由于降雨时空分布不均,在多雨湿润的我国中东部地区以及水资源丰富的西南地区,均会出现干旱年份和年内干旱时段,因此,不论是干旱缺水地区还是水资源相对丰富的地区都要提倡节水。另一个不容忽视的问题是,在我国经济形势快速发展和现代化进程不断加快的新形势下,水环境持续恶化,其中来自农业养殖和种植的环境负荷是水质变劣、水环境恶化的重要原因。因此,挖掘大农业内部的节水环保潜力意义重大。在水环境、水污染日趋严峻的今天,实行清洁生产、生态健康种养势在必行。本文以我国南方平原湖区渔农混作的生产实际特点,突破渔农生产彼此独立的传统做法,综合运用农学、土壤学、水文水资源学、农田水利学、池塘生态等多学科的相关理论与方法,以测坑模拟试验、盆栽试验和适度规模的田-沟-塘系统试验为基础,研究不同水管理方式、不同施肥水平下稻田地下渗流和表面流对不同养殖水平的池塘养殖肥水的净化效果,提出基于水田养分流失的稻田净化养殖肥水的田间面流和渗流调控技术,建立满足健康养殖水质和循环水量要求的净化养殖肥水的塘-田面积配比关系,确定养殖肥水灌溉下的最佳施肥量,为寻求环境友好、物质能量循环利用的渔农结合生产模式提供理论依据和技术支持。主要研究结果如下：1)施基肥和分蘖肥后,田面水中的养分含量均有一个急剧上升随后下降的过程,但是由于基肥和分蘖肥的肥料不同,导致其养分含量变化趋势有一定的差异。通过对施肥后田面水中养分含量动态的监测可知,养分含量在施肥一周后缓慢变化而趋于稳定。为了防止肥料养分流失以及对池塘造成污染,故在施肥后3-5d内,严禁排水(包括地下排水)。5d以后可以以较小的渗流强度进行控制排水。根据以往农田排水经验,将排水强度可控制在3-5mm/d。施肥一周后,可考虑利用稻田进行适当表面流处理池塘养殖肥水,以满足生态健康养殖对水质的要求。2)在间歇灌排的水管理方式下,稻田对养殖肥水的净化效果与灌溉水在田间滞留的时间和渗流穿越的土壤层厚度有关。灌溉水仅经过10cm厚的土层,对氨氮、硝氮、总氮和总磷均有一定的净化效果；孕穗期和抽穗期进行的试验均说明,当渗径达30cm后,稻田对养殖水的净化效果不随渗径变化而基本保持不变,也就是说,渗径达30cm后,增加土壤层厚度以提高去除效果的意义不大；对田面水而言,滞留时间越长,去除效果越好,而对于渗入地下部分来说,滞留时间产生的差异并不显著。另外,抽穗期稻田去除氮磷等的能力比孕穗期大。3)间歇灌排条件下,养殖水在测坑中的滞留时间越长,同一渗径处的DO值越小,而在相同滞留时间条件下,渗径越大,其DO值越小；补排平衡的条件下,渗流量不同时,在一定范围内,水中的耗氧率随渗流量的增大而增加,超出一定范围后,耗氧率减小,而在渗流量相同的情况下,出水中的DO值显著下降。4)在一定表面流流量条件下,稻田对养殖肥水的净化效果与肥水起始浓度有关,对高浓度养殖肥水具有较强的净化能力。换言之,稻田表面流处理精养鱼塘的养殖水比散养鱼塘效果好。5)稻田表面流对养殖水中各营养物质的净化效果不尽相同,对各种形态氮的去除效果比磷好,对亚硝氮的去除效果始终处于最高水平。其除了能吸收氮磷等营养物质外,还对养殖水中的CODMn、叶绿素a、浊度、悬浮物等有一定的改善效果。6)稻田表面流对养殖肥水各营养物质的去除率与其灌溉水中的养分含量(即起始浓度)、流程、灌排流量(即表面流流量)以及施肥水平之间有密切关系。总氮、硝氮的去除率与起始浓度、流程、施肥水平成正比,与流量成反比；总磷与流程、施肥水平成正比,与起始浓度、流量成反比；氨氮、亚硝氮与流程成正比,与起始浓度、流量成反比,而与施肥水平无相关性。而在恒定表面流流量条件下,稻田表面流对养殖肥水中各营养物质的去除率与灌溉水中的养分含量(即起始浓度)、流程有极显著的二元一次相关关系。对于精养池塘而言,除了亚硝氮的去除率与起始浓度负相关而与流程正相关外,其余指标的去除率均与起始浓度、流程呈正相关关系；而对于散养鱼塘而言,除了总氮、硝氮的去除率与起始浓度、流程呈正相关关系外,其余的与精养条件下的亚硝氮相类似。此相关关系是否与池塘养殖模式有关还有待进一步研究。虽然去除率与各养分含量、流程的相关关系略有不同,但流程对去除率的影响始终最大,且远远大于起始浓度。故在利用稻田表面流进行水净化时可以首先通过流程加以控制。7)在利用稻田表面流进行水质净化时,流量对去除率的影响也不容小觑。由于表面流大大的增加了循环水量,并且可以通过适当加大流程来提高单次去除率,故可以在满足循环水量的情况下,以较大流量循环并减短抽水泵的工作时间。8)经稻田表面流循环后的池塘养殖水的水体营养状态指数均有一定程度的改善,而静养池塘的水体营养状态指数始终处于重度富营养状态,且有随时间推移逐渐加重的趋势。循环塘营养状态指数在循环后虽然有一定的好转,但随后又有回升的趋势。为了保证循环养殖池塘良好的水体状况,必须适时进行池塘水循环,并控制好每次的循环水量。根据近三年的试验结果,可以初步确定精养鱼塘每隔7-10d循环一次,每次的循环水量为池塘总水量的10%-20%。9)利用稻田表面流净化池塘养殖水,散养鱼塘所需匹配的稻田面积远远小于精养鱼塘。稻田表面流净化养殖水时所需要匹配的稻田面积随循环水量的增大而减小,但在增大循环水量的同时,必须得考虑“动水”种植对水稻生长的影响。另外,较大的表面流流量的去除率会降低,因此得寻找流量与去除率、水稻生长的最佳结合点,以达到水净化、谷丰收的双重效果。10)稻田滞留对养殖肥水也有较好的净化效果,但由于其所能净化的养殖水回收率较低,以致利用稻田滞留净化养殖肥水时所需要配备的稻田面积较大。而地下渗流由于其循环水量较少、DO值显著降低而被表面流所替代。建议将稻田表面流、渗流与滞留结合起来用于养殖水净化。11)稻田表面流对池塘养殖肥水DO值的影响(即富氧或者耗氧作用)与池塘养殖模式、稻田类型、土壤质地等均有关系。对于精养鱼塘其具有富氧作用,而对于散养鱼塘却是消耗氧含量。12)利用池塘养殖肥水灌溉,以按常规施肥量的80%左右比较合适,仅在水稻需肥旺盛期适时喷施一定叶面肥,就能保证水稻较高产量。以上研究成果以水为纽带,将池塘养殖与稻田生产结合在一起,变池塘养殖“废水”为稻田灌溉“肥水”,有利于池塘水质改善和物质循环再利用,实现了池塘养殖废水零排放,将为农业面源污染的控制提供有效方法和新途径。