大的威脅，但其運移規(guī)律和形成機理等都不太清楚，因此由農(nóng)田氮素造成的非點源污染的產(chǎn)污機理、影響因素及其污染負(fù)荷的定量計算和調(diào)控對策研究已引起國內(nèi)外學(xué)者的高度重視。

3 目前控制玉米地種植的途徑研究

3.1 玉米地施肥管理

施肥時養(yǎng)分?jǐn)?shù)量及比例與作物需求相匹配可提高化肥的利用率:集中深施基肥，之后追肥采取少量多次也可提高肥料利用率降低養(yǎng)分流失風(fēng)險。此外依靠作物、秸桿、牲畜及人糞便、豆科植物、有機綠肥，特別是微生物型肥料以替代化肥。可以培肥地力、改善土壤、恢復(fù)土壤自身的良性生態(tài)系統(tǒng)，同時，由于微生物型肥料的活性菌體固氮、解磷、解鉀作用及菌體活性與土壤中可利用的氮、磷、鉀濃度之間的調(diào)控作用，使土壤中的供肥機制穩(wěn)定而持久，最終降低養(yǎng)分的流失量。

3.2 合理灌溉玉米地

不同灌溉方式土壤養(yǎng)分流失情況不同，一般按下列順序遞增:噴灌<淹灌<溝灌。農(nóng)田各種水體中磷的濃度，田面水>地表排出水>灌溉水>滲漏水。這是由于灌溉水進(jìn)入農(nóng)田后，經(jīng)過蒸發(fā)濃縮，以及土壤中養(yǎng)分向水層釋放作用等過程，使得田面水中氮磷的濃度升高，特別是施肥后幾天內(nèi)，田面水中養(yǎng)分的濃度可達(dá)到較高的峰值。所以加強田間水灌溉管理，采用淺水勤灌，干濕灌溉，減少排水量，可有效達(dá)到降低稻田磷污負(fù)荷量。

3.3 改進(jìn)栽培和耕作玉米地制度

多數(shù)情況下土壤侵蝕是由于直行耕作而不是沿土地的自然等高線耕作引起的。在中等坡度的土地上進(jìn)行等高線耕作，可以減少土壤損失達(dá)50%以上。通過研究不同農(nóng)作物對氮，磷吸收特征和互補性采取不同作物的間作套種、輪作等方式，可充分提高土壤中養(yǎng)分利用率，減少損失。傳統(tǒng)的農(nóng)作方法是在收獲以后去除作物殘茬，這使土地在整個冬季處于裸露狀態(tài)并容易受到侵蝕。雖然農(nóng)田徑流產(chǎn)生量與農(nóng)田耕作方式并無明顯的相關(guān)關(guān)系，但農(nóng)田泥沙和養(yǎng)分流失在傳統(tǒng)耕作農(nóng)田中明顯高于免耕農(nóng)田。

3.4 植被過濾帶和草地、河岸緩沖林帶建設(shè)

在農(nóng)田和水體之間建立合理的草地或林地過濾帶，可大大降低水體中的氮，磷的含量。農(nóng)田與水體之間存在的植被緩沖帶有將農(nóng)田與水體隔開的作用，當(dāng)?shù)叵滤畯霓r(nóng)田流向水體時，植被緩沖帶起到兩種效應(yīng):一是對地表徑流起到滯緩作用，調(diào)節(jié)入河洪峰流量;二是有效地減少地表和地下徑流中固體顆粒和養(yǎng)分含量(陳利頂?shù)龋?000)。陳金林等(2002)在太湖地區(qū)的研究也表明，適當(dāng)?shù)牧謳P的凈化效果分別為30%～50%和29%～86%。

3.5 利用濕地去除非點源養(yǎng)分污染

農(nóng)田中增加一些濕地面積，可有效地控制養(yǎng)分流入水體。有150個人工塘的巢湖小流域，水塘僅占不到5%的面積，但可截留該區(qū)徑流中90%的養(yǎng)分。在滇池流域處理農(nóng)田徑流廢水中就使用了人工濕地工程技術(shù)措施，由漂浮植物池、挺水植物池以及草濾帶組成的人工濕地，在正常運行情況下，面源主要污染物去除TN率達(dá)到60%。且工程具有投資少，效益好，運行管理方便以及抗面源污染負(fù)荷沖擊能力強等優(yōu)點。人工濕地正常運行情況下，TN平均去除率達(dá)到47.8%，TP去除率在50%左右，如農(nóng)田與水體間的濕地寬度能達(dá)到50m以上，便能減少進(jìn)入水體的89%的氮和80%的磷。

綜上所述，通過不同的農(nóng)業(yè)管理措施，利用養(yǎng)分流失的規(guī)律和總量，并通過將環(huán)境負(fù)荷與經(jīng)濟(jì)效益比較，揭示了玉米地施肥措施對環(huán)境效應(yīng)的影響，權(quán)衡利弊，指導(dǎo)當(dāng)前的化肥施用，減少養(yǎng)分流失，增加經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，為促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]曹麗萍，王曉燕，廣新菊.非點源污染控制管理政策及其研究進(jìn)展.地理與地理信息科學(xué)，2004(l).