农田面源污染是在农业生产活动中,农田中的泥沙、营养盐、农药及其它污染物,在降水或灌溉过程中,通过农田地表径流、壤中流、农田排水和地下渗漏等方式进入水、土壤或大气环境而形成的污染。近年来,我国蔬菜种植面积迅速增加,菜地N肥施用量远高于一般大田,由蔬菜种植导致的面源N污染问题日趋严重,已有研究多基于单季或单一品种蔬菜的面源污染发生和防控技术研究,尚缺乏对周年、全过程和多蔬菜种类的系统性研究。

为此,我室施卫明课题组在太湖地区典型蔬菜种植区开展了多年的田间试验,研究了芹菜-番茄-莴苣周年轮作下面源N排放途径及其阻控技术。结果表明,菜地面源N主要排放途径是淋洗和径流,淋洗和径流液中TN浓度分别超出地表水质V类水标准的20和5倍,这一特征显著不同于该地区的稻麦轮作体系。通过菜地科学施肥技术,在保证蔬菜产量的前提下可减施化肥N 40%,同时可分别减少芹菜、番茄和莴苣季22.3%、39.8%和27.4%的淋洗N损失;冬季引入金花菜豆科蔬菜与番茄和莴苣进行轮作,每季可分别减少72%、40%和13%的淋洗N损失;将以上技术与生态沟渠拦截和稻田湿地循环利用技术进行系统集成,平均分别减少周年淋洗N和径流N损失达36%和73%。该文提出的菜地面源N的周年和全程系统控制技术适合于太湖地区及其他类似地区的蔬菜种植区域,为实现农业面源污染的有效防控提供了新的解决方案和技术支撑。该文发表在Science of the Total Environment上。

Ju Min,Weiming Shi. Nitrogen discharge pathways in vegetable production as non-point sources of pollution and measures to control it. Science of the Total Environment, 2018, 613-614:123-130