不同施肥方式對水稻田排水中氮磷含量的影響

盧利　徐成文　楊偉球

摘要 研究分析了常規施肥、側深施肥2種不同施肥方式對昆山地區水稻田排水中氮磷含量的影響。結果表明，常規施肥和側深施肥處理的水稻田排水中總氮、總磷濃度的變化規律基本一致，在前7 d下降較快，第7天后逐漸緩慢下降至最低水平，表明水稻施肥后7 d內是控制氮素、磷素流失的關鍵階段；相對于常規施肥處理，側深施肥處理可有效降低水稻田排水中的總氮含量，但對水稻田排水中總磷含量無顯著影響。

關鍵詞 水稻；施肥方式；側深施肥；排水；總氮；總磷；影響

中圖分類號 S511.062 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）13-0009-02

我國耕地面積約占世界總耕地面積的7%，但每年化肥使用量卻是全球化肥使用總量的35%，化肥使用效率遠遠低于世界平均水平。據統計，我國農業生產中化肥綜合利用率約為30%，而發達國家可以達60%左右，差異較大。造成這一現象的主要原因是目前我國化肥施用方式主要靠傳統人工施肥，化肥撒施、表施現象比較普遍，機械施肥、精準施肥普及率不高。傳統施肥具有施肥量大、肥料利用率低、勞動強度大、用肥成本高等特點，不僅會嚴重浪費肥料，還會造成農業生態環境的污染。因此，如何減少化肥使用量、提高化肥利用率、實現科學合理施肥已經成為我國農藝、農機專家們急需解決的重要問題[1-3]。當下農業面源污染越來越得到重視，水稻作物是我國最重要的糧食作物之一，稻田過量施用氮肥可導致氮、磷等化學元素的大量流失和稻田周邊水體的污染[4-5]?，F有研究表明，肥料用量和施肥方式是影響田間氮磷流失的重要因素。水稻側深施肥技術是在水稻機械插秧的同時，利用施肥器將化肥按農藝要求一次性定位、定量、均勻、可靠地施用于稻苗根系側下方泥土中，是一種將機插秧環節和施肥環節融為一體的集成技術。水稻側深施肥技術的研究在我國已有30多年的歷史，目前已經相對成熟，在生產中開始推廣使用，但主要集中在我國北方大型農場中應用。本文研究分析了常規施肥、側深施肥2種不同施肥方式對昆山地區水稻田排水中氮、磷含量的影響，旨在為科學合理施肥、有效減少農業面源污染提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

研究區設在江蘇省昆山市張浦鎮星金村，屬北亞熱帶南部季風氣候，氣候溫和濕潤，四季分明，光照充足，雨量充沛。全年無霜期239 d，年平均日照時數1 789 h，年平均降水量1 200.4 mm，年平均氣溫17.6 ℃。

1.2 試驗設計

試驗共設2個處理，分別為常規施肥處理（CT）：施用復合肥和尿素，N∶P2O5∶K2O=22∶7∶9；側深施肥處理（MT）：側深施用復合肥，撒施尿素；N∶P2O5∶K2O=22∶7∶9。3次重復，6個小區，各小區隨機排列[6-8]，小區面積為40 m2（4 m×10 m）。每小區間有高20 cm、寬15 cm的小田埂，田埂用2層黑色地膜進行覆蓋包膜。每個小區外圍有土溝環繞，對各個小區進行單獨排灌水。每個小區設有單獨的進、排水口，排水口低于田埂處5 cm左右。

1.3 試驗實施

本次試驗水稻品種為武運粳30號。6月1日整地，6月5日施用基肥，6月9日機插秧，7月中旬第1次追肥；8月中旬第2次追肥；整個水稻生長期間根據其生長情況進行常規的病蟲害防治工作，根據天氣情況合理進行水分管理[9-10]。11月中旬收割水稻。

1.4 測定內容與方法

根據施肥情況定期采集稻田排水水樣。分別于施肥后的第2、3、5、7、9、14、21天采集水稻田排水水樣。采樣時，在不攪動土層的情況下用醫用注射器隨機抽取5處中上層農田排水，制成混合水樣，帶回實驗室，經定量濾紙初步過濾后測定水化指標。

水樣的測定項目為總磷、總氮。水樣測定前，先用濾紙過濾到水樣澄清。水樣總磷的測定采用過硫酸鉀消解-鉬銻抗比色法。水樣總氮的測定采用過硫酸鉀氧化-紫外分光光度法。

2 結果與分析

2.1 稻田排水中總氮濃度變化

從圖1可以看出，2種施肥處理的水稻田排水中總氮濃度的變化規律基本一致，總氮濃度在前7 d下降較快，第7天后總氮濃度逐漸緩慢下降至最低水平。施肥7 d后常規施肥處理的水稻田排水中總氮濃度為20.9 mg/L，下降幅度為72.3%；而側深施肥處理的水稻田排水中總氮濃度為17.3 mg/L，下降幅度達到73.0%，側深施肥處理的水稻田排水中總氮濃度下降幅度較常規施肥處理的下降幅度大1%，表明側深施肥處理與常規施肥處理對降低水稻田排水中的總氮含量的差異不大。施肥第7天后總氮濃度逐漸緩慢下降至最低水平，常規施肥處理的水稻田排水中總氮濃度的最低水平為17.2 mg/L，最大下降幅度為77.2%；側深施肥處理的水稻田排水中總氮濃度的最低水平為15.7 mg/L，最大下降幅度為75.5%，說明施肥第7天后2種施肥處理對水稻田排水中的總氮濃度下降幅度無顯著影響，但側深施肥處理的水稻田排水中總氮濃度較常規施肥處理的低8.7%，表明側深施肥處理相對于常規施肥處理可有效降低水稻田排水中的總氮含量。因此，水稻施肥后7 d內是控制氮素流失的關鍵階段。

2.2 稻田排水中總磷濃度變化

從圖2可以看出，2種施肥處理的水稻田排水中總磷濃度的變化規律基本一致，總磷濃度在前7 d下降得較快，第7天后總磷濃度逐漸緩慢下降至最低水平。施肥7 d后常規施肥處理的水稻田排水中總磷濃度為0.32 mg/L，下降幅度為52.9%；而側深施肥處理的水稻田排水中總磷濃度為0.26 mg/L，下降幅度為57.4%，表明2種施肥處理對水稻田排水中的總磷含量無顯著影響。施肥第7天后總磷濃度逐漸緩慢下降至最低水平，常規施肥處理的水稻田排水中總磷濃度的最低水平為0.21 mg/L，最大下降幅度為69.1%；側深施肥處理的水稻田排水中總磷濃度的最低水平為0.18 mg/L，最大下降幅度為70.5%，表明施肥第7天后2種施肥處理對水稻田排水中的總磷含量無顯著影響。據分析，施用肥料后，大部分磷被土壤固定或被植物、微生物以及藻類吸收固定，不能在當季被作物吸收；同時有研究表明，磷肥的當季利用率通常情況下只有5%～15%[4]。因此，測深施肥與常規施肥對水稻田排水中總磷含量無顯著影響。

3 結論

試驗結果表明，常規施肥和側深施肥處理的水稻田排水中總氮、總磷濃度的變化規律基本一致，在前7 d下降較快，第7天后逐漸緩慢下降至最低水平。施肥7 d后常規施肥處理的水稻田排水中總氮濃度下降幅度為72.3%，而側深施肥處理的水稻田排水中總氮濃度下降幅度達到73.0%，側深施肥處理的水稻田排水中總氮濃度下降幅度比常規施肥處理的下降幅度大1%，表明側深施肥處理與常規施肥處理水稻田排水中的總氮含量無差異。而側深施肥與常規施肥對水稻田排水中總磷含量也無顯著影響。因此，在水稻施肥后7 d內是控制氮素、磷素流失的關鍵階段，應嚴格控制田面水的排放。

4 參考文獻

[1] 趙漢，賴進紅，趙航.洱海流域不同施肥方式對農作物產量及農田排水中氮磷含量的影響[J].中國農技推廣，2011（9）：35-37.

[2] 鄭小龍.減量施肥和生物質炭施對水稻田面水水質和水稻產量的影響 [D].臨安：浙江農林大學，2014.

[3] 王偉.麥秸還田和不同水氮管理對水稻產量、土壤肥力和碳庫的影響[D].南京：南京農業大學，2014.

[4] 王慶仁，李繼云.論合理施肥與土壤環境的可持續發展[J].環境科學進展，1999，7（2）：116-123.

[5] 王秀娟，朱建強，姚佳佳，等.施肥后稻田田面水的養分變化特征[J].長江大學學報（自然科學版），2013（17）：1-4.

[6] 汪麗婷，馬友華，儲茵，等.巢湖流域不同施肥措施下稻田氮磷流失特征與產量研究[J].水土保持學報，2011（5）：40-43.

[7] 馮國祿，楊仁斌.不同耕作模式下稻田水中氮磷動態特征及減排潛力[J].生態學報，2011（15）：4235-4243.

[8] 廖海玉.稻田田面水中氮磷時空分布及其控水減排效能研究[D].長沙：湖南農業大學，2011.

[9] 黃晶，高菊生，張楊珠，等.長期不同施肥下水稻產量及土壤有機質和氮素養分的變化特征[J].應用生態學報，2013（7）：1889-1894.

[10] 王偉妮，魯劍巍，陳防，等.湖北省水稻施肥效果及肥料利用效率現狀研究[J].植物營養與肥料學報，2010（2）：289-295.