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洱海流域不同施肥模式對稻田氮磷徑流流失的影響

2021-07-03 07:34姜海斌沈仕洲谷艷茹于雙鄒洪濤ArifHusain張磊張克強
關(guān)鍵詞:銨態(tài)氮硝態(tài)氮磷

姜海斌,沈仕洲,谷艷茹,于雙,鄒洪濤,Arif Husain,張磊,張克強*

(1.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護科研監(jiān)測所,天津300191;2.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)土地與環(huán)境學(xué)院,沈陽110866;3.國家農(nóng)業(yè)環(huán)境大理觀測實驗站,云南 大理671004;4.大理市農(nóng)業(yè)環(huán)境保護監(jiān)測站,云南 大理671000)

洱海是云南省第二大高原湖泊,水域面積252 km2,是大理市主要飲用水源地,也是蒼山洱海國家級自然保護區(qū)和風(fēng)景名勝區(qū)的核心,被稱為大理人民的“母親湖”[1]。自20世紀(jì)90年代以來,洱海水質(zhì)呈下降趨勢(從Ⅱ類水質(zhì)下降至Ⅲ類水質(zhì)),處于中度富營養(yǎng)化階段[2]。研究表明,目前農(nóng)業(yè)面源污染已成為洱海流域富營養(yǎng)化的主要污染源之一[3],而水稻又是流域主要的種植作物,占農(nóng)作物播種總面積34.80%,因水稻種植期降雨量較大[4],徑流是農(nóng)田氮磷流失的重要途徑,因此研究水稻種植過程中氮磷徑流流失是削減農(nóng)業(yè)面源污染的重要方式之一。多項研究表明,施肥是影響稻田氮磷流失的主要原因之一。姚金鈴等[5]對洱海流域稻田氮磷徑流流失的研究表明,常規(guī)施肥條件下,稻田氮、磷徑流流失量分別為6.80 kg·hm-2和1.30 kg·hm-2,占施肥總量的8.92%和16.27%。Lee等[6]研究表明,化肥減量施用可有效減少氮磷流失量,提高化肥利用率。蔡佳佩等[7]研究表明,化肥減量20%配施1 500 kg·hm-2有機肥能夠有效降低施肥后7 d內(nèi)田面水中總氮和總磷含量,同時降低氮磷徑流流失風(fēng)險,有效增加水稻籽粒和秸稈產(chǎn)量。石敦杰等[8]的研究結(jié)果表明,控釋氮肥發(fā)揮了肥效長的優(yōu)勢,能夠滿足水稻中后期的生長需求,使水稻產(chǎn)量提高了8.30%,而田面水總氮含量比常規(guī)施肥降低了89.11%。前人在洱海流域開展的氮磷流失研究,多是測定稻田田面水氮磷濃度,分析氮磷流失風(fēng)險,并未設(shè)置徑流池直接測定氮磷徑流流失量,且對不同施肥模式下稻田的氮磷徑流流失規(guī)律研究較少。為此,本研究設(shè)置化肥減施、有機肥替代和緩控釋肥等施肥處理,通過田間徑流小區(qū)試驗,研究洱海流域不同施肥模式對稻田氮磷徑流流失的影響,并結(jié)合水稻產(chǎn)量,探究有效減少稻田氮磷徑流流失的施肥模式,為洱海流域水稻種植氮磷減排提供科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于云南省大理市喜洲鎮(zhèn),農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護科研監(jiān)測所大理綜合實驗站內(nèi)(25°53′34″N,100°10′27″E)。該地區(qū)屬于典型低緯高原中亞熱帶西南季風(fēng)氣候類型,海拔1 980 m,氣候溫和,光照充足,年平均氣溫14.6℃,多年平均降雨量為1 048 mm[9]。供試土壤為水稻土,0~20 cm土壤基本理化性質(zhì)為:有機質(zhì)57.3 g·kg-1,pH 7.1,全氮3.3 g·kg-1,全磷0.9 g·kg-1,硝態(tài)氮21.64 mg·kg-1,銨態(tài)氮14.22 mg·kg-1,有效磷35.3 mg·kg-1。

1.2 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)8個處理:不施肥(CK);常規(guī)施肥(CF);常規(guī)施肥減量20%(T1);有機肥等氮替代T1(T2);有機肥等磷替代T1,尿素補齊氮肥(T3);考慮有機肥礦化率25%,以氮計,有機肥替代T1(T4);考慮有機肥礦化率25%,以磷計,有機肥替代T1,尿素補齊氮肥(T5);緩控釋肥(T6)。各處理施肥量見表1,每個處理重復(fù)3次,共24個小區(qū),隨機區(qū)組設(shè)計。每個試驗小區(qū)面積為30 m2(6 m×5 m),小區(qū)間用水泥砂漿筑埂,埂寬0.24 m、埂高0.20 m,地表面以下筑入1 m,徑流口距田面0.15 m。每個徑流小區(qū)在排水端設(shè)徑流收集池,徑流池容積為4.5 m3(寬×長×深=1 m×4.5 m×1 m),池表面覆蓋彩鋼瓦密封,防止雨水進入。

1.3 田間管理

供試水稻品種為云粳25,種植時間為2019年5月30日—10月11日。水稻種植施肥管理按當(dāng)?shù)胤N植管理方式,其中常規(guī)施肥氮肥為尿素,磷肥為過磷酸鈣,鉀肥為硫酸鉀;緩控釋肥氮磷鉀比例為23∶10∶12;有機肥為牛糞商品有機肥,含有機質(zhì)14.5%,氮(N)2.3%,磷(P2O5)2.4%,鉀(K2O)5.7%。有機肥作基肥,在翻耕前一次性施入,翻耕深度約20 cm,緩控釋肥和磷鉀肥在分蘗期一次性施入,單施化肥處理(CF、T1)和有機無機配施處理(T3、T5)的尿素分兩次施入,在分蘗期施入70%,在穗肥期施入30%。所有施肥處理肥料均人工撒施。2019年5月30日施入有機肥并且翻耕土地,6月3日插秧,株距9 cm,行距23 cm,每蔸2~3株,6月12日施分蘗肥,8月2日施穗肥,10月11日水稻收獲。稻田田面水高度維持在10 cm左右,水面低至2~3 cm時補充灌溉水,每周約2次,在水稻生長中期人工除草1次。

1.4 樣品采集和測定

稻田產(chǎn)生徑流時采集徑流水樣,并測量徑流池水面高度。采集前先混勻水樣,再將水樣裝于100 mL塑料瓶帶回實驗室測定,不能及時測定時將水樣放于-4℃冰箱冷凍保存。采集完畢后排空徑流池,關(guān)閉上部彩鋼瓦以防止降雨直接進入徑流池。分別測定水樣中總氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、總磷、可溶磷濃度:總氮采用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法,銨態(tài)氮采用納氏試劑分光光度法,硝態(tài)氮采用紫外分光光度法,總磷采用鉬酸銨分光光度法,可溶性磷采用鉬銻抗比色法[10]。水稻成熟后分別收獲每個小區(qū)的水稻籽粒和秸稈測產(chǎn)。

表1不同處理施肥類型和施肥量(kg·hm-2)Table 1 Types and amount of fertilization application of different treaments(kg·hm-2)

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

使用Microsoft Excel 2010進行數(shù)據(jù)整理,Origin 2018繪圖,采用SPSS19單因素方差分析進行顯著性檢驗(P<0.05表示差異顯著),LSD和Duncan法進行均值比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 水稻季降雨和徑流特征

水稻季降雨量和徑流量如圖1所示。水稻季降雨量變化范圍為0.20~43.20 mm·d-1,降雨量總和為407.20 mm,集中發(fā)生在7月,其占整個水稻季降雨量的49.40%。生長期內(nèi)共采集徑流水樣6次,徑流變化范圍為25.40~195.00 m3·hm-2,徑流總量為476.50 m3·hm-2,其中4次徑流集中在7月發(fā)生,占總徑流量的62.40%。徑流量除直接受降雨量影響以外,還受灌溉和水稻生長情況以及降雨強度等因素影響,這些導(dǎo)致徑流量與降雨量不呈線性關(guān)系。

2.2 不同施肥模式稻田徑流氮素濃度

不同施肥模式稻田徑流總氮濃度如圖2所示。整個水稻季徑流總氮濃度范圍為0.27~10.39 mg·L-1,平均濃度為3.69 mg·L-1。施分蘗肥后第6 d總氮濃度最高,為1.61~10.39 mg·L-1。7月2日除CF處理外,其他各處理總氮濃度均低于3.72 mg·L-1。7月5日降雨量較大,各施肥處理徑流總氮濃度都有升高且較為接近,為6.85~7.98 mg·L-1。7月27日所有施肥處理的總氮濃度降至最低,平均為0.27 mg·L-1。8月24日由于穗肥的施入,各施肥處理濃度略有升高。在水稻不同階段施肥后,各施肥處理徑流總氮濃度均表現(xiàn)為分蘗肥期>穗肥期。整個水稻生長期,化肥處理(CF和T1)徑流總氮濃度高于施用有機肥替代化肥(T2~T5)和緩控釋肥(T6)處理,這與寧建鳳等[11]的研究結(jié)果一致。

不同施肥模式稻田徑流銨態(tài)氮濃度如圖3所示。整個水稻季徑流銨態(tài)氮濃度范圍為0.17~6.19 mg·L-1,平均濃度為0.80 mg·L-1。6月18日CF處理銨態(tài)氮濃度高至6.19 mg·L-1。從7月2日開始徑流銨態(tài)氮濃度處于較低水平,且趨于穩(wěn)定,在0.13~1.35 mg·L-1之間。分蘗肥的施入提高了稻田徑流銨態(tài)氮濃度,6月18日采集的稻田徑流銨態(tài)氮濃度均高于其余5次采集的濃度,后期徑流銨態(tài)氮濃度低于1.35 mg·L-1,由于穗肥的施入量較小并且施入時間距離發(fā)生徑流時間間隔較長,因此稻田徑流銨態(tài)氮濃度沒有顯著升高,各施肥處理銨態(tài)氮濃度峰值均表現(xiàn)為分蘗肥>穗肥。在整個水稻生長階段,CK處理銨態(tài)氮濃度均低于0.35 mg·L-1。

不同施肥模式徑流硝態(tài)氮濃度如圖4所示。水稻徑流硝態(tài)氮濃度受施肥和降雨影響較為顯著,整個水稻季徑流硝態(tài)氮濃度范圍為0.21~3.00 mg·L-1,平均濃度為1.33 mg·L-1。施入分蘗肥后,第一次采集的稻田徑流各施肥處理硝態(tài)氮濃度都處于相對較高水平,高于1.35 mg·L-1。7月2日各施肥處理硝態(tài)氮濃度顯著下降,7月5日受強降雨影響,各施肥處理硝態(tài)氮濃度都略有回升,提高了徑流池水樣硝態(tài)氮濃度,這和陳永高等[12]的研究結(jié)果一致。補施穗肥氮素后,8月24日各施肥處理硝態(tài)氮濃度呈現(xiàn)升高趨勢。T4處理初始硝態(tài)氮濃度僅為1.76 mg·L-1,在8月24日其硝態(tài)氮濃度達(dá)到3.00 mg·L-1。

2.3 不同施肥模式徑流磷素濃度

不同施肥模式徑流總磷濃度如圖5所示。稻田徑流總磷濃度在0.03~0.91 mg·L-1之間,平均濃度為0.30 mg·L-1,在整個水稻生長期內(nèi),徑流總磷濃度趨于穩(wěn)定。T6處理總磷濃度高于其他施肥處理,平均濃度為0.71 mg·L-1,其中7月24日和7月27日采集的徑流樣總磷濃度為0.52 mg·L-1和0.91 mg·L-1。T4處理前3次采樣總磷濃度較低,在0.23~0.28 mg·L-1之間,從7月24日開始升高,7月27日達(dá)到峰值,為0.61 mg·L-1。

不同施肥模式徑流可溶磷濃度如圖6所示。稻田徑流可溶磷的濃度在0.04~0.45 mg·L-1之間,平均濃度為0.34 mg·L-1,各施肥處理可溶磷濃度普遍低于0.50 mg·L-1,較為穩(wěn)定。6月18日CF處理可溶磷濃度高于其他施肥處理,7月24日和27日采集的水樣可溶磷濃度顯著低于T4和T6處理。T4的可溶磷濃度較高,在0.17~0.35 mg·L-1之間,前5次采樣中可溶磷濃度緩慢升高,在7月27日達(dá)到峰值0.35 mg·L-1,隨后可溶磷濃度開始降低。T6的可溶磷濃度同樣有升高的趨勢,在7月24日達(dá)到峰值0.45 mg·L-1。

2.4 不同施肥模式對稻田徑流氮磷流失量的影響

稻田徑流氮素流失量如表2所示。稻田徑流總氮流失量呈T1>CF>T6>T3>T4>T5>CK>T2,CF和T1處理的總氮流失量分別為32.26 kg·hm-2和32.30 kg·hm-2,都處于較高水平,兩者之間差異不顯著。T6處理總氮流失量為27.18 kg·hm-2,比CF的總氮流失量降低了15.7%。施用有機肥的T3、T4、T5和T2處理總氮流失量分別比CF低10.19、12.47、12.62 kg·hm-2和13.03 kg·hm-2,即分別降低31.6%、38.6%、39.1%和40.4%。稻田徑流銨態(tài)氮流失量在2.56~8.55 kg·hm-2之間,占稻田徑流總氮的13.2%~30.6%,呈CF>T1>T4>T2>T3>T5>CK>T6,CF處理的銨態(tài)氮流失量最大,為8.55 kg·hm-2。T1處理可降低稻田徑流銨態(tài)氮流失量,較CF處理降低了2.03 kg·hm-2。施用有機肥的T4、T2、T3、T5處理銨態(tài)氮流失量分別較CF處理降低2.49、2.98、4.00、5.17 kg·hm-2,即分別降低29.1%、34.9%、46.8%和60.5%。T6處理對稻田徑流銨態(tài)氮流失量的削減效果最好,銨態(tài)氮濃度低至2.16 kg·hm-2。稻田徑流硝態(tài)氮占總氮流失量的22.5%~37.2%,稻田徑流硝態(tài)氮的流失量呈CF>T1>T4>T5>T3>T2>T6>CK的趨勢,CF處理的硝態(tài)氮流失量最大,達(dá)到9.12 kg·hm-2。T1處理有效降低了硝態(tài)氮濃度,比CF低了14.7%。T6處理也降低了硝態(tài)氮的流失量,降幅為32.9%。施用有機肥處理的T4、T5、T3和T2處理都不同程度降低了硝態(tài)氮濃度,降幅為19.3%~30.2%。

表2稻田徑流氮磷流失量(kg·hm-2)Table 2 Nand Ploss in runoff water fromrice fields(kg·hm-2)

稻田徑流磷素流失量如表2所示。稻田徑流總磷流失量和可溶磷流失量均呈T4>T6>T1>CF>T2>CK>T5>T3。與CF處理相比,T1、T4和T6處理增加了總磷流失量的16.3%、66.3%和45.3%,而T3和T5降低了總磷流失量的23.3%和17.4%,T2無顯著差異。稻田徑流可溶磷流失量占總磷流失量的83.6%~98.8%,磷素流失形態(tài)以可溶磷為主。

2.5 不同施肥模式對水稻產(chǎn)量的影響

不同施肥模式水稻籽粒和秸稈產(chǎn)量見表3。稻田籽粒產(chǎn)量呈T6>CF>T1>T5>T3>T4>T2>CK。T6處理的籽粒產(chǎn)量達(dá)到11.24 t·hm-2,與CF處理無顯著差異,T1處理的籽粒產(chǎn)量為10.00 t·hm-2,比CF處理下降9.5%,施用有機肥處理(T2、T3、T4和T5)的籽粒產(chǎn)量比CF處理下降11.8%~42.9%,其中T2籽粒產(chǎn)量僅為6.31 t·hm-2。但和等氮(磷)投入的化肥減量模式T1處理相比,施用有機肥模式的T3和T5處理的籽粒產(chǎn)量無顯著差異。CK水稻籽粒產(chǎn)量最低,僅為5.91 t·hm-2。稻田秸稈產(chǎn)量與稻田籽粒產(chǎn)量較為相似,呈T6>CF>T1>T4>T3>T5>CK>T2。T6、T1和T4處理秸稈產(chǎn)量與CF處理無顯著差異,施用有機肥的T2、T3和T5處理均不同程度降低了稻田秸稈的產(chǎn)量,降幅為15.5%~36%。CK水稻秸稈產(chǎn)量最低,僅為5.50 t·hm-2。

3 討論

3.1 不同施肥模式對氮素徑流流失的影響

本研究中,稻田徑流總氮濃度受施肥和降雨影響較大,整個水稻季徑流總氮濃度范圍為0.27~10.39 mg·L-1。6月18日總氮濃度在1.61~10.39 mg·L-1,其原因為6月12日施入分蘗肥所致,化肥施入稻田后除一部分被作物吸收外,大部分會存在于田面水中,從而使此次采集的徑流水樣濃度最高。7月5日降雨量較大,各施肥處理下徑流總氮濃度都有升高且較為接近,處于6.85~7.98 mg·L-1之間。強降雨對稻田土壤的沖擊力較大,導(dǎo)致農(nóng)田土壤隨徑流水流失的風(fēng)險加大,原本存在于土壤中的氮素也會溶于水,提高了徑流總氮濃度。6月18日采集的稻田徑流銨態(tài)氮濃度在0.49~6.19 mg·L-1,高于其余5次稻田徑流銨態(tài)氮的濃度,其余徑流銨態(tài)氮濃度均低于1.35 mg·L-1,說明銨態(tài)氮在水稻生長前期明顯高于水稻生長后期,這主要由于施肥主要在水稻生長前期,且水稻生長量偏小,對肥料養(yǎng)分需求小。水稻徑流硝態(tài)氮濃度受施肥和降雨影響較為顯著,整個水稻季徑流硝態(tài)氮濃度變化范圍為0.21~3.00 mg·L-1。6月18日各施肥處理硝態(tài)氮濃度均值為1.92 mg·L-1,8月24日各施肥處理硝態(tài)氮濃度均值為2.48 mg·L-1,高于其他4次稻田徑流硝態(tài)氮濃度,這可能是因為前期水稻秧苗較小對氮素利用較少,且灌溉水、雨水和施入穗肥補充了氮素所致。

表3水稻籽粒和秸稈產(chǎn)量(t·hm-2)Table 3 Grain and straw yield of rice(t·hm-2)

不同施肥處理下稻田徑流總氮流失量為19.23~32.30 kg·hm-2之間,稻田徑流總氮流失量呈T1>CF>T6>T3>T4>T5>CK>T2。CF處理施用的尿素為無機養(yǎng)分,在土壤中釋放較快,而水稻在生長期內(nèi)需要持續(xù)供應(yīng)養(yǎng)分,所以導(dǎo)致部分未被利用的養(yǎng)分隨徑流流失[13]。如表2所示,CF處理的總氮流失量為32.26 kg·hm-2,T1和T6處理的總氮流失量和CF處理無顯著差異,但顯著高于有機肥處理T2~T5和CK處理(P<0.05)。與肖雪玉等[14]的研究結(jié)果一致,T6處理的總氮流失量、銨態(tài)氮流失量和硝態(tài)氮流失量分別為27.18、2.16 kg·hm-2和6.12 kg·hm-2,均低于CF處理的氮素流失量。與吳美玲等[15]研究結(jié)果相似,施用有機肥可以顯著降低水稻徑流總氮濃度,本研究T2、T3、T4和T5處理總氮流失量為19.23、22.07、19.79和19.64 kg·hm-2,分別較CF處理降低40.4%、31.6%、38.6%、39.1%,施用有機肥同樣降低了銨態(tài)氮和硝態(tài)氮流失量。張玉平等[16]研究結(jié)果也表明,在等氮、磷養(yǎng)分施用條件下,有機無機肥配施有利于降低地表氮磷徑流損失。

3.2 不同施肥模式對磷素徑流流失的影響

本研究中,稻田徑流總磷和可溶磷濃度較為穩(wěn)定,稻田徑流總磷濃度在0.03~0.91 mg·L-1之間,平均濃度為0.30 mg·L-1。T6處理總磷濃度在水稻生長前期和水稻生長后期均高于其他施肥處理,前期可能與緩控釋肥溶解緩慢,部分未溶解的緩控釋肥直接通過徑流損失,導(dǎo)致徑流總磷濃度升高。后期緩控釋肥養(yǎng)分緩慢釋放提高了田面水的濃度,進而提高了徑流總磷濃度。T4處理總磷濃度在7月24日開始升高,這與有機肥使用量大和有機肥養(yǎng)分釋放緩慢有關(guān)。稻田徑流可溶磷的濃度在0.04~0.45 mg·L-1之間,平均濃度為0.34 mg·L-1。水稻生長中期各施肥處理徑流可溶磷濃度高于水稻生長前期,這可能是稻田長期在淹水條件下受降雨擾動,釋放出了一部分被固持在土壤中的磷素,從而使徑流可溶磷濃度升高。后期各施肥處理徑流水樣可溶磷濃度開始降低,這與作物中后期需磷量升高有關(guān)。不同處理間可溶磷濃度變化規(guī)律與總磷一致,T4和T6處理在7月24日和7月27日磷素濃度明顯高于其他施肥模式磷素濃度。

不同施肥模式下稻田徑流總磷流失量為0.66~1.43 kg·hm-2,稻田徑流總磷流失量呈T4>T6>T1>T2>CF>CK>T5>T3。與CF處理相比,T1、T4和T6處理增加了總磷流失量的16.3%、66.3%和45.3%,而T3和T5處理降低了總磷流失量的23.3%和17.4%,T2處理無顯著差異。T4處理有機肥投入量高達(dá)26 000 kg·hm-2,導(dǎo)致該處理徑流總磷流失量為1.43 kg·hm-2[17-18]。T6處理水稻徑流總磷流失量較大,為1.25 kg·hm-2,這可能是由于高強度降雨對土壤的沖刷強度較大,雨滴濺蝕破壞土壤團聚體結(jié)構(gòu),分散表層土壤,土壤顆粒被徑流水?dāng)y帶進入徑流池,徑流中泥沙顆粒含量較高,泥沙中的緩控釋肥導(dǎo)致產(chǎn)流中磷流失量升高[19]。有機肥處理中的T3和T5處理的總磷流失量為0.66 kg·hm-2和0.71 kg·hm-2。T3處理投入的磷素全部來自有機肥,有機肥中的磷素以有機態(tài)磷為主,不能直接被作物吸收利用,有機態(tài)磷需要一定時間水解礦化成無機態(tài)磷,同時T3處理有機肥投入量為2 609 kg·hm-2,低于其他3個有機肥處理施肥量,所以T3總磷流失量處于最低水平[20]。T5處理的有機肥投入量高于T2處理,有機肥提供所需磷素,用尿素補充所缺氮素,導(dǎo)致T5處理的有機肥投入量的總磷流失量低于T2處理,化肥配施有機肥可明顯降低磷素流失量,有利于水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)[21-22]。T4處理的總磷流失量有機肥施用量為26 000 kg·hm-2,總磷流失量為1.43 kg·hm-2,比CF處理增加66.3%,說明施用有機肥量增至一定程度時,反而會增加總磷流失量[23]。水稻徑流可溶磷流失量趨勢與總磷流失量類似,總體呈T4>T6>T1>CF>T2>T5>T3>CK,可溶磷流失量占總磷流失量83.6%~98.8%,說明磷素的流失以可溶態(tài)為主。

3.3 不同施肥模式對水稻產(chǎn)量的影響

水稻籽粒產(chǎn)量呈T6>CF>T1>T5>T3>T4>T2>CK,T6處理籽粒產(chǎn)量達(dá)到11.24 t·hm-2,與CF處理的籽粒產(chǎn)量無顯著差異。緩控釋肥作為新型肥料,能很好地滿足作物不同生長時期的養(yǎng)分需求,通過提高作物生長中后期的供肥能力,促進速效養(yǎng)分對作物生長的供應(yīng),從而提高了水稻籽粒和秸稈的產(chǎn)量[24]。T1處理籽粒產(chǎn)量為10.00 t·hm-2,和CF處理相比未出現(xiàn)顯著減產(chǎn)。與T1處理相比,施用等磷投入的有機肥處理T3和T5在施用有機肥的基礎(chǔ)上增施尿素提供氮源,在有機無機配施的基礎(chǔ)上能保證作物的產(chǎn)量,3個處理間籽粒產(chǎn)量無顯著差異,這和蔡媛媛等[25]的研究結(jié)果一致。有機肥施用處理T4和T2其籽粒產(chǎn)量均有所下降,其中T2降低最多,僅為6.31 t·hm-2,其原因是僅投入有機肥料,有機肥釋放養(yǎng)分較為緩慢,不能滿足水稻生育前期營養(yǎng)需求,進而造成水稻減產(chǎn)[26]。CK處理水稻籽粒產(chǎn)量最低,僅為5.91 t·hm-2,說明施肥可有效提高水稻籽粒產(chǎn)量。水稻秸稈產(chǎn)量趨勢與水稻籽粒產(chǎn)量較為相似,呈T6>CF>T1>T4>T3>T5>CK>T2。可以發(fā)現(xiàn),T6處理同時提高了水稻籽粒和秸稈的產(chǎn)量,有機肥施用的T5、T3和T2處理秸稈產(chǎn)量同樣下降,而T4處理秸稈產(chǎn)量大于其他有機肥處理,可能原因是T4處理有機肥投入較高,造成水稻貪青晚熟,秸稈產(chǎn)量較高,從而使水稻籽粒產(chǎn)量降低[27]。

4 結(jié)論

(1)與常規(guī)施肥相比,化肥減量處理的總氮徑流流失量無顯著差異,有機肥替代處理和緩控釋肥處理均降低總氮徑流流失量;與常規(guī)施肥相比,有機肥替代處理T2總磷徑流流失量無顯著差異,高量施用有機肥和施用緩控釋肥處理均增加總磷徑流流失量。

(2)與常規(guī)施肥相比,施用緩控釋肥處理的籽粒產(chǎn)量無顯著差異,化肥減量和有機肥替代處理的籽粒產(chǎn)量分別降低9.5%和11.8%~42.9%,與減量施肥相比,施用有機肥處理T3和T5的籽粒產(chǎn)量無顯著差異;與常規(guī)施肥相比,化肥減量、施用有機肥處理T5和施用緩控釋肥處理的秸稈產(chǎn)量無顯著差異,其他施肥處理的秸稈產(chǎn)量降低15.5%~36.0%。

(3)綜合考慮不同施肥模式的稻田徑流流失量和水稻產(chǎn)量等因素,化肥減量、有機無機配施模式和施用緩控釋肥是可供選擇的環(huán)境友好型施肥模式。

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