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农业生产与水质改善“双赢”不是梦

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发布日期:2019-11-12  浏览次数:311
 ——国家科技重大专项“十二五”水专项“海河下游多水源灌排交互条件下农业排水污染控制技术集成与流域示范课题”成果概述

 种养一体化农业增效减负示范工程鸟瞰图  “全链条”农田增效减负与清洁生产技术系统

  

 猪粪酒糟混合

多级厌氧处理—生物菌肥工艺

本报记者 瞿 剑

海河流域,我国三大粮食生产基地之一,是我国小麦、玉米、蔬菜、肉类主产区,也是水肥消耗最大的区域之一,在保障粮食安全的同时付出了巨大的资源环境代价。高投入、高消耗、高排放的集约化农业方式,导致农业面源污染成为流域水体污染的主要来源。

“表象在水体,根子在陆域”,国家科技重大专项“十二五”水专项“海河下游多水源灌排交互条件下农业排水污染控制技术集成与流域示范(2015ZX07203-007)课题”负责人、中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所研究员张晴雯表示,削减陆域污染负荷是治理农业面源污染的根本出路。

为了破解粮食刚性需求压力下农业面源污染治理难题,在国家科技重大专项支撑下,中国农科院环发所牵头,中国科学院生态环境研究中心、中国环境科学研究院、环境保护部南京环境科学研究所、山东省科学院、环农沃土(北京)高新科技有限公司、滨州市深港环保工程技术有限公司等参加,经过4年多协同攻关,突破了耕层土壤水库及养分库扩蓄增容基础上的农田增效减负等关键技术,取得了集“种养一体化农业增效减负技术体系、农村有机废弃物资源化处置与循环利用综合技术体系、流域退水生态系统联控与自净能力提升技术体系”3套关键技术体系为一体的“全域绿色种养加及农村粪污资源化循环生态链”标志性成果。改变了传统经济“资源—产品—废物排放”线性农业生产模式,形成了农业产业系统中的物质多次、多级、多梯度的循环利用模式,使农业生产系统对环境的废物释放最少化。

陆域水体统筹联防:

点线面结合

海河下游多水源灌排交互,点源和面源污染交叠。针对这一特点,课题建立了重点污染源档案,量化分析点源、面源污染的源强及其时空差异;结合控制单元水环境容量,建立了污染负荷分配体系,提出了农业面源污染负荷分配与削减方案;从点源和面源污染排放的管理措施及削减技术角度,构建了种植—养殖—农村主要污染源空间全覆盖、“源头消减、过程控制、末端处理、循环利用”等关键节点全过程的流域农业面源污染控制技术模式,形成秦台河流域点源面源污染防治统筹联防技术思路和流域控制方案。

种植业生产“全链条”调控:

全周期、全要素、全过程

在揭示示范区典型农田氮磷流失特征和作物需肥规律的基础上,研究形成了以氮磷盈余为基准的肥料运筹技术、以碳调氮为核心的土壤库容扩增技术、水肥盐协同高效的农田增效减负技术以及基于种养平衡的废弃物资源化还田技术等,以此为核心,打造“全链条”农田增效减负与清洁生产技术体系。

这一体系围绕全周期、全要素和全过程,就整个农业生产进行调控。全周期主要从作物整个生育期维持健康生理生化指标进行监控,保障高产优质;全要素综合碳、氮、水、盐等关键因子,针对水、土、气、生等生产要素进行整合和优化,实现减负高效;全过程围绕整个生产过程,促进产前投入绿色化、产中系统化以及产后资源化,实现清洁生产。整套技术形成了“机理+产品+技术”的系统化农田氮磷面源污染控制技术体系,并在示范工程中进行示范和推广。


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