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不同施肥处理对稻田氮磷流失风险及水稻产量的影响

李娟  
【摘要】:稻田作为我国耕地的主要利用方式,其生产过程中因过量施肥导致的氮磷流失是农业面源污染的主要来源之一。通过2年的田间试验,研究了不施肥(CK)、常规施肥(CF)、90%常规施肥(90%CF)、80%常规施肥(80%CF)、控释复合肥(CRF)和有机-无机肥配施(MF)6种施肥处理对稻田氮磷流失风险及水稻产量的影响,主要研究结果如下:水稻田面水总氮(TN)、铵态氮(NH4+-N)、总磷(TP)和可溶性磷(DP)浓度在施肥后第2 d达到峰值,第7dTN和NH4+-N浓度降至峰值的15%以下,TP和DP浓度降至峰值的20%以下,控制稻田氮磷流失的关键时间为施肥后1周。 监测期间不同施肥处理田面水TN和TP平均浓度梯度为CF90%CF80%CFMF、CRFCK,其中90%CF、80%CF、CRF和MF处理的TN平均浓度分别较CF处理低17.32%、28.44%、44.60%和34.16%,TP平均浓度分别较CF处理低17.61%、33.44%、45.05%和42.63%(2年的平均值)。减量施肥能有效降低田面水氮磷浓度,CRF和MF处理效果尤其明显。2015年稻季不同施肥处理(CK除外)TN和TP流失量分别为8.81~15.78 kg·hm-2和1.12-2.05 kg·hm-2,其中减量20%的氮磷施用量能分别减少稻田TN和TP流失量的33.52%-44.17%和24.87%-41.97%。稻田氮素径流流失以无机态氮为主,磷素径流流失以颗粒态磷(PP)为主。不同施肥处理(CK除外)TN和TP流失率分别为施氮量的2.58%-4.96%和施磷量0.52%-1.61%。监测期间不同施肥处理土壤淋溶液TN平均浓度梯度为CF90%CF80%CF CRF、MFCK,其中90%CF、80%C、CRF和M F处理土壤淋溶液TN平均浓度分别较CF处理低19.30%、26.58%、51.33%和51.50%(2年的平均值)。减量施肥能有效降低土壤淋溶液氮素平均浓度,CRF和MF处理效果尤其明显。N03--N是稻田60 cm以下土壤淋溶液中氮素的主要形态。不同施肥处理土壤淋溶液TP平均浓度为0.021-0.064 mg·L-1,超过了使水体富营养化的最低磷浓度(0.02 mg·L-1)。稻季不同施肥处理土壤TN和TP淋失量分别为9.29-28.3Okg·hm-2和O.18-0.37 kg·hm-2,TN和TP淋失率分别为施氮量的3.41%-7.89%口施磷量的0.16%-0.28%(2年的平均值)。不同施肥处理(CK除外)水稻产量和植株氮磷吸收量差异不显著,减少20%的氮磷用量短期内是可行的。不同施肥处理(CK除外)氮素和磷素利用率分别为15.86%-22.83%和3.82%-7.77%,减量施肥的氮素和磷素利用率分别比常规施肥提高4.54%-45.72%和26.91%-110.76%(2年的平均值)。不同施肥处理(CK除外)的氮磷平衡估算中,各氮素去向占相应处理氮素总输入量的比例为:氨挥发损失3.82%-7.11%,反硝化损失15.85%-17.13%,径流损失1.23%-1.91%,渗漏损失4.83%-7.28%,作物收获46.66%-55.97%;各磷素去向占相应处理磷素总输入量的比例为:径流损失0.75%-1.23%,渗漏损失0.35%-0.44%,作物收获31.37%-41.83%(2年的平均值)。不同施肥处理的氮磷盈余量大小梯度为CF90%CF80%CF、CRF、MFCK,说明氮磷盈余量随施肥量的增加而增加。综上所述,试验区减量20%的氮磷施用量短期内是可行的,不仅能有效降低稻田氮磷流失风险,还能保障水稻产量和提高氮磷利用率。


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