第三節　三峽庫區上游面源污染防治技術對策

三峽庫區上游四川省農業面源污染主要包括種植業生產過程的農業廢棄物、農藥、肥料，畜禽養殖業面源污染及小城鎮和村莊生活面源污染帶來的面源污染三個方面。在了解了三峽庫區上游四川省農業面源污染特點和污染分布的基礎上，根據四川省農業發展經濟水平和污染類型，從種植、養殖以及種養結合層面尋求適宜面源污染綜合控制技術及對策是三峽庫區上游農村綜合面源污染控制的關鍵。

1.坡耕地徑流泥沙調控及面源污染控制

紫色丘陵區的坡耕地多，面積大，約占旱地的70%。由于基巖傾斜，地塊多呈不同程度的坡度，而且土壤的熟化度低、膠結性差，加之常規的耕作不當，導致了大量的水土流失。水土流失不但造成土層薄、結構差、水熱狀況失調、養分缺乏、限種作物單一、常年產量不高不穩，并且還影響江河排洪與引發洪災，特別是對長江中下游的水利水電工程和防洪設施以及良田沃土與人民生命財產安全的影響尤甚。旱坡地改造與水土流失的綜合治理是該區域生態環境保護與建設的重要內容。

（1）增厚土層技術。土壤是一個天然水庫，其調蓄降雨和糧食生產能力與土壤厚度密切相關，研究表明，土層厚度每增厚10cm，其蓄水能力增加25～35mm。當土壤厚度為20cm時，降雨利用率僅為6.45kg/（hm2·mm），土層厚度達80cm時，降雨利用率可達13.2kg/（hm2·mm）。影響不同土層厚度土壤納雨保墑能力和土壤水分穩定性的主要原因是壤中流損失，土層厚度每增加10cm，壤中流損失可減少13mm。建設土壤水庫的首要任務就是不斷提高土層厚度。利用紫色母巖易風化的特點，在不影響當季作物產量的前提下，采用聚土壟作法，不斷深撬母巖，促其風化，可逐步增厚土層。應該認識到，增厚土層是一項長期而艱巨的任務，要與其他農業技術措施有機結合，長抓不懈才會取得預期的效果。

（2）覆益栽培技術。紫色土旱作農業區，冬干春早嚴重，采用覆蓋技術，能有效防治坡耕地水土流失，保持土壤水分，增加土溫和培肥地力。秸稈覆蓋能降低降雨侵蝕力，增強土壤抗沖性。一般情況下，施用1.5t/hm2秸稈可達到80%的減沙效果，糧食產量提高4%～7%。同一覆蓋量的減沙率與坡度關系不大，但減沙量卻差異很大。在8°和14°坡度上進行秸稈覆蓋試驗，覆蓋秸稈1500kg/hm2（干重），盡管不同坡度的泥沙減少量和徑流減少量百分數是相近的，但絕對泥沙和徑流的減少量差異很大，均隨坡度增大效益越更明顯，因此秸稈覆蓋特別適合于中、高坡度。

（3）格網式壟作技術。紫色土丘陵山地的主體種植模式是小麥/玉米/甘薯三熟制，傳統的耕作方式是順坡種植，雖然操作方便，但土壤、水分和養分的流失十分嚴重，因此不少地區已大面積推行橫坡壟作方式。格網式壟作法具有防蝕、保墑和增產的多重效果。格網式壟作的具體作法是：1.8m或2m開廂，小麥、玉米為順坡種植，甘薯廂橫打與玉米帶垂直。格網式壟作采用封閉式壟溝結構，其溝有效容積達100m3/hm2，可直接攔截降雨并使地表徑流就地入滲，從而大幅度減少水土流失。格網式壟作對水土流失的調控能力隨坡度增大而減弱，坡度增大，其溝的有效容積降低，且易受徑流沖刷而潰決。因此，中低坡度應用效果最佳。

（4）加強坡耕地改造，建設高產穩產糧田。坡耕地“陡、薄、瘦、蝕、旱”，產量僅為水平梯地的60%左右，坡改梯地后降雨就地入滲時間明顯延長，水土流失和流域輸沙也大大減少。坡改梯工程不僅是一項改土工程，也是一項生態建設工程。自1996年起四川省農業廳和四川省農科院對坡耕地改造的關鍵技術進行了長達10余年研究，制定了DB51/T 1196—2011《四川省坡改梯工程建設技術規程》。該規程集科學性、實用性、系統性、規范性為一體，制定了建設“平、厚、壤、固、肥”梯地的43個一級標準和55個二級標準，是四川省坡耕地改造和高產穩產糧田建設的重要技術儲備和支撐。在實踐中發明的專用預制件系列產品實現了改土材料、生產方式和施工技術的創新。根據坡坎受力特點，利用三角形穩定性原理，由三腳架、穩固釘、掛耳和擋土板預制件組成的預制件砌埂技術比石料梯坎每1m節省投資3.8（坎高80cm）～21.4（坎高1.3m）元。根據坡耕地改造的定點觀測，改造后的梯地土壤性質有了明顯改善，土壤質量得到顯著的提高，種植糧食作物1hm2年平均新增糧食生產能力2257.5kg，種植經濟作物1hm2年平均新增產值3180元。加強坡耕地改造與高產穩產糧田建設是紫色丘陵區農業生態環境保護和水土流失防止的重要措施，更是穩定糧食生產、增加農民收入的重要途徑。

（5）加強集雨開源微水工程建設，推廣節水灌溉新技術新產品。紫色丘陵區降雨總體較豐富，但降雨時空和年度分布不均，區域性、季節性干旱問題突出，又不具備修建骨干水利工程的條件，通過坡面水系治理、三溝三池配套、渠道防滲、丘體間封閉式低壓管道輸水、塘堰整治等微水工程建設是改善脆弱的農業生態環境，提高降雨利用率和對雨水資源的時空調控能力，提高早地作物生產力和水分利用效率，實現自然降水資源化、產業化的重要途徑。通過對1hm2旱地“三池”連續兩年的觀測結果表明：總容量155m3的大小蓄水池10余口，年蓄水量達2523m3，其容積利用率為163%。提供灌溉用水114m3。為了發揮微水工程的最大效益，必須大力推廣節水灌溉技術。加強小流域水分循環規律、作物需水規律和土壤干旱指標體系的研究，采用非充分灌溉、調虧灌溉等先進技術，制定本區域主要農作物的灌水定額和節水灌溉制度，促進生態環境的良性循環。

2.基于種植業結構調整與優化的區域農業面源污染控制

農業廢棄物污染除化肥、農藥包裝等危險廢棄物外，主要包括各種秸稈、菜渣以及農產品粗加工殘留物。這類廢渣產生量大，農民除焚燒秸稈外，還經常往河道內傾倒，或堆積在河岸，造成污染。四川省以成都市為龍頭，規劃對全市范圍農村廢棄物進行規范化處理，秸稈集中將用于生產衍生燃料和發電。目前主要科技需求是衍生燃料低成本生產技術。

農田污染輸出包括農藥、化肥以及糞肥施用后，在地表徑流作用下向水體排放，目前主要科技需求是典型作物和典型地區開展農田種植清潔生產技術；包括需求糞肥和化肥施用和輸出污染控制；同時將有機食品生產與污染控制相結合，以面源污染控制為主導，結合糞污消納和有機食品種植形成面源污染的控制種植模式；農村面源輸出水體生態修復技術等。

在坡耕地保護利用方面，大力發展糧草、果草輪作制度和農林復合種植模式，既可有效防止水土流失，用養結合，培肥地力，提高糧食作物產量。又可以糧草結合、農牧結合，促進畜牧業的發展。

（1）寬帶多熟節水型種植制度與模式。寬帶種植是在原有窄帶（1～1.33m）和中帶（1.67～2m）麥玉薯三熟三作基礎上，帶距調整為3.33～4m，每帶對半開，分甲、乙兩帶種植，第2年秋季兩帶相互輪作。寬廂帶植促進了旱地三熟三作向三熟四（五）作發展。大大提高了土壤生物覆蓋率，從而有利于減少水土流失，提高降雨利用率和作物水分生產效率，進而提高土地的生產能力。耕作制度的改革促進了旱地種植業結構的調整和優化。經多年研究和實踐，在作物種類及組合的選配上，總結提出了糧糧型、糧飼型和糧經型三種主體模式。

1）糧糧高產型：小麥+馬鈴薯（大麥、蠶豆）/玉米/甘薯+秋豆；小麥+馬鈴薯（大麥、蠶豆）/玉米/玉米+甘薯為主體種植模式，即冬季預留行間作馬鈴薯、大麥、蠶豆等糧食作物，夏秋季空行種植玉米或秋豆。

2）糧飼用養型：小麥+蠶豆（綠肥）/玉米/甘薯+秋豆（飼草）為主體種植模式，即冬季預留行種植胡豆或箭舌豌豆等肥飼兼用型作物；玉米收獲后秋季空行種植秋豆或籽粒莧等富鉀綠肥。

3）糧經高效型：小麥+蔬菜（菜豌、青豆）/玉米（甜玉米、西瓜、菸），甘薯+秋菜主體種植模式。冬季預留空行種植蔬菜、食莢豌、青豆等經濟作物，夏秋季發展花生、西瓜、土煙、秋菜等經濟作物。

（2）果-草-畜農林復合發展技術。果-草-畜農林復合發展技術是近年來提出的生態保護型種植模式，其具體做法是：果草間套，通過適生牧草種植增加土壤蓋度，改善土壤抗侵蝕環境，減少水土流失，培肥地力，提高土壤質量，保護生態環境，在此基礎上逐步控制化肥用量，改善水果品質。同時利用牧草飼養草食牲畜，發展畜牧業，促進農業產業結構調整和農民增收。其核心技術為：丘陵坡耕地建園的土地調形技術、果園品種布局與高效栽培技術；果園適栽牧草品種搭配及栽培技術；草食牲畜繁育及舍飼養殖技術。該模式在威遠縣嚴陵鎮集中成片示范1000余畝，經濟、社會生態效益十分顯著，得到了當地群眾和各級政府的首肯和高度贊揚。今后將加大該模式對生態環境保護和水土流失防止的機理和過程的研究。

（3）經濟植物籬和植物護埂技術。運用植物籬治理水土流失就是在坡耕地上按照一定間距，帶狀密植且能形成具有擋土墻功能的活籬笆農林復合新模式。隨著生物籬的形成，坡耕地也隨之演變成水平梯地。在中、低坡度采用果樹（梨、枇杷）+黃花、香椿矮化密植等經濟植物做籬，可減少土壤流失43%，糧食產量增加7%，黃花、香椿效益2250元/hm2左右。在坡度較大耕地上采用紫穗槐、山毛豆、新銀合歡等豆科植物作籬可不斷培肥土壤，研究表明，在21°的坡地上，土壤流失量比順坡種植減少63%～65%。在坡地改梯地上采用經濟作物護埂。可大大降低改土費用，將生態效益和經濟、社會效益有機結合，植物籬品種可選用蓑草、紫背菜、枸杞、茉莉花、多年生飼草（扁穗牛鞭草、小冠花）、金銀花等。

經濟植物籬農林復合，經濟效益和生態效益并重，是當前紫色丘陵高墾殖生態脆弱區生態建設和水土流失防止的重要技術模式，應加大示范推廣的力度。在推廣應用過程中應根據當地實際情況，選擇本區域最適宜的植物籬品種與模式，并加強植物籬生產管理、病蟲害防治以及產業化發展方面的研究和探索。

（4）種養結合的面源污染控制。農村散戶養殖污染是典型的面源污染問題，而集約化養殖的污染物處理中國納入了農業點源污染控制范疇，但與單純點源有所不同，集約化具有點源和面源污染的共同特征，集約化養殖污染源控制采用農牧結合方式控制污染，就成為需要“點”“面”結合才能有效實現污染控制的污染源，而種養結合從面源污染控制消納污染是最終消除集約化養殖污染問題的根本方式。

中國養殖業由家庭養殖走向集約化，傳統的種養平衡被打破，區域性土地消納量增加，糞肥消納需要的土地面積、儲存時間、施用設施及施用方式在一些地區也與養殖糞污產生量脫節，造成種養平衡難以完全實現，出現了高密度養殖區域沼液糞污排入水體或土地用肥過度，部分地區水體、土壤出現嚴重污染的情況。解決好農牧結合、種養平衡的污染控制問題是解決畜禽養殖面源污染控制的關鍵之一，農牧結合污染控制技術應該成為中國畜禽養殖污染防治的主導技術。

畜禽養殖面源污染控制的主要需求是建立完善的農牧結合污染控制體系，其中包括土地承載力法定指標體系確立，農田消納多因子影響關聯，糞肥儲存周期及儲存設施深度處理技術研究，糞肥輸送、施用及優化輸出污染控制技術研究，散戶糞污消納標準化技術及設施研究等主要內容，對一些輔助技術可以進一步延伸。

3.畜禽養殖面源污染控制

四川省畜禽養殖方式包括圈養和放養，圈養主要在農區，有集約化養殖、散戶養殖，牧區主要采用放養方式。牧區主要分布在川西地區，放養污染對流域的影響較小，對生態影響和污染問題不納入本書的討論范圍。農村散戶養殖污染是典型的面源污染問題，而集約化養殖的污染物處理中國納入了農業點源控制范疇，但與單純點源所不同，在一定程度上集約化也具有點源和面源污染的共同特征，集約化養殖污染源控制采用農牧結合方式控制污染，就成為一種需要“點”“面”結合才能有效實現污染控制的污染源，特別是國家畜禽養殖排放標準值很高，從面源污染控制角度也是最終消除集約化養殖污染問題的根本方式。

畜禽養殖農牧結合糞污消納是中國乃至世界絕大部分國家畜禽養殖污染控制及農村循環經濟的主要采取的方式，隨著中國養殖業由家庭養殖走向集約化，傳統的種養平衡被打破，區域性土地消納量增加，糞肥消納需要的土地面積、儲存時間、施用設施及施用方式在一些地區也與養殖糞污產生量脫節，造成種養平衡難以完全實現，出現了高密度養殖區域沼液糞污排入水體或土地用肥過度，部分地區水體、土壤出現嚴重污染的情況。雖然四川省及我國一些畜禽養殖企業很好地實現了種養平衡，但絕大多數地區還普遍存在不同程度的污染問題。解決好農牧結合、種養平衡的污染控制問題是解決畜禽養殖面源污染控制的關鍵之一。

但與發達國家相比，我國還存在較多問題，特別是我國缺乏農牧結合糞污消納相關系統的完善的規定和污染控制措施。雖然國家最新頒布的污染控制規范增加了幾條內容，但仍然未形成農牧結合污染控制完善的體系，給污染控制帶來很大困難。

四川省畜禽養殖面源污染控制的主要需求是建議完善的農牧結合污染控制體系，其中包括土地承載力法定指標體系建立，消納土地多因子影響關聯，糞肥儲存周期及儲存設施深度處理技術研究，糞肥輸送、施用及優化農田輸出污染控制技術，散戶糞污消納標準化技術及設施研究等。

4.農業面源污染監控及管理

農村面源污染問題引起各級政府及相關機構的重視，也引起許多科研單位的關注，進行了各種各樣的調查研究和試驗研究，但多為階段性的或短期的，得到的數據信息也是非連續性的或間接的，缺乏長期、系統、連續地專門針對農業面源污染狀況的監測或監控數據，沒有能客觀科學反映農業面源污染實際動態狀況的第一手資料。不利于農村面源污染控制績效考核和農村環境管理。

本書選擇具典型農業區域代表性的小流域進行面源水污染監控試點研究，包括指標體系、監控方法、技術規范及監測實驗等方面的研究，為連續系統掌握農村面源污染實際狀況、農村面源污染控制績效考核、加強農村環境管理及污染防治、建設社會主義新農村提供決策依據。