2020-11-02 17:56:18
水稻是我國第一大糧食作物,年播種面積約4.5億畝。在“農(nóng)業(yè)面源和重金屬污染農(nóng)田綜合防治與修復(fù)技術(shù)研發(fā)”重點專項中,針對水稻全生育期降水的時空異質(zhì)性、稻田排水氮磷濃度分布的時間差異性和如何通過調(diào)控實現(xiàn)稻田排水在田—溝—塘系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)利用減少稻田氮磷流失等問題,項目組專家分析了我國田、溝、塘平面布局與空間結(jié)構(gòu)特征,評估了其調(diào)蓄能力,研發(fā)了田—溝—塘協(xié)同調(diào)控稻田氮磷流失技術(shù)。
該項技術(shù)主要包括水位精準調(diào)控基本措施及風(fēng)險期提前排水和循環(huán)灌溉強化措施,充分發(fā)揮溝、塘系統(tǒng)對稻田排水的調(diào)蓄功能與水質(zhì)凈化潛力,通過灌排控制,實現(xiàn)稻田氮磷的充分循環(huán)利用和其流失的高效阻控。項目組基于我國水稻主產(chǎn)區(qū)典型灌排單元的水量水質(zhì)長期監(jiān)測試驗,發(fā)現(xiàn)了施肥后溝、塘氮磷濃度顯著低于田面水、且峰值出現(xiàn)時間滯后的規(guī)律,由此研發(fā)了稻田灌排單元水量水質(zhì)響應(yīng)模型,不僅可定量模擬田—溝—塘水量水質(zhì)響應(yīng)關(guān)系,還可準確預(yù)測不同氣候條件、水肥管理措施、溝塘配比及結(jié)構(gòu)下稻田氮磷流失特征,指導(dǎo)稻田灌排單元設(shè)計和灌排措施優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上,項目組進一步開發(fā)了稻田溝塘水位調(diào)控軟件,方便基層農(nóng)技人員精準控制溝、塘水位,準確把握水位水量關(guān)系。
以我國長江中游溝、塘面積占比5%左右的稻田系統(tǒng)為例,通過水位精準調(diào)控,適當延長溝、塘水力停留時間,可分別減少稻田氮、磷流失39%和28%。施肥后15天內(nèi)若有大暴雨預(yù)報,在雨前1-2天,采取風(fēng)險期提前排水,騰出庫容以存蓄高濃度稻田排水,可進一步減排約5%;當?shù)咎镄枰a水時,優(yōu)先泵取溝、塘存水進行農(nóng)田循環(huán)灌溉,還可減排約20%。