随着我国生活污水、工业生产废水污染逐步得到处理,农业面源污染已成为水体环境的主要污染源。党的十九大报告指出要坚决打好污染防治攻坚战,着力解决环境突出问题,加强农业面源污染治理。2007年,重点流域种植业氮磷排放量分别占农业氮磷排放总量的59.73%和27.83%,种植业污染成为我国农业面源污染防治的重点领域。巢湖流域作为全国农业面源污染问题较突出的区域之一,流域内蔬菜种植面积大,2016年蔬菜种植面积约为2×10~2平方公里,蔬菜为大水大肥作物,比一般的粮食作物施肥水平高40%-60%,因而氮磷流失风险较大。目前学术界在种植污染防治方面做了大量关于种植污染防治单项技术优化研究,后期评估氮磷流失量、温室气体排放量等指标变化比较不同技术间差异,对于种植污染防治技术的整装优化及其环境、经济、产品品质效益的综合研究鲜见报道。本文在综述了全国不同作物耕作、灌溉、施肥、施药、覆膜、松土剂环节,综合考虑作物增产率、技术研究总量和技术预期热度三个因数,对单个环节上的技术进行排序;并结合实验地实际情况,筛选出适宜技术进行实验整装验证评估。本文的研究结果如下:1)针对巢湖流域面积大,土地利用方式多样和地形复杂等特点,基于地理信息系统(GIS)和SPSS对土地利用结构、地形、种植结构、气候、产业结构五个主要农业面源污染特征因素进行相似性分析,研究了巢湖流域与实验地庐江县之间的相似性,结果认为两地在面源污染形成因素上具有相似性,因而在庐江县开展的芹菜整装技术优化模式在某种程度上可以应用于巢湖流域。2)在作物生长过程中,综合考虑作物增产率、技术研究总量和技术预期热度三个因素,得作物耕作、灌溉、施肥、施药、覆膜、填闲、松土剂单个环节上最优的技术分别是免耕耕作、滴灌、测土配方施肥、生物防治、玉米、塑料地膜、人工松土促根剂。由于庐江县单位面积肥料施用量和地膜使用量随时间不断增加,蔬菜种植面积不断增大,因而庐江县适宜技术为配施肥、液态地膜、松土促根剂。3)构建了整装技术综合效益评价指标体系。指标体系分为两级指标,一级指标分别为产品品质、经济效益和环境效益指标,其中产品品质指标权重最大,经济效益指标权重最小。产品品质的二级指标分别是产品合格率、产品平均营养值、商品品质,其中产品合格率指标权重最大,商品品质指标最小。经济效益的二级指标分别是投入资金量、技术难易程度和产量指标,其中产量和投入资金量同等重要,技术难易程度相对较低。环境效益的二级指标分别是氮磷钾肥利用效率、微生物量碳、微生物熵、shannon指数。其中设施蔬菜产品合格率指标权重最大,微生物熵指标权重最小。4)实验研究了8种模式,分别是减量施肥模式、减量施肥+松土促根剂模式、减量施肥+生物基膜模式、减量施肥+松土促根剂+生物基膜模式、有机无机混施模式、有机无机混施+松土促根剂模式、有机无机混施+生物基膜模式、有机无机混施+松土促根剂+生物基膜模式,实验结果显示芹菜种植松土促根剂适宜施用量为14.44-16.00 kg/hm~2,松土促根剂施用模式能提高芹菜氮肥利用效率7.87%-10.07%,磷肥利用效率提高5.83%-13.59%,钾肥利用效率提高11.75%-13.59%;生物基膜施用模式能提高芹菜氮肥利用效率6.07%-9.99%,磷肥利用效率提高5.40%-12.78%,钾肥利用效率提高11.48%-11.68%,松土促根剂+生物基膜混合施用模式能提高氮磷钾利用效率分别是12.11%-14.91%、7.43%-16.66%、12.29%-16.70%。5)应用构建的指标体系评价8种综合效益结果显示:综合效益评估结果认为经济效益最优模式为减量施肥+松土促根剂模式,产品品质效益最优模式为减量施肥模式,环境效益最优模式为有机无机混施+松土促根剂+生物基膜模式,综合效益最佳模式为有机无机混施+松土促根剂+生物基膜模式。