面向农田面源污染防治的生态农业技术模式

在当今中国，随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，环境污染问题日益受到关注。第二次全国污染源普查结果显示，我国面源污染问题仍然很突出。面源污染作为环境污染的主要组成部分，具有广泛性、隐蔽性和难追溯性的特点，给环境治理带来了极大的困难。在众多的面源污染中，农田面源污染问题尤为突出。随着农业集约化程度的提高和不合理使用化肥、农药等现象的增多，我国农田面源污染问题日益严重。它直接威胁到农产品的质量安全和人民的身体健康，影响到整个农业生态系统的稳定性和可持续性，造成土壤和水环境污染和生态破坏。解决这一问题的紧迫性和重要性日益凸显。

▲ 典型稻鸭综合种养系统效果图

生态农业是解决农田面源污染问题的重要途径之一。它是一种以保护和改善生态环境为目标，运用生态学和系统科学的基本原理，结合现代科学技术手段，对传统农业进行优化和改进的新型农业模式。通过生态农业的推广和应用，可以实现农业生产的良性循环和农业环境的持续改善，同时提高农业生产效率和农民收入水平。这种模式不仅能够减少化肥、农药等化学物质的施用量，降低污染物排放，而且能够提高农产品质量，促进农业可持续发展。因此，生态农业对于治理农田面源污染具有重大的现实意义和长远的历史意义。

1993 年，农业部、国家计划委员会、财政部、国家科学技术委员会、水利部、国家环境保护局和林业部联合组织开展全国51 个生态农业试点县建设。在此基础上，七部委局于2000 年在全国又启动了第2 批50 个生态农业示范县建设。经过十几年的发展，中国开展生态农业建设的县、乡、村已达到2000 多个，其中生态农业县300 多个，取得了显著的经济效益、环境效益、社会效益。生态农业建设有效地提高了我国土地的利用率，明显地改善了我国农业的生态环境，减轻了农田面源污染（马继侠等，2009）。

为实践与推广生态农业技术及模式，在广州市增城区丝苗米省级现代农业产业园（简称丝苗米产业园）实施广东省首个面源污染防控– 生态农业示范建设项目（简称生态农业示范建设项目），项目覆盖农田面积约677 亩，建设的生态元素包括稻渔综合种养系统、生态田埂、生态道路、生态沟渠、田间小型生态净化塘、生态净化塘和人工湿地、生态廊道和病虫害生态防控系统。这些生态元素分布在示范区的不同部位，与附近的农田、沟渠等组成面源污染生态防控体系，构成“源头减量– 过程阻控– 末端净化与养分再利用– 生物多样性保护和提升”等生态农业技术模式。

▲ 增城生态农业示范建设项目总体技术模式

为深入推进生态农业与防治农田面源污染，在认真总结广东省典型生态农业示范建设项目的经验和成果的基础上，（贺斌等编著. 北京：科学出版社，2023.12）一书将结合工程案例，具体介绍以上生态农业技术模式的应用与实践。

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本书第一部分详细介绍了四种典型的生态农业技术模式，结合实际工程案例进行了详细阐述。

▋模式1：源头减量

建立综合种养系统，采用“稻鲤共作”“稻鸭共作”“稻虾共作”等多元立体种养模式，优化养分和水分管理过程，测土配方，秸秆还田，利用有机肥替代化肥，减少肥料投入，提高养分利用效率，实施节水灌溉和径流控制，从源头上减少农业面源污染。

▲ 稻虾综合种养系统

▋模式2：过程阻控

建设生态田埂，栽植固土植物，减少农田地表径流，有效阻截氮磷养分流失和控制残留农药向水体迁移；建设生态沟渠和田间小型生态净化塘，铺设基质、生态多孔砖，栽植高效吸纳氮磷的植物，在农田排水进入主要河道前对其进行拦截。

▲ 水稻种植区生态沟渠和小型生态净化塘

▋模式3：末端净化与养分再利用

建设生态净化塘，添加靶向微生物增效基质，栽植高效吸纳氮磷的经济型水生植物，提高池塘系统自净化效率，利用生态浮床、小型生态净化塘、湿地和沉水植物等多种修复技术对面源污水的输移路径进行水生生态修复，提高其自净能力；生态净化塘中的面源污水在干旱季节还可以提供抗旱水源，其中的氮磷等营养物再度进入农作物生产系统，为农作物提供营养，达到循环再利用的目的。

▲ 多级生态净化塘

▋模式4：生物多样性保护和提升

建设生态道路，对田间道路进行生态化提升，减少土壤封闭性，提高生态服务功能；建设生态廊道，通过植物带等把间隔的环境串联起来，实现农田生境的完整性和连通性；建设病虫害生态防控系统，搭建太阳能水杀式除虫灯，栽植驱虫性植物，减少化肥农药使用；搭建动物巢穴等庇护所，营建动物家园，保护农田动植物，提升生物多样性。

▲ 生态廊道

以上技术将在流程上多维衔接、时空上全域覆盖，使氮磷减排与资源利用结合，对原有农田设施进行优化提质，将现有农田生态化，提升农产品质量，增加当地农民收入，保护农田环境安全，打造生态农业示范区，实现农业发展与环境保护双赢，带动当地绿色生态农业发展。

第二部分则针对上述四种技术模式，总结了九种主要的生态农业技术，涵盖了从源头减量到末端净化的全过程，涉及具体设计、构建参数、植物品种选择配置、后期管护和技术要点等多个方面。

▲ 生态田埂技术

希望本书的出版能够为农业资源与环境、农业生态工程、环境科学与工程等相关专业的科研人员、管理人员、高等院校相关师生以及广大农民朋友提供有益的参考和借鉴，能够为推动我国农田面源污染防治工作和生态农业发展做出微薄的贡献。

本书得到了国家自然科学基金项目（42177065、42321005）、国家重点研发计划项目（2023YFC3205700）、广东省重点领域研发计划项目（2020B1111530001）、广东省科学技术厅科技计划项目（2019B121201004）、广东省科学院建设国内一流研究机构行动专项资金项目（2020GDASYL-20200102013）、广东省“珠江人才计划”项目（2019QN01L682）等资助。

本文摘编自《农田面源污染防治：生态农业技术模式与指南》（贺斌等编著. 北京：科学出版社，2023.12）一书“第1 章 农田面源污染与生态农业”“前言”，有删减修改，标题为编者所加。

ISBN 978-7-03-077382-1

责任编辑：郭允允

本书第一部分按照“源头减量– 过程阻控– 末端净化– 养分再利用–生物多样性保护和提升”原则，构建广东省首个面向农田面源污染防治的生态农业示范区，总结形成生态农业的“稻渔综合种养系统源头减量模式”、“生态沟渠+ 小型生态净化塘过程阻控模式”、“生态净化塘+ 生态人工湿地末端净化与养分再利用模式”和“生物多样性保护和提升技术模式”四种技术模式，并结合实际工程案例，进行详细阐述；第二部分针对上述四种技术模式，总结九种主要生态农业技术，对每一种技术的具体设计、构建参数、植物品种选择配置、后期管护、技术要点等进行详细说明。

本书可供农业资源与环境、农业生态工程、环境科学与工程等相关领域的科研人员、管理人员、高等院校师生阅读参考。

（本文编辑：刘四旦）

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