前言
位于三峡库区上游的四川省是我国的产粮大省,也是西部地区唯一的粮食主产区,是我国三大生猪主产区之一,已有50个县纳入了国家1000亿斤粮食生产能力建设规划范围。作为粮食生产和消费大省,我国典型的小农为基础的粮食生产的代表,人地矛盾突出、粮食生产规模小,粮食自求平衡的压力不断加大,各种问题带来的环境污染日趋加重。这些问题的存在,使得粮食刚性需求增长面临巨大的环境压力。同时,四川有“千河之省”之称,但小流域水环境形势堪忧,农业面源污染已成为水体污染的主要因素,丘陵区严重的水土流失、过量施用化肥及畜禽养殖废弃物的大量直接流失,造成地表水、地下水的污染,使流经四川盆地的各级河流出现富营养化。根据四川省人口、农作物播种面积、化肥施用量、生猪存栏量等面源相关因素地域密度或单位面积负荷分布分析,高密度、高负荷区均位于嘉陵江流域中下游和岷江流域中下游及沱江流域。随着点源污染控制水平的不断提高,面源污染现已逐渐成为导致水体污染的主要原因。实现农产品的有效供给和粮食增产目标,绝不能以牺牲环境为代价,粮食生产必须与水资源承载能力相适应,加强农业面源污染防治、减少污染物入河入湖量,确保粮食增产和流贯四川盆地的岷江、沱江、嘉陵江“三江”流域水质保障协调发展。因此,开展三峡库区及上游流域农村面源污染控制研究,十分必要且极为迫切,切实保障三峡库区及上游水环境安全的前提下确保粮食增产任务。
在“国家水体污染控制与治理科技重大专项”“三峡库区及上游流域农村面源污染控制技术与工程示范”课题(2012ZX07104-003),公益性行业(农业)科研专项“坡耕地合理耕层评价指标体系建立”(201503119-01-02)以及“西南丘陵旱地粮油作物节水节肥节药综合技术集成与示范”(201503127)等项目资助下,遵循用养结合、生态循环、水质保障的原则,系统开展三峡库区及上游流域水田退水污染水肥一体化控制技术研究、旱作系统耕地保育及节水控污技术研究、种养废弃物一体资源化利用关键技术研究,结合专业合作组织、土地流转与适度规模生产等形式,形成库区上游高强度种养流域基于种养平衡的农业面源污染多级阻控成套技术,实现库区及上游典型流域坡地水土及特征污染物的多级拦截、负荷削减和资源化利用,达到三峡库区水-土-养分资源的优化与协调,最大程度地提高雨水资源的利用效率,削减库区因地表径流和种养不平衡所产生的泥沙及其所载负的氮、磷养分流失进入库区主干及支流流域,为三峡库区及上游流域农业面源污染负荷削减及水质保障提供行动方案。本书系统阐述了三峡库区上游面源污染防控理论与实践研究的最新成果。本书研究成果将为今后进一步深入研究提供基础、经验、借鉴,为三峡库区上游面源污染控制研究提供系统的科学信息。
本书是系统介绍三峡库区上游面源污染防控理论与实践的专著。全书包括七章:第一章阐述了三峡库区上游面源污染现状及源解析、流域面源污染的基本研究理论和方法、三峡库区上游面源污染防治技术对策;第二章分析了三峡库区上游坡耕地土壤结构稳定性及其对面源污染的影响;第三章阐述了以碳调氮的缓控释复合肥科学施用为核心的稻油轮作系统增效减负集成技术;第四章阐述了以径流调控负荷削减、坡地秸秆覆盖填施有机质用养结合的旱作坡地径流调控及氮磷流失阻控集成技术;第五章研究了以蓑草植物篱模式构建、减流减沙效应及机理、优化施肥与栽培技术为核心的植物篱径流泥沙拦蓄面源污染物控制模式;第六章阐述了畜禽养殖土地承载力测算、以种养结合为核心农业面源污染物控制模式;第七章在分析典型小流域水质时空变化及污染现状、小流域非点源污染模拟的基础上,提出了库区上游污染农业污染物多级控制方案,并对技术试验示范典型小流域水质监测进行了评估。
本书在完成过程中受到四川省农业科学院、四川省环保厅、四川省中江县农业局、四川省中江县仓山镇人民政府给予的大力支持,在此一并表示衷心的感谢。
为了提高本书的通读性和实用性,在本书编著过程中模型所用公式推导尽可能详尽,以供读者参考应用。本书可供农业生态、农业环境、水文、自然地理、国土整治、土壤物理、农林牧和水利等部门的研究人员及高等院校相关师生等参考。
限于著者水平,加之农业面源污染研究的长期性和复杂性等问题,所得结论不尽完善。恳请读者批评指正,也敬请各位专家、学者多提宝贵意见,以丰富及完善农业面源污染控制研究的理论与实践。
作者
2018年7月