安鄉(xiāng)縣農(nóng)業(yè)生態(tài)溝渠的應(yīng)用實踐
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摘要：通過了解生態(tài)攔截溝國內(nèi)外研究進展，闡述了生態(tài)攔截溝應(yīng)用的必要性，介紹了安鄉(xiāng)縣生態(tài)攔截溝的技術(shù)、現(xiàn)狀、效益，提出了現(xiàn)階段生態(tài)攔截溝應(yīng)用的瓶頸，并給予了加大資金投入、突出地域特色、優(yōu)化區(qū)域環(huán)境、挖掘生態(tài)潛力等的建議與意見。
關(guān)鍵詞：生態(tài)溝渠；浮盤無土栽培；水生植物；安鄉(xiāng)
為解決農(nóng)業(yè)面源污染問題，推進美麗鄉(xiāng)村建設(shè)，實現(xiàn)產(chǎn)旅相結(jié)合，洞庭湖區(qū)（安鄉(xiāng)縣）特引入生態(tài)溝渠建設(shè)技術(shù)，并結(jié)合具體實踐進行了完善和發(fā)展。這是一項集園林學(xué)、工藝學(xué)、生態(tài)學(xué)、景觀學(xué)、農(nóng)學(xué)為一體的綜合應(yīng)用，其創(chuàng)新新穎、美化環(huán)境、凈化水體等功能受到行業(yè)內(nèi)外的一致好評。
1國內(nèi)外研究進展
國內(nèi)外研究已從簡單粗放的水流式向集約多向的階梯式轉(zhuǎn)化，目前，許多專家、教授有研究水體富營養(yǎng)化問題，在實際運用中大量運用了生態(tài)溝渠塘工程，例如在研究白洋淀地區(qū)中的生態(tài)攔截農(nóng)業(yè)的非點源污染時發(fā)現(xiàn)，相比其他植物，對磷的凈化能力最強的屬蘆葦，吸附率能達到981％［1］。有研究表明：生態(tài)溝渠中種植的水生植物具有攔截外來營養(yǎng)、吸收內(nèi)部氮磷的功能［2］，水生植物的根莖不僅能抑制底泥中營養(yǎng)物的釋放，還能在生長后期去除水流中多余營養(yǎng)物。
2生態(tài)溝渠應(yīng)用的必要性
近幾年，環(huán)境惡化情況越來越嚴峻，空氣質(zhì)量越來越惡劣，水體富營養(yǎng)化情況越來越嚴重。農(nóng)戶亂施肥料、亂用農(nóng)藥，溝渠中的水體從清、透、亮變成了黑、臭、爛，水中垃圾隨處可見。針對農(nóng)村環(huán)境雜亂臟的局面，安鄉(xiāng)縣率先推出生態(tài)攔截溝模式來凈化水質(zhì)，改善水體富營養(yǎng)化的現(xiàn)狀。筆者考察了洞庭湖區(qū)（安鄉(xiāng)縣）農(nóng)業(yè)面源污染治理工程，調(diào)查了近幾年安鄉(xiāng)縣修建生態(tài)攔截溝的相關(guān)村鎮(zhèn)，深刻剖析了建設(shè)生態(tài)攔截溝的成效，分析在生態(tài)攔截溝建設(shè)與維護的過程中遇到的問題，并給予幾點建議。
3生態(tài)溝渠的關(guān)鍵技術(shù)
3.1生態(tài)攔截溝的內(nèi)涵
生態(tài)溝渠簡而言之就是為了凈化水質(zhì)，通過特殊的護坡、水生植物種植等方式，對已經(jīng)污染或者有污染源的溝渠進行修復(fù)，從而達到生態(tài)環(huán)保的效果。
3.2生態(tài)攔截溝的模式
目前，安鄉(xiāng)縣采取的生態(tài)攔截溝模式主要有兩種：一種是擋土墻式生態(tài)攔截溝，一種是浮盤無土栽培式生態(tài)攔截溝。
3.2.1擋土墻式生態(tài)攔截溝
擋土墻式生態(tài)攔截溝主要是在溝的兩邊修成坡度為35～45°的傾斜式，坡上采用有孔磚硬化，磚孔中種植中華結(jié)縷草、狗牙根或黑麥草等植物，緊挨有孔磚溝底的兩邊修建大約25～30cm寬的擋土墻，且每03m留一小孔以利植物吸收水中營養(yǎng)，設(shè)置滾水壩，保證水位高于擋土墻10cm左右，同時把溝中淤泥移到擋土墻內(nèi)，栽種美人蕉、香根草等吸收氮磷能力強的植物，以凈化水體。
3.2.2浮盤無土栽培式生態(tài)攔截溝
浮盤無土栽培式生態(tài)攔截溝主要是利用聚乙烯高分子材料的浮盤固定在水中，一方面浮盤中種植水生植物，它靠植物強大的根系吸附水中的氮磷，凈化和改善河道水質(zhì)，另一方面又可隨意組合成各式圖案，既可像挺水植物一樣固定在岸邊，也可像浮水植物般固定在水中央。通過水培植物與漂流載體的結(jié)合，營造出浮島式生態(tài)景觀，構(gòu)筑一道美麗的風(fēng)景線，將生態(tài)浮盤打造成為水上綠化的新亮點、新境界。
3.3生態(tài)攔截溝的選材
目前介紹兩種生態(tài)攔截溝模式，在安鄉(xiāng)縣有單一建設(shè)的，也有兩種模式混合建設(shè)的，依據(jù)溝渠的實際情況而定。
3.3.1擋土墻式生態(tài)攔截溝選材
一是材料要優(yōu)，生態(tài)攔截溝是造福子孫后代的惠民工程，工程材料必須選擇質(zhì)量好、價格優(yōu)、生態(tài)環(huán)保型的材料；二是水生植物搭配種植要合理；種植在擋土墻式的水生植物必須選擇既美觀又要吸附性能優(yōu)的，目前安鄉(xiāng)縣種植最多的就是美人蕉、菖蒲、鳶尾、再力花、空心菜等。
3.3.2浮盤無土栽培式生態(tài)攔截溝選材與造型
一是浮盤材質(zhì)選擇。秉承生態(tài)環(huán)保的概念，選擇質(zhì)量好，品質(zhì)優(yōu)、防水強、防腐蝕、防變質(zhì)、浮力大的生態(tài)浮盤；二是水中定型安裝。根據(jù)生態(tài)攔截溝的寬度調(diào)節(jié)生態(tài)浮盤的形狀，搭建成菱形、長方形、正方形、花型、心形均可，據(jù)經(jīng)驗介紹，目前防風(fēng)性、防倒伏效果更好的是長方形，且在浮盤兩邊均要用長竹竿固定在水中，防止漂??；三是栽培植物選擇。生態(tài)浮盤上無土式栽培水生花卉、水生蔬菜，利用根系吸附水中的氮磷鉀等營養(yǎng)物質(zhì)，可以選擇種植吸附能力強的鳶尾、菖蒲、美人蕉、空心菜等。
3.4生態(tài)攔截溝的后期培管
生態(tài)攔截溝后期維護非常重要，無論是擋土墻式還是浮盤無土栽培都需要精心培管，擋土墻式的兩邊和無土栽培浮盤上種植的植物枯萎后長期倒伏，會在水中腐爛污染水體質(zhì)量，影響水流循環(huán)系統(tǒng)，加劇水體惡化，所以健全長久的后期維護是建立生態(tài)攔截溝雙贏的有力保障。生態(tài)浮盤的后期管理機制：一是專人維護?？稍诮⑸鷳B(tài)攔截溝的村鎮(zhèn)安排一至兩人定期間斷性維護，修剪生長太快的水生花卉、蔬菜，以免漲勢太快導(dǎo)致浮盤偏倒或造型散開，還要在來年開春之際割去前年越冬凍死的植物，以待春天繼續(xù)發(fā)芽；二是定期補種。來年發(fā)現(xiàn)某種水生植物漲勢不樂觀，就要及時的改種或者補種。
4修建生態(tài)溝渠的現(xiàn)狀
現(xiàn)階段，安鄉(xiāng)縣修建生態(tài)攔截溝共計4450m，主要有安豐鄉(xiāng)出口洲村、皇家臺村、安昌鄉(xiāng)的白粉嘴村、安康鄉(xiāng)的仙桃村、安障鄉(xiāng)的新?口村、王家灣村以及安豐鄉(xiāng)大石公路兩旁沿線。安裝生態(tài)浮盤約3000m2，主要有安豐鄉(xiāng)出口洲村、安康鄉(xiāng)的仙桃村、深柳鎮(zhèn)的新開口村、安裕鄉(xiāng)的蝦趴腦村等。
5生態(tài)溝渠的效益分析
5.1美化環(huán)境，改善水質(zhì)
生態(tài)攔截溝與傳統(tǒng)溝渠最大的區(qū)別在于修復(fù)了溝渠生態(tài)環(huán)境、提高了水體凈化能力，是集美觀性、生態(tài)型于一體的新型生態(tài)凈化模式，不僅對人工濕地起到一定環(huán)境保護作用，還對農(nóng)田、生活用水流向溝渠的水體進行過濾處理，對農(nóng)業(yè)面源污染起到一定的治理作用。
5.2節(jié)約成本，增加效益
浮盤無土栽培式生態(tài)攔截溝在浮盤中種植的空心菜、水芹不僅可以改善水質(zhì)，還可出售，一年可以收割5茬，每公頃產(chǎn)量達75000kg以上。這種模式既不占地、二不施肥、三不打藥，是既綠色又新鮮的蔬菜。不僅可以增加收成，還節(jié)約用地、用工、用藥、用肥，大大降低了生產(chǎn)成本。
6生態(tài)溝渠應(yīng)用的瓶頸
6.1成本高，規(guī)模小
就安鄉(xiāng)縣現(xiàn)階段建設(shè)生態(tài)溝渠情況，全縣138個村建設(shè)生態(tài)溝渠的僅僅只有6個村莊，總長度才接近5km，遠遠不足以形成規(guī)模，難成氣候，達不到大范圍改善生態(tài)環(huán)境、生態(tài)水質(zhì)的效果。修建生態(tài)溝渠成本高、投入少、范圍窄，需要更多的經(jīng)濟投入來提高農(nóng)村溝渠水質(zhì)，改善農(nóng)業(yè)面源污染情況。
6.2后期培管力度大
浮盤無土栽培模式相比擋土墻式生態(tài)攔截溝后期配管力度更大，因為浮盤無土栽培是定位在溝渠中央，易受大風(fēng)暴吹倒，吹倒后恢復(fù)原狀需人工較多。生態(tài)攔截溝中種植的水生植物和蔬菜需要定期進行清理和修剪，以便更好地生長開花，更好地吸附水中的氮磷物質(zhì)，凈化水質(zhì)。如果不及時清理和打撈水中倒伏的黃葉，會在水中堵塞水流或者對水質(zhì)造成二次污染。
7生態(tài)溝渠應(yīng)用的建議與意見
7.1加大資金投入
生態(tài)攔截溝是個利己利國利千秋的事情，建立生態(tài)攔截溝的每一塊磚、每一片瓦、每一顆草都需要資金的投入［3］，所以應(yīng)加大資金的投入，可以多方眾籌加農(nóng)戶自籌的形式，解決資金緊缺問題，與農(nóng)業(yè)生態(tài)旅游、農(nóng)業(yè)生態(tài)生產(chǎn)結(jié)合起來，共同打造最美鄉(xiāng)村、最美旅游、最美農(nóng)業(yè)。
7.2突出地域特色
安鄉(xiāng)縣在常德市率先建立生態(tài)攔截溝模式，受到市級和其他地方的紛紛參觀與學(xué)習(xí)，但是在建設(shè)的進程中，仍然需要不斷的改進和完善，建立生態(tài)攔截溝要突出特色、因地制宜地建造浮盤模型和種植水生植物，要種植與地方氣候相適應(yīng)的植物，不能盲目地追求美觀而種植不適應(yīng)氣候和溝渠水體的植物。要科學(xué)打造地方特色，發(fā)展特色產(chǎn)業(yè)，抓好村風(fēng)民風(fēng)，減少污染［4］。
7.3優(yōu)化區(qū)域環(huán)境
想要從根本解決水源污染問題，只有從源頭管控、源中治理，才能達到治標治本的效果。要取締生態(tài)溝渠周邊已污染的工業(yè)和養(yǎng)殖場，控制源頭零排入。優(yōu)化種植業(yè)環(huán)境，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，減少化學(xué)化肥，推廣有機肥，發(fā)展綠色防控專業(yè)化防治技術(shù)，發(fā)展綠色有機蔬菜，推廣農(nóng)業(yè)面源污染治理工程，回收利用或還田利用農(nóng)作物秸稈，減少環(huán)境污染［5］。
7.4挖掘生態(tài)潛力
建立生態(tài)農(nóng)村，是發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)的重要支柱和手段，依托本土文化發(fā)展生態(tài)旅游，從而開發(fā)生態(tài)攔截溝的建設(shè)，挖掘生態(tài)攔截溝的生態(tài)潛力。引進和開發(fā)休閑觀光項目，聯(lián)合深入開發(fā)生態(tài)攔截溝，并且建議政府部門多與科研院校、專家學(xué)者合作，共同研發(fā)生態(tài)攔截溝，使之更科學(xué)、更合理、更生態(tài)地用于溝渠水體凈化。
7.5加大宣傳力度
對修建生態(tài)攔截溝附近的居民加強宣傳，可以通過廣播、報紙、微信、農(nóng)業(yè)科技報、電視等宣傳方式，內(nèi)容可以是保護生態(tài)環(huán)境的意識、以及如何維護生態(tài)攔截溝等。對家里僅有老人和小孩的可以組織志愿者到家到戶宣傳，擴大知曉率，可印發(fā)小冊子到村集中區(qū)域發(fā)放，并進行相關(guān)知識培訓(xùn)。
參考文獻：
［1］楊林章，周小平，王建國，等用于農(nóng)田非點源污染控制的生態(tài)攔截型溝渠系統(tǒng)及其效果［J］生態(tài)學(xué)雜志，2005，24（11）：1371－1372
［2］陳開寧，包先明，史龍新，等太湖五里湖生態(tài)重建示范工程－大型圍隔試驗［J］湖泊科學(xué)，2006，18（2）：139－149
［3］劉潔，馬友華，石潤圭，等巢湖流域農(nóng)業(yè)面源污染現(xiàn)狀分析及防治對策思考［J］農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展，2008，25（6）：13－16
［4］黃漪平太湖水環(huán)境及其污染控制［M］北京：科學(xué)出版社，2001
［5］屠清瑛巢湖富營養(yǎng)化的研究［M］合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，199182－114.
作者:劉燕 朱方明 楊興娟 張煉平 單位:安鄉(xiāng)縣農(nóng)業(yè)局 安鄉(xiāng)縣委黨校