保护性耕作与南水北调
摘要：分析面源污染对水质的危害性；查找我县农业面源的成因；变革传统的耕作模式，实施保护性耕作机械化技术，是控制面源污染、改善微山湖水质目前最有效的方法。
微山县位于山东省南部，南北长120公里，平原面积373平方公里，山地丘陵95平方公里，耕地58万亩，小麦、玉米一年两作为主，年平均降水684毫米；15处乡镇（街道），68万人，总面积1780平方公里，其中湖面1266平方公里，京杭大运河纵贯南北，也是国家南水北调东线工程的重要通道。国家发改委、水利部、国家环保总局、山东省政府等部门在联合制定的《南水北调东线工程污染规划》中明确提出“确保调水干线水质达到地表水环境质量Ⅲ类标准，需加快这一区域水污染防治进程”。从我县水污染发生的类型上看，水环境的污染可分为点源与面源两大类。点源污染主要指工业生产过程中与生活中产生的污染物，因此，这种污染形式具有排污点集中、排污途径明确，可通过污水处理设备集中处理等特点。面源污染是一种分散的污染源造成的水体污染，表现在农业面源污染最严重。地表在降雨动能和风能的冲击作用及径流冲刷而产生的土壤颗粒、土壤有机物、化肥、农药等随地表径流流入受纳水体，引起水质污染。资料显示，面源污染几乎占总污染量的2/3，其中农业面源污染占面源污染总量的68-83%；影响到50-70%的地表水体。因此，加大农业面源污染治理力度，改善微山湖水质，确保调水成功，具有十分重要的意义。
一、我县农业面源污染的成因
近些年来，随着我国对农业生产重视程度的提高，我县粮食作物产量不断增加。但是，由于人们习惯沿用传统的耕作方式进行农业生产活动，土壤在年复一年的耕作中暴露、风蚀，有机质和水分流失严重，加剧了土壤贫脊和生态环境的恶化。同时，由于长期对土地的大肆掠取，大量施用化肥、农药，特别是过量施用或不合理施用时，在水土流失的同时，大量氮、磷元素及农药进入水体，导致严重的污染。按年鉴统计，我县化肥及农药的施用量为每公顷耕地化肥施用量1990年达到550kg，1997年增加到614kg，远远超过发达国家为防止化肥污染而设置的225kg/ha的安全上限，全县农药施用总量在1990年达到0.37万吨，到1997年增加到0.42万吨，可见农业面源污染的隐患是很明显的。由于农业生产的特殊性，目前尚无法对农业排污进行集中处理。减少化肥、农药的使用量，发展节水、节肥、节药等可持续农业技术，配套实施耕作制度的改革，强调农业自身的生态环境效应，也就提供了控制农业面源污染的重要途径。
二、变革传统耕作方式，发展保护性耕作机械化技术，是控制农业面源污染、改善水质最有效的方法
保护性耕作机械化技术是相对于传统翻耕的一种新型耕作技术。其目的是克服传统耕作的诸多缺点，以减少土壤的风蚀、水蚀、防止水土流失；改善土壤结构，增加土壤肥力；减少土壤水分的无效蒸发，提高水资源利用率，减少劳力、机械及化学能源的投入，以“减量、再用、循环”为原则，实现农业生产的社会、经济、生态效益的有机统一，达到可持续发展的目的。主要技术内容包括四项：一是取消铧式犁耕翻，实行免耕或以松代耕，保护土地免受风蚀、水蚀；二是田间地表用秸秆残茬覆盖，杜绝土地暴露；三是使用专用的免耕播种机在有秸秆覆盖的地块进行播种施肥作业；四是控制杂草和病虫害。2006年我县在市农机局的支持和指导下，在夏镇小关口村和韩庄镇石庄村建立了两个保护性耕作示范基地，实施面积421亩。示范区地块土壤有机质含量增加，化肥、农药使用量减少，面源污染得到控制。主要表现在以下几个方面：一是由于保护性耕作取消了铧式犁耕翻，土壤抗侵能力增强，减少径流（水份流失）60%；水蚀（土壤流失）80%左右；减少风蚀（田间扬沙）60%；增强对降雨冲击抵抗力，减少了氨、磷、COD等大量富营养物质直接或间接排入湖内，抑制了湖滩淤积。二是增加了土壤溶量，提高了土壤自我净化能力。由于秸秆还田覆盖地表，增加了土壤有机质含量，改良了土壤物理性质，增加了土壤胶体的种类和数量及土壤对污染物的吸附量，改善了土壤的氧化还原条件，使污染物易于降解或向减少毒性方向转化，从而减少污染物在土壤中的活性，提高了土壤微生物的活力。没有秸秆覆盖的地表，雨水直接拍击土壤，使土粒细料化并封住土壤表面孔道，形成结壳，水份入渗速度减慢，径流增加。秸秆覆盖保护的土壤免受雨滴拍击，避免了结壳，径流大幅度减少。同时秸秆残茬阻碍水流，减慢径流速度，使雨水入渗时间增加。据测算秸秆覆盖时减少径流的作用率大约47%，每还田一亩玉米秸秆，相当于增施了2000kg农家肥有机质含量，等于增施78.75kg碳酸氢铵、10kg过磷酸钙、7.65kg硫酸钾，亩减少化肥施用量60kg。三是深施提高化肥的利用率。传统施肥方法有20%左右的化肥散布在地表被浪费掉，而保护性耕作的免耕播种技术，一次性可完成开沟、播种施肥、覆土、镇压等作业环节。玉米播种深度30?50mm，施肥在种子下方40?50mm；小麦播种深度在20?40mm，施肥在种子下方50mm，肥效全部利用，与常规种植相比，节省化肥15%左右。四是减少了农药及除草剂的使用。小麦收获后，地表存有切碎后的小麦秸秆和麦茬，杂草不易生长，不需喷洒除草剂。玉米免耕播种机采用的是宽行密植，有利于通风采光，单株抗病虫害能力增强。而人工种植玉米采用的小行距，不利于作物生长，易滋生病虫害，每季需2?3次化学药物防治。
变更传统的耕作模式，实施保护性耕作机械化技术是治理农业面源污染的切入点；逐步扩大我县保护性耕作面积，减少化肥、农药的使用量，是控制农业面源污染，改善水质最有效的方法。
