一種擬自然的生態農田構建方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明屬于農業環境保護領域，特別涉及一種擬自然的生態農田構建方法。
【背景技術】
[0002]我國地表水污染物中，面源污染占很大比重，湖泊50%以上的氮及30%以上的磷來自于農業面源污染。(馮國祿，楊仁斌.不同耕作模式下稻田水中氮磷動態特征及減排潛力.生態學報，2011，31 (15):4236)目前，農田水旱輪作模式形成的面源污染日趨嚴重，氮磷化肥投入過量、水旱交替期水分管理粗放、水分養分循環利用率低、單一的種植結構帶來的農田生態系統脆弱，造成農田生態自凈功能退化等。
[0003]農田溝渠作為農田與下游受納水體之間的一個紐帶，能夠通過土壤吸附、植物吸收、生物降解等一系列作用，降低進入受納水體中的氮、磷含量。(溝渠濕地對農業非點源污染物的截留和去除效應.南京:河海大學博士學位論文.2004.)因此，作為中間調控措施之一的農田溝渠截留凈化面源污染物的功能日漸顯著，而硬化溝渠的生態凈化作用則大大降低，針對上述問題，圍繞農田生產系統中肥料-作物-土壤-水分四大要素，以“氮磷減源、農田增匯”為指導思想，構建擬自然的生態農田復合系統生態農田，豐富農田生物多樣性、提升農田面源污染自凈能力、生態化硬化溝渠、美化農田景觀、增強農田生態價值將是未來生態農田的發展趨勢。
【發明內容】
[0004]針對以上技術問題，本發明設計開發了一種擬自然的生態農田的構建方法，該技術因地制宜利用現有農田布局，優化“田-埂-溝-路-塘”在整個復合系統中的作用，豐富農田生物多樣性、提升農田面源污染自凈能力、生態化硬化溝渠、美化農田景觀、增強農田生態價值非常有用，具有十分重要的意義和廣闊的市場應用前景。
[0005]為達到上述目的，本發明提供如下技術方案:
一種擬自然的生態農田構建方法，包括農田、溝渠、機耕路、農田緩沖帶和緩沖凈化塘的構建，具體步驟為:
1)構建農田:
實行輪作、間作、套作措施，合理施肥，以當地農作物營養需求規律、土壤肥力狀況肥料特性、肥料特性為基礎進行農作物套餐施肥；構筑農田土壤碳壩，并結合水田養殖技術措施強化對氮磷的凈化功能，建立有利于降低農田面源污染負荷的作物農田生產體系；
2)構建田埂:
在田埂上構建田埂緩沖帶，將傳統田埂的寬度擴充到30-50 cm，在田埂緩沖帶上種植田埂豆、綠肥和牧草類植物，同時根據水旱輪作農田和雨養旱作農田兩類進行田埂緩沖帶植物種類配置；
3)構建緩沖凈化塘:
在位于主干溝渠田埂緩沖帶的下段部分構建緩沖凈化塘，緩沖凈化塘由吸附性較強的水生植物挺水植物和浮水植物、活性炭、碎石泥沙、底泥構成，并對水生植物進行適時收割；
4)構建溝渠:
對普通硬化溝渠進行生態化改造，加裝漂浮板或護壁板，構建漂浮生態溝或護壁生態溝，加強對農田尾水處理；在溝渠設置取水點和閘門，定期監測水質的變化，調節溝中水位，保持良好的水循環功能；
5)構建機耕路:
在機耕路的兩旁或一旁構建生態廊道，根據不同的地域確定生態廊道的植物種類、種群結構、株距、帶寬、帶間距參數；將喬木、灌木、草本結合種植，實現生物多樣性、兼顧氮磷富集植物和景觀經濟效果相結合。
[0006]進一步，作為優選，在第I)步中，所述的構筑農田土壤碳壩包括構筑表土碳壩和底土碳壩，表土碳壩位于田塊內部，垂直設置在0_30cm表層土壤中，其長邊方向與田塊水流方向垂直；底土碳壩位于田塊地下50cm處，放置在兩個表土碳壩之間。
[0007]進一步，作為優選，在第2)步中，水旱輪作區的農田植物配置選擇耐澇品種，雨養旱作區選擇耐旱的植物品種；草本經濟植物條帶實行每季成熟后收獲，然后再進行新一輪播種，同時，需要分小春和大春兩個種植季來實施，大春季選擇耐熱作物種類和品種，小春選擇耐寒作物種類和品種。
[0008]進一步，作為優選，在第4)步溝渠的構建中，采用漂浮生態溝和護壁生態溝交替式建造。
[0009]進一步，作為優選，在第4)步溝渠的構建中，在溝渠漂浮板或護壁板的上游處設置曝氣裝置，曝氣裝置設置在溝渠中距漂浮生態溝和護壁生態溝上游100米處。
[0010]進一步，作為優選，在第4)步溝渠的構建中，渠壁種植挺水植物，吸附農田尾水污染物，美化農田景觀；渠底種植沉水植物，攔截減緩水流速度，增加農田尾水污染物凈化時間；漂浮板構件主要種植浮水植物和挺水植物，吸附農田尾水污染物，美化農田景觀；攔截減緩水流速度，增加農田尾水污染物凈化時間，水生植物收割后食用型植物可做牲畜飼料，非食用型植物可做農田覆蓋材料。
[0011]進一步，作為優選，在第4)步中在護壁板與兩側渠壁間的基質中種植挺水植物I為香蒲和水蔥搭配種植，在護壁板與溝渠底部間的基質中種植沉水植物為伊樂藻，在漂浮板上的種植孔內種植的浮水植物為滿江紅，挺水植物II為美人蕉。
[0012]進一步，作為優選，在第4)步中，溝渠的漂浮板或護壁板與溝壁間填充有基質，所述的基質由爐渣和陶粒構成，基質上層為便于微生物吸附的陶粒，下層為對氮磷吸收能力較強的爐渣。
[0013]進一步，作為優選，在第4)步中，基質的陶粒層和爐渣層的高度為比為1:4-1: 5，陶粒的粒徑為60-100 mm，爐渣的粒徑為30-40 mm。
[0014]進一步，作為優選，在第5)步機耕路的構建中，根據不同的地域確定生態廊道的植物種類、種群結構、株距、帶寬、帶間距參數:喬木間距一般為1.5-2 m，兩喬木間搭配灌木，在灌木下種植草帶，草帶寬度為0.5 -1 m，根據機耕路的寬度確定；將喬木、灌木、草本結合種植。
[0015]本發明的有益效果為: 本發明在農田生產功能的基礎上，進一步發揮農田的生態功能，將農田作為環境氮、磷的消納匯，利用農田土壤碳匯、生物多樣性控制農田面源污染。優化“田-埂-溝-路-塘”在整個復合系統中的作用，豐富農田生物多樣性、拓展農田種養復合型功能和污染源頭的控制功能，增加田埂緩沖、美化、經濟功能、提升農田面源污染自凈能力，生態化硬化溝渠、實現氮磷養分的循環利用，調控農田面源污染的截留、凈化，構建生態廊道、美化農田景觀、增強農田生態價值。
【附圖說明】
[0016]為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步的詳細描述，其中:
圖1為一種擬自然的生態農田復合系統的生態農田構建技術設計圖；
圖中，1_生態廊道；2_機耕路；3_溝埋；4_農田緩沖帶；5_取水口 ；6_兩門；7_護壁生態溝；8_漂浮生態溝；9_緩沖凈化塘；10_農田；11-水流方向；12-表土碳壩、13-底土碳壩、14-曝氣裝置。
【具體實施方式】
[0017]下面將結合本發明實施例和附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0018]實施例1
作為優選，一種擬自然的生態農田構建方法，可對平方公里尺度上集水區面源污染物的處理方法(以云南A地農田硬化溝渠為例)，它包括下列步驟:
步驟1:構建農田
實行水稻一大蒜輪作，根據水稻、大蒜的習慣施肥量，大蒜季增加有機肥用量，以新型緩釋肥替代單質肥使用量；水稻