水稻沟田协同控制灌排模式的节水减污效应

南方地区水稻生长期暴雨较多，高施肥量下的稻田易使大量氮磷随排水流失，导致水体环境恶化。该文提出稻作区沟田协同控制灌排技术的概念，即在农田蓄雨控排的基础上，利用农沟对农田排水再次拦截，并滞蓄农沟控制区内沟渠、道路以及农田侧渗排水，利用农沟和农田的湿地效应，减少排水量及氮磷浓度，降低污染物负荷。2013年采用大田试验，测试农田和农沟尺度上的灌排水量、灌排次数和氮磷流失量，对上述模式进行验证。结果表明，农田尺度上，蓄雨控排模式较对照处理（浅水勤灌）需水量和耗水量减少18.8%和15.3%，灌溉定额和地面排水量分别减少28.0%和60.6%，氮、磷负荷分别减少58.6%和58.8%，灌水次数减少4次，处理间差异显著（P＜0.05），处理间籽粒产量无显著差异（P＞0.05）。农沟尺度上，沟田协同控制灌排技术较非控排模式排水量减少55.9%，总氮和总磷负荷分别减少59.7%和66.7%；降雨初期农田和农沟水中氮磷浓度高且随滞留时间衰减较快，控制排水能有效减少氮磷负荷；渗漏水量中氮磷浓度较低。沟渠、道路等非农田的地面排水量占沟道总排水量的31.3%～38.7%，也是重要的氮磷负荷来源。结果表明沟田协同控制灌排技术具有较好的节水、省工和减排、控污效果，对南方稻作区灌排管理具有指导意义。