和兰娣,毕 金,杨 赵
(昆明市环境科学研究院,云南昆明650032)
滇池流域典型小流域农业种植情况调查
和兰娣,毕 金,杨 赵
(昆明市环境科学研究院,云南昆明650032)
采用资料收集、GPS定位、实地踏勘及走访式问卷调查方式,对滇池流域典型小流域柴河流域、牧羊河流域、宝象河流域的农业种植基本情况进行抽样调查,调查结果显示小流域上游到下游,农民人均耕地面积不断减少,复种指数和大棚种植比例逐渐增加;柴河流域的化肥施用强度上游高下游低,宝象河和牧羊河流域的化肥施用强度上游低、下游高。
农业面源污染;种植;调查;滇池流域
滇池流域地处长江、红河、珠江三大水系分水岭地带,总面积2920km2。滇池流域是云南省人口与工业分布最密集、经济最发达的地区,但因污染物的大量排入,滇池已成为水体富营养化程度最严重的湖泊之一。近年来随着流域点源污染控制工程的实施,滇池的生活和工业点源已得到有效控制,然而滇池富营养化表征却没有明显改善,说明非点源污染占有相当的污染负荷比。
随着经济发展,昆明市滇池流域农业种植结构发生了较大的变化,以蔬菜、花卉为主的经济作物生产已成为滇池流域农业种植的主要产业。但由于缺乏合理技术支持,蔬菜生产的过量水肥投入现象非常普遍,其中,氮素投入过量现象是蔬菜集约化生产中的突出问题,而氮素过量不仅导致蔬菜中硝酸盐富集,同时还导致蔬菜病虫害加重,间接引起农药使用量和残留量的增加。化肥与农药的大量使用一方面促进了农业增产,另一方面也对生态环境带来了严重的负面影响。过量的氮肥施用,氮、磷、钾比例失调,加之不合理的使用方法,使得氮肥利用率只有30%~35%,没有被利用的氮素进入大气和水环境中,造成非点源污染。而且破坏了农田土壤结构,加重了流域水体富营养化。特别在水源保护区,农业面源污染对水体富营养污染影响表现最突出。
滇池流域面源污染引起了国家、省市领导的高度重视,昆明市市委市政府先后出台了《昆明市“一湖两江”流域水环境治理“四全”工作行动计划》、《滇池湖滨“四退三环一护”生态建设工作指导意见》等文件,使滇池流域农业布局及农业结构发生了较大的变化,对滇池流域面源污染治理工作起了一定的作用,但流域农业面源污染仍然是滇池面源污染的重点、难点,而影响农业面源污染主要因子氮、磷流失的途径和因素很多,主要有气候(降水)、地质、土壤、地形(坡度)、植被、耕作方式、种植结构、肥料品种、施肥方式、施肥量、畜禽养殖模式等。为了开展滇池流域农田面源污染削减关键技术研究及方案设计,结合滇池流域农业发展规划及小流域农业种植特点,课题组选择了柴河流域、宝象河流域、牧羊河流域作为调查点,并采用资料收集、GPS定位、实地踏勘及走访式问卷调查等方式,对滇池流域三个典型小流域的土地利用特点、地形地貌、农业种植模式、作物品种、农户施肥品种(量、方式)、农田灌溉、降雨、径流等情况进行了解,其中柴河流域是滇池水专项第四课题农业面源污染控制示范点。
根据三个流域不同农业种植特点,2010年初课题组筛选22个具有一定代表性的典型村庄的农业种植区域进行现场调研,其中柴河流域10个、牧羊河流域8个、宝象河流域4个。
柴河位于昆明市晋宁县城东南,发源于新寨和干海,出柴河水库经李官营、段七、小寨村等处,与大河交汇后流入滇池。河流全长32.1km,河道平均坡降6‰。流域呈矩形,南北长14km,东西最大宽度为10km,区域汇水面积150.1km2。柴河水库为昆明市主要集中式饮用水源地,汇水面积106 km2。总库容1960万m3。流域内以山区为主,属滇中高原构造,侵蚀浅切割中山、低中山的丘陵地貌。2009年,柴河水库水质类别为Ⅲ类,而流入滇池的柴河水质类别为劣Ⅴ类。
随着昆明市加大面源污染治理力度,滇池“四退三环一护”保护政策的出台,以及城乡一体化发展和区域产业中心调整的要求,柴河流域是未来农业发展的重点区域,其上、中、下游均有大量的农田,而且农田一般都由水浇地和山地组成,是目前为止保留程度比较完整的农业区。
柴河流域上游及下游的灌溉水源较充足,上游灌溉水源为龙潭水,下游的灌溉水源为滇池,修建柴河水库后中断了中游灌溉水源,目前中游灌溉水源多数通过挖地下井灌溉及少量柴河水。上游属于水源保护区,禁止大棚设施农业发展,因此上游主要为非大棚农业,存有少量的水田,种植水稻和藕;水浇地主要种植的作物以豌豆、青花、小瓜等短期蔬菜为主,其中豌豆的种植面积最大;从中游的李官营村开始出现大棚设施,从李官营到观音山村,大棚种植的比例明显增加,作物品种从蔬菜-粮食向蔬菜-粮食-花卉发展,中游已经出现了大面积的花卉种植,蔬菜的品种和花卉品种也多样化;柴河下游几乎以大棚农业为主,作物以大棚蔬菜和花卉为主。流域内的人均耕地面积明显减少,复种指数增加到每年5~6茬,细菜一般每个月1茬,一般菜2~3个月1茬,土地利用率明显增加。
流域从上游到下游,人均耕地面积逐渐减少,种植结构从非大棚农业向大棚农业发展,农田种植密度逐渐加大,种植结构从单纯的“蔬菜+粮食”向“蔬菜+粮食+花卉”发展,种植结构多元化;种植模式从以农户为单位种植到“农户+企业”的多元种植模式发展;灌溉水源由“水库+龙潭水”到“河水+井水”再到滇池水,灌溉方式从漫灌、浇灌到喷灌和滴灌方式发展;流域内上游到下游的种植户的专业化水平逐渐提高,集约化种植、平衡施肥种植、节水灌溉等现代农业技术逐渐被人们所接受;流域内农民的收入从单纯靠农业收入到“农业+打工+租地”多元化收入方式发展,人均收入逐渐增加;根据种植户提供资料,流域内种植作物中以豌豆、芹菜、青花等蔬菜的化肥农药施用量最高,而花卉的施用量相对较低;调查结果显示,柴河流域从上游到下游,农田的化肥施用强度逐渐减少。
流域内山地都是典型的雨养田,地块比较集中的农户都修建水窖,但是由于2010年云南干旱严重,水窖干涸时间较长,破坏现象严重。山地一般种植1~2茬,雨季前后开始种植玉米、小麦等粮食作物,因交通不便及灌溉困难等原因,流域内种植户对山地的投入较少,化肥农药施用量较低,一般一垡施肥1~2次,山地的经济效益对农户的收入影响不大。
牧羊河流域位于昆明市北郊,属于松华坝水源保护区,是市级自然保护区。牧羊河是昆明市主要饮用水源地松华坝水库的最大一条入库河流,全长50km,控制径流面积373 km2,境内寺山和狮子山之间汇合后流入松华坝水库。水源区内年产水量约1.6亿m3,日供水44.7万m3。牧羊河流域松华坝水库作为昆明市集中式饮用水水源区一级保护区,地表水环境质量按GB3838-2002《地表水环境质量标准》Ⅱ类标准进行控制,2009年,松华坝水源及牧羊河水质类别均超过Ⅲ类。
近年来,省市政府高度重视饮用水源地农村面源污染防治工作,根据《关于松华坝水源保护区“农改林”和生态湿地建设工作的会议纪要》要求,牧羊河流域河岸两边的农田被政府征用或者租用,进行防护林带建设,剩余耕地为山地和部分离河较远的水利条件较差的水浇地,而且河道两岸200m范围内禁养。因此,牧羊河流域的农业结构破坏严重,除上游大哨村外,牧羊河流域的种植业已剩无几,流域内的农民变成无地的农民,收入主要靠租地及出外打工,从上游到下游山地面积增加,而且下游山地多数种植果树。上游主要以大哨乡为代表,大棚农业居多,企业租地或私人种植百合、小手球花等,农户主要靠租地及花卉种植为主要收入来源。中下游为无大棚农业,剩下的山地主要种植烤烟、白菜等作物,农户主要靠出外打工或政府租地为收入来源。
宝象河是昆明盆地入滇池的第二大河流,宝象河主流长36km,径流面积316km2。起源于宝象河水库,流经大板桥、经开区、小板桥,经过官渡古镇后汇入滇池,是昆明的古六河之一。其中宝象河水库地处昆明东郊,是昆明市的集中式主要饮用水源地,库区径流面积79.31km2,库容2070万m3。2009年水质监测数据显示,宝象河水库的水质类别超过Ⅲ类,而宝象河三个断面均不能达到Ⅲ类水体功能要求,其中大花桥断面水质现状为IV类,云大西路桥断面水质现状为Ⅴ类,宝丰村入湖口断面水质现状为劣Ⅴ类。从污染程度看,河流自上而下污染程度逐渐加重。
宝象河流域包含了典型的农业区和建成区。农业区主要分布在宝象河上游,从中游到下游的农田已几乎被规划为非农业区,目前在宝象河的坝口及湖滨区还留有一部分农田,但已被或将被全部征用。流域上游到下游,农业种植结构从全非大棚农业发展到全大棚农业,种植品种从蔬菜+粮食到精细蔬菜+花卉,农民的人均收入逐渐提高,收入方式多元化;流域内化肥施用强度从上游到下游逐渐增加。上游完全为非大棚农业,种植豌豆、小瓜、青花等,每年种植2~3茬,灌溉水源主要是山箐水,有少量的养殖业,秸秆利用率高,施肥方式为‘农家肥+化肥’(底肥)+化肥(追肥)。中游除大板桥镇以外,全为建成区,无农业种植,大板桥镇坝口村、阿地村等村庄种植豌豆、小瓜、青花等蔬菜,大面积种植葡萄,出现大量的苗圃基地,灌溉水源为宝象河水及井水。下游耕地已被规划为建成区或湖滨湿地,但目前还存有大量的大棚设施,主要种植薄荷、韭菜、小白菜等精细蔬菜,以及种植满天星等花卉,蔬菜大棚种植指数非常高,一般一年6~7茬,灌溉水源为滇池水,几乎不用农家肥,化肥施用强度极高。
柴河、牧羊河和宝象河三流域的调查结果显示:三个水源保护区农业种植主要以非大棚农业为主,由于水源问题,以前的水田已改为水浇地,且除下游外,流域其他区域都明显缺水,沟渠干涸,打井用地下水灌溉现象突出。田地主要种植蔬菜、花卉等经济作物,而山地都是雨养田,种植单一,雨季前后种植包谷,集中连片的大棚农业主要分布在柴河流域中游和下游、牧羊河上游和宝象河流域下游。大棚结构目前以竹木结构居多,并向水泥结构和钢架结构过渡。
宝象河流域上游、牧羊河流域及柴河流域上中游都有养殖业,而且养殖较多区域的秸秆粪便利用率较高,农家肥的施用量也较多,宝象河流域的秸秆利用率最低;灌溉水源上游和下游都有龙潭水、水库及滇池水灌溉,中游灌溉水问题严重,地下水灌溉现象突出。化肥施用强度宝象河流域最高,宝象河流域上游及湖滨区的化肥使用强度分别为1808kg/hm2及7493kg/hm2;柴河流域次之,柴河流域上游、中游及下游化肥施用强度分别为2646kg/hm2、2144kg/hm2、1548kg/hm2;牧羊河最低,牧羊河上游、中游、下游化肥施用强度分别为831kg/hm2、1107kg/hm2、655kg/hm2。三个流域的化肥施用强度都超过了全国化肥施用强度平均值(400kg/hm2)和发达国家提出的化肥使用安全水平(225kg/hm2),三个流域的耕地地形以丘陵和山地为主,而且坡耕地的耕作方式多为顺坡耕作,且没有田埂,极易发生地表径流,加上农田化肥农药施用过量等因素,三个流域的农田面源污染存在较大隐患。三个流域种植情况详见表1。
表1三个流域农业种植情况
(1)以往对流域的水源控制区、过渡区及湖滨区的调查结果显示,化肥施用强度均为上游低、下游高,而此次调查的结果却相反,因此需要对调查的数据进行进一步的确认,在确认调查数据的准确性的前提下,对其原因进行深入的分析,这将对流域面源污染治理工作产生较大的影响。
(2)农田区域是整个流域面源污染的重要源,因此要加强对流域农田的面源污染的源强进行监测分析,特别在示范区范围内要选择示范户进行至少一年的跟踪监测,掌握面源污染的产生源及产生量之间的变化关系,为面源污染削减技术的设计提供基础数据。
(3)目前昆明市已在滇池流域开展了多项面源污染控制技术示范,但都未能长期运行或未见成效,通过总结以往面源污染控制技术问题所在,收集国内外,特别是滇池流域已开展的面源污染控制技术相关资料,可结合示范区域的种植特点从面源污染控制技术及管理体系建设等方面进行深入研究。
(4)根据此次调查中存在的大哨村大面积种植百合,柴河流域接近湖滨区区域种植玫瑰、康乃馨,湖滨区种植精细蔬菜,而且从上游到下游的大棚农业逐渐增加等特点,从种植品种、种植模式、流域地形地貌、流域水源条件、流域温度、施肥习惯等几方面深入调查分析,找出农业种植特点与地域之间必然联系,为滇池流域农业面源污染控制提供理论基础。
A Survey on Agricultural Cultivation in the Typical River Basins of Dianchi Lake Catchment
HE Lan-di,BI Jin,YANG Zhao
(Kunming Institute of Environmental Science,Kunming Yunnan 650032 China)
The sampling investigation has been conducted in the small typical river basins of Dianchi Lake catchment,namely Chai River Basin,Muyang River Basin and Baoxiang River Basin,on the basic situation of the agricultural cultivation.The methods applied in the survey include data collection,GPS positioning,field visit,interviews and questionnaire survey.The results show that from the upstream to the downstream of these small watersheds,the per capita arable land is declining,while the multiple cropping indexes and the proportion of greenhouse cultivation are increasing.In Chai River Basin,the intensity of fertilizer application in the upstream is higher than its downstream.It is just an opposite case for Baoxiang and Muyang River Basins.
agricultural non-point pollution;cultivation;survey;Dianchi Lake catchment
X52
A
1673-9655(2012)05-0038-04
2012-03-20
国家水体污染控制与治理科技重大专项研究课颗(2008ZX07102-004)资助。
和兰娣,工程师,昆明市环境科学研究。