水生植物净化稻田灌溉排水探析

王紫 郝鹏 于小彭 李蔚然 贺双梅

摘要    水生植物净化稻田灌溉排水可以降低成本、提高作物利用率、减少稻田灌排污水污染，是净化稻田灌排水体的重要技术手段。本文介绍了水生植物净化稻田灌排水质的主要功能，并且强调水生植物在净化稻田灌排水体时需要关注的相关问题，展望了水生植物在稻田灌排水中的净化功能发展前景及方向。

关键词    水生植物;净化水体;稻田灌溉排水

中图分类号    X173        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2020）08-0197-01                                                                                     开放科学（资源服务）标识码（OSID）

水生植物净化稻田灌溉排水对减少稻田灌排污染起到关键的作用，水生植物可以吸收稻田灌溉水中的营养物质供自身生长，水生植物的根系还可以促进稻田灌溉水中的氮、磷、重金属元素的氧化分解，降低稻田灌溉水的氮、磷、重金属元素的含量 。因此，水生植物可有效治理和净化稻田灌排污水并且可以减低成本，操作简单。

1    水生植物分类

水生植物总体指能够长期正常生长在水中的植物，水生植物具有繁殖能力强、生长速度快、抗病性强等特点。根据植物在水中的位置不同，水生植物总共分为挺水植物、浮叶植物、沉水植物、漂浮植物几大类。挺水植物指植物下边部位或根部沉于水中，植物根或植物地茎伸入泥土中生长，上边部位植株露出水面，如荷花、芦苇、香蒲等。浮叶植物指植物根状茎较发达，植株茎比较细，不能直接直立，植物叶片漂浮于水平面上，如睡莲、萍蓬草、菱角等。沉水植物指植物根茎生长于水中的泥土里，植株所有部位都在水中，如水菜花、金鱼藻、黑藻等。漂浮植物指植物根部不生长于水中泥土中，株体漂浮于水面之上，如浮萍、凤眼莲、大薸等。

2    水生植物对稻田灌排水体的净化、吸收、抑制作用

2.1    水生植物对稻田灌排水中的氮、磷元素的吸收

利用水生植物的根系吸收稻田灌溉排水中的氮、磷等营养元素，氮、磷在水生植物体内比较稳定，清理水生植物的同时也降低了稻田灌排水中的氮、磷元素的含量，起到对稻田灌排水体的净化作用。水生植物在吸收稻田灌排水中的氮、磷的同时也将水中的氮、磷元素转化为自身的营养进行吸收，在改善稻田灌排水水质的同时也促进水生植物自身的生长发育。

由于不同水生植物具有不同生长特性以及氮、磷吸收能力，不同水生植物水质净化能力存在一定差异[1]，研究结果表明，不同水生植物水质净化能力和对稻田灌排水中的氮、磷吸收能力为沉水水生植物>漂浮水生植物，浮叶水生植物>挺水水生植物。

2.2    水生植物对稻田灌排水中的重金属元素的净化

水生植物对稻田灌排水中的重金属元素的吸收和净化也起着非常重要的作用，不仅可以净化稻田灌排水中的重金属元素，还能对一些重金属元素进行回收利用。因此，利用水生植物治理和防治稻田灌排水中的重金属污染具有良好的应用价值。

水生植物根部是吸收重金属元素的重要部位，主要是稻田灌排水中水生植物的细胞壁对重金属元素的有较高的亲和力。研究表明，一些重金属元素主要积累在水生植物皮层细胞中的细胞壁上。因此，不同的水生植物以及同一种类水生植物的不同器官对稻田灌排水中的重金属元素的吸收和净化能力差异显著。

2.3    水生植物对稻田灌排水中藻类的抑制作用

浮游藻类是水质恶化的主要原因之一。水生植物抑制了稻田灌溉水中浮游藻类的生长，这是由于水生植物和浮游藻类存在竞争关系，水生植物个体大、生命力旺盛、吸收能力强、光合作用较强、存储营养的能力较强，可以抑制浮游藻类的生长。此外，水生植物还可以释放抑制藻类生长发育的物质，抑制浮游藻类的生长，化感物质对藻类的生长抑制作用机理主要是破坏藻细胞结构，并影响藻类细胞的光合作用和呼吸作用[2]，破坏浮游藻类的生长发育，导致浮游藻类死亡。

3    水生植物净化稻田灌排水需要关注的相关问题

3.1    水生植物养植和管理

注意水生植物的越冬问题。在冬季寒冷季节，水生植物生长缓慢，会出现植物死亡现象。出現植物死亡时应该及时清理水生植物残体，防止植物残体留在水中，造成水体污染。对不耐低温的水生植物采取覆膜或改变生态位的越冬措施。

3.2    水生植物的组合

水生植物个体净化能力有明显的差异，目前对植物治污技术的研究主要集中在利用单种生活型的植物来净化水质，对于植物组合、不同植物配置模式发挥净化效果的研究还很少[4]。可采用不同种类水生植物进行组合，为稻田灌排水污染治理和水体净化工程提供切实可行的植物配比和选择方案，以利于水生植物生命周期和对水体净化吸收能力的季节性交替互补。

4    对水生植物净化稻田灌排水的展望

随着农业的迅速发展，我国水体污染现状日益严峻。水体功能退化，不仅造成资源缺失和景观破坏，也严重影响人们的正常生活与生存环境[3]。相比物理、化学等方法净化稻田灌排水，水生植物具有明显优势，水生植物经济成本低， 不存在药物残留及二次污染，具有安全、绿色环保、见效快、容易管理、美化环境等优点。此外，还可以通过控制水生植物的数量来控制净化稻田灌排污水能力的大小，在改变生态系统的同时带来部分经济效益，是一种切实可行的稻田灌排水水体污染治理方法，具有显著的优越性和广阔的应用前景。

5    参考文献

[1] 蔡佩英，刘爱琴，侯晓龙.7种水生植物去除城市生活污水氮磷效果的研究[J].环境工程学报，2011，5（5）：1067-1070.

[2] 洪喻，胡洪营.水生植物化感抑藻作用研究与应用[J].科学通报，2009，54（3）：287-293.

[3] 陈罡.水生植物净化水体作用的研究进展[J].吉林农业科技，2016， 11，45（6）：29-31.

[4] 王艳英，王晓磊，郜爱玲，等.水生植物净化水质功能研究进展[J].中国城市林业，2017，15（4）：6-10.