水稻不同施肥條件下氮磷流失試驗(yàn)

許衛(wèi)劍+陳曉萍+陳文偉

摘要 結(jié)合耕地地力長期定位肥效監(jiān)測試驗(yàn)，研究天臺縣水稻施肥造成的肥料流失對水體的可能影響。結(jié)果表明，決定水稻田氮流失的最關(guān)鍵因素是施肥與排水間隔時間長短；在土壤含磷量不高的情況下，施用磷肥造成的磷流失量不大。

關(guān)鍵詞 水稻；施肥；氮磷流失量

中圖分類號 S511；S147.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）09-0020-02

為探明天臺縣水稻施肥造成的肥料流失對水體的可能影響，結(jié)合耕地地力長期定位試驗(yàn)，在天臺縣山頭邵村進(jìn)行了水稻不同施肥條件下氮磷流失試驗(yàn)[1-3]。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)安排在天臺縣平橋鎮(zhèn)山頭村一農(nóng)戶承包田里內(nèi)進(jìn)行，該田塊從2010年開始設(shè)為耕地地力長期定位監(jiān)測點(diǎn)，編號為331023-J01，土壤類型為泥砂頭老黃筋泥田，耕作層16 cm，常年耕作制度為單季水稻。長期定位監(jiān)測點(diǎn)設(shè)4個小區(qū)，分別為空白區(qū)、常規(guī)施肥區(qū)、測土配方施肥區(qū)和測土配方施肥+商品有機(jī)肥區(qū)，小區(qū)面積為66.7 m2。試驗(yàn)前進(jìn)行取土檢測，4個小區(qū)的土壤性狀分別如下。

空白區(qū)：土壤有機(jī)質(zhì)30.1 g/kg、速效氮162 mg/kg、有效磷（P2O5）11.5 mg/kg、速效鉀（K2O）50 mg/kg、pH值5.92。

常規(guī)施肥區(qū)：土壤有機(jī)質(zhì)34.8 g/kg、速效氮192 mg/kg、有效磷（P2O5）16.8 mg/kg、速效鉀（K2O）90 mg/kg、pH值5.68。

測土配方施肥區(qū)：土壤有機(jī)質(zhì)32.9 g/kg、速效氮174 mg/kg、有效磷（P2O5）15.8 mg/kg、速效鉀（K2O）50 mg/kg、pH值5.83。

測土配方施肥+商品有機(jī)肥施肥區(qū)：土壤有機(jī)質(zhì)30 g/kg、速效氮187 mg/kg、有效磷（P2O5）26.8 mg/kg、速效鉀（K2O）90 mg/kg、pH值5.76。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計

試驗(yàn)從2015年開始至2016年結(jié)束，歷經(jīng)2個水稻生長周期，對應(yīng)耕地長期定位監(jiān)測點(diǎn)4個小區(qū)，設(shè)4個處理。分別為空白區(qū)：不施肥。常規(guī)施肥區(qū)：2015年施純N 213.9 kg/hm2，按基肥∶分蘗肥∶穗肥=4∶4∶2的比例施用；P2O5 27 kg/hm2，作基肥施用；K2O 90 kg/hm2，基肥與穗肥各施50%。2016年施純N 231 kg/hm2，按基肥∶分蘗肥∶穗肥=4∶4∶2的比例施用；P2O5 42 kg/hm2，作基肥施用；K2O 90 kg/hm2，基肥與穗肥各施50%。測土配方施肥區(qū)：2015年施純N 269.1 kg/hm2，按基肥∶分蘗肥∶穗肥=4∶4∶2的比例施用；P2O5 36 kg/hm2，作基肥施用；K2O 90 kg/hm2，基肥與穗肥各施50%。2016年施純N 214.5 kg/hm2，按基肥∶分蘗肥∶穗肥=4∶4∶2的比例施用；P2O5 42 kg/hm2，作基肥施用；K2O 90 kg/hm2，基肥與穗肥各施50%。測土配方施肥+商品有機(jī)肥施肥區(qū)：2015年施商品有機(jī)肥6 000 kg/hm2，作基肥；純N 269.1 kg/hm2，按基肥∶分蘗肥∶穗肥=4∶4∶2的比例施用；P2O5 36 kg/hm2，作基肥；K2O 90 kg/hm2，基肥與穗肥各施50%。2016年施商品有機(jī)肥6 000 kg/hm2，作基肥；純N 214.5 kg/hm2，按基肥∶分蘗肥∶穗肥=4∶4∶2的比例施用；P2O5 42 kg/hm2，作基肥施用；K2O 90 kg/hm2，基肥與穗肥各施50%。

各處理氮肥均為尿素，磷肥為鈣鎂磷肥，鉀肥為氯化鉀。

1.3 調(diào)查內(nèi)容與方法

每個小區(qū)設(shè)1個出水口，出水口安裝水表，記錄每次排水重量，同時在每次排水時取水樣進(jìn)行氮磷濃度檢測。排水時間根據(jù)降水情況、田間水層深度及水稻栽培要求進(jìn)行選擇。根據(jù)每次田間排水量及氮磷濃度，計算氮磷流失量，進(jìn)行綜合分析[4-6]。

土壤樣品的各項(xiàng)指標(biāo)測定均參照鮑士旦的方法。水樣總氮采用GB/T 11894—1989測定，總磷采用GB/T 11893—1989測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對氮磷流失量影響

從表1、表2可以看出，2015年測土配方施肥區(qū)較常規(guī)施肥區(qū)純氮施用量增加了55.2 kg/hm2，增施25.8%，流失量增加了11.025 165 kg/hm2，流失量與施氮量占比增加3.5個百分點(diǎn)，增幅達(dá)119.5%；2016年，常規(guī)施肥區(qū)較測土配方施肥區(qū)純氮施用量增加16.5 kg/hm2，增施7.7%，流失量增加了1.352 625 kg/hm2，流失量與施氮量占比增加0.47個百分點(diǎn)，增幅達(dá)29.9%。可見，水稻田中氮的流失量隨著施氮量的增加成倍增加。在同等施氮量的情況下，增施商品有機(jī)肥，氮的流失加重。2015年測土配方施肥+商品有機(jī)肥施肥區(qū)較測土配方施肥區(qū)氮流失量增加了22.521 570 kg/hm2，流失量與施氮量占比增加8.37個百分點(diǎn)，增幅達(dá)129%；2016年測土配方施肥+商品有機(jī)肥施肥區(qū)較測土配方施肥區(qū)氮流失量增加了0.423 195 kg/hm2，流失量與施氮量占比增加0.19個百分點(diǎn)，增幅達(dá)12.1%。不同年度間，水稻田氮的流失量變化較大。2015年氮流失量為6.275 955～39.822 690 kg/hm2，占總施氮量的2.93%～14.80%；2016年氮流失量為3.360 855～4.713 480 kg/hm2，占總施氮量的1.57%～2.04%。在所有處理間，磷流失量總體不大，僅在0.151 545～0.797 280 kg/hm2之間，占施磷量的0.36%～1.90%，且年度間變化不明顯。可見，在天臺土壤含磷量普遍不高的條件下，合理施用磷肥不會造成嚴(yán)重的磷流失，對水體磷含量影響有限。

2.2 不同施肥量與排水時間對氮磷流失的影響

從表3、表4、表5可以看出，影響氮排放濃度的關(guān)鍵因素是施肥后的排水時間，在不同的施肥處理中，均表現(xiàn)高度相關(guān)性。2015年6月7日排水是最短的施肥與排水時間間隔，為4 d，常規(guī)施肥區(qū)、測土配方施肥區(qū)、測土配方施肥+商品有機(jī)肥施肥區(qū)的N排放濃度平均值27.8 mg/L（6.18～50.1 mg/L）；2016年6月17日，在施肥6 d后排水，N濃度已明顯下降，常規(guī)施肥區(qū)、測土配方施肥區(qū)、測土配方施肥+商品有機(jī)肥施肥區(qū)的N排放濃度平均值8.45 mg/L（7.62～9.15 mg/L）；2015年6月19日，施肥8 d后排水水樣檢測，常規(guī)施肥區(qū)、測土配方施肥區(qū)、測土配方施肥+商品有機(jī)肥施肥區(qū)N平均排放濃度只有0.46 mg/L（0.44～0.50 mg/L）；其余時間在施肥后26、35、42 d排水，平均N排放濃度為0.59 mg/L（0.09～1.74 mg/L）。可見，排水時間與施肥時間間隔期越長，氮流失量減少，間隔時間在8 d內(nèi)尤其明顯，往后基本趨于平穩(wěn)。試驗(yàn)中2015年和2016年N流失占施N量平均分別8.05%、1.79%，差別較大，主要是受不同排水時間的影響。

在施肥與排水間隔期較短時間內(nèi)，施氮量決定了N排放濃度。2015年間隔4 d排水，常規(guī)施肥區(qū)較測土配方施肥區(qū)施N量增55.2 kg/hm2，增幅25.8%，N排放濃度從6.18 mg/L增至27.2 mg/L，增幅340.1%；2016年試驗(yàn)間隔6 d后排水，測土配方施肥區(qū)較常規(guī)施肥區(qū)施N量增16.5 kg/hm2，增施7.7%，N排放濃度從7.62 mg/L增至8.59 mg/L，增幅12.7%。在間隔超過8 d后，不同施氮量對N排放濃度影響不明顯。

磷肥施用時間與排水時間延長，排放水中磷濃度逐漸下降，后期趨向平穩(wěn)。2015年施肥后4、11、35 d 3次取樣P2O5平均排放濃度分別為0.30、0.26、0.14 mg/L；2016年施肥后6、44、102 d 3次取樣P2O5平均排放濃度分別為0.34、0.15、0.16 mg/L。試驗(yàn)中，不同施磷量與排放濃度之間沒有明顯的對應(yīng)關(guān)系。

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，決定水稻田氮流失的最關(guān)鍵因素是施肥與排水間隔時間長短，在施肥與排水時間間隔8 d內(nèi)，氮流失速率直線下降，8 d后趨向穩(wěn)定，且流失量占比很少。在施肥與排水間隔時間較短的情況下，造成的氮流失隨施氮量的增加快速增加。過量施用氮肥加上施肥后短期內(nèi)排水是造成氮流失的主要原因。

在土壤含磷量不高的情況下，施用磷肥造成的磷流失量不大，不到總施磷量的2%；在不同的施磷量之間，造成的磷流失沒有明顯變化；施用磷肥后，隨著施肥與排水間隔時間延長，磷的流失量平穩(wěn)下降，但沒有氮流失明顯。

只要選擇合理的氮磷肥施用量，把握好施肥時間，避免因降雨等造成施肥后短時間內(nèi)必須排水的影響，那么施肥造成的氮磷流失可以控制在有限的范圍內(nèi)。

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