水稻種植在牛糞化肥配施條件下消納氮磷的作用

王春雪，舒正文，李 敏，李 元*，陳建軍，祖艷群，王 昭，張克強

（1.云南農業大學資源與環境學院，昆明 650201；2.云南省農業科學院熱區生態農業研究所，云南 元謀 651300；3.農業農村部環境保護科研監測所大理綜合實驗站，云南 大理 671004）

根據《濕地公約》，稻田是一種人工濕地，現有研究也表明，稻田與濕地的特征相似，水稻本身和稻田土壤對N、P的吸附固定可以有效降低農田排水中的N、P流失[1]。稻田人工濕地在承載糧食生產任務的同時，還有維持土壤肥力、凈化水土、固碳減排、氣候調節等生態系統服務功能，尤其對水體中的外源N、P的消減效果顯著[2]。稻田濕地既是消納N、P污染的“匯”，又是農業面源污染的“源”，只有合理構建和應用稻田濕地，才能發揮其“匯”的功能[2]。然而，在生產實踐中，稻田管理一直以追求經濟效益為主，而忽視了其濕地的生態功能，不合理的施肥和灌溉導致了稻田排水成為農業面源污染的主要來源之一[2]。基于此，如果能夠充分利用稻田的濕地功能，將在改善土壤肥力、肥料用量、凈化水質、減小環境負面影響等方面發揮重要作用。我國水稻種植面積大，其種植面積占全球的18%～19%，水稻總產量居全球首位，約占27%～28%[3]，為了獲得高產，農民大多施肥過量[4]。稻田過量施肥后的氨揮發、N、P徑流及滲漏流失都會引起農業面源污染，而水稻淹水期間，田面水中N、P的濃度是關鍵污染控制因子[5]。湯秋香等[6]研究表明，田面水對溝渠水N、P的貢獻率分別為73%和82%，因此，研究田面水N、P濃度對于控制面源污染具有重要意義。

在利用水稻田的濕地消納功能的同時，降低化肥的使用量也是降低水稻田農業面源污染的重要途徑。我國耕地面積不足全世界的10%，但化肥用量接近世界總用量的1/3[7]。據統計，我國水稻N肥、P肥的利用率分別僅為27.1%和13.7%，N、P的流失量比旱地更為突出，稻田中的N、P通過泡田棄水、降雨、灌溉進入到周圍水體，導致水環境質量下降，易造成農業面源污染[8]。而過量單一使用化肥同樣也是造成耕地質量下降的原因之一[9]。同時，我國又是畜禽養殖大國，畜禽糞便資源豐富，并逐年增長。一方面，畜禽糞便是重要的環境污染源，另一方面，畜禽糞便可以作為農家肥用于保持土壤肥力、防止土壤板結、維持作物可持續生產[10]。農業有機物料具有資源化再利用的特點，化肥與其配施既可以保證作物產量，又可以提升地力[11]。施用有機肥已經成為世界范圍內的一種用來部分替代無機肥的手段。許多田間試驗表明，化肥有機肥配施可以把化肥的速效性和有機肥的持久性的優點相結合，在保持作物穩產增產的同時，明顯改善地力[12-13]。另外，有機無機肥配合施用還能夠提高肥料的利用率，減少化肥和有機廢物的環境污染[14]。施用有機肥作為減少化肥投入量和提高耕地土壤質量的技術手段，已經得到了較為廣泛的研究[9]。因此，畜禽糞便中營養物質的再利用對于農業、生態、環境都具有重要意義。

針對保護洱海的迫切需要和大理當地的種養殖特色，本研究通過盆栽試驗，以探索水稻對于盆面水、土壤中C、N、P的影響，以及水稻自身的生物量及氮、磷的吸收及配置特征，對指導當地利用稻田濕地消納牛糞、減少化肥施用量、降低農業面源污染都具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗區概況

試驗區位于云南省大理白族自治州農業農村部環保所大理綜合實驗站（N：25°50′01″，E：100°07′42″，海拔：1 974.49 m）。該區為北亞熱帶低緯度高原季風氣候，年平均氣溫15.1℃，最冷月平均氣溫8.8℃，最熱月為20.1℃。年無霜期為230 d，干濕季分明，雨季主要集中在5—10月，年均降雨量為1 078.9 mm，平均降雨日為136 d。本盆栽試驗在實驗站的網棚內進行，降雨和光照都可進入網棚，最大程度地使試驗條件接近大田。

1.2 供試土壤

供試土壤為實驗站內水稻田0～40 cm的水稻土，其理化性質如表1所示，將土壤碾碎過1 cm的篩，人工攪拌均勻，平鋪于曬谷場上太陽暴曬1 d，待用，測定土壤含水量為18.69%±0.79%。

1.3 試驗處理

試驗設置4個施肥梯度，2個種植處理（種水稻和不種水稻），共8個處理，分別是：100%化肥種植水稻（100%F）；70%化肥+30%鮮牛糞種植水稻（70%F+30%M）；50%化肥+50%鮮牛糞種植水稻（50%F+50%M）；30%化肥+70%鮮牛糞種植水稻（30%F+70%M）；100%化肥不種水稻（100%F-UN）；70%化肥+30%鮮牛糞不種水稻（70%F+30%M-UN）；50%化肥+50%鮮牛糞不種水稻（50%F+50%M-UN）；30%化肥+70%鮮牛糞不種水稻（30%F+70%M-UN）。試驗使用的化肥為尿素（N，46.4%）、過磷酸鈣（P2O5，16%）、硫酸鉀（K2O，50%）；使用的牛糞為當地奶牛場的鮮牛糞，測定出的鮮牛糞養分含量為：全N：0.490 1%±0.049 3%，全P：0.191 2%±0.010 1%，全K：0.103 9%±0.022 9%，含水量為78.20%±2.66%。牛糞部分替代化肥，只進行氮素的替代，磷肥和鉀肥均使用同樣的量。肥料分為底肥、蘗肥、穗肥3次施入，4個處理中，鮮牛糞、過磷酸鈣和硫酸鉀都作為底肥一次性施入。尿素在100%F處理中平均分成3份，分3次施入，在其他3個處理中平均分成兩份，作為蘗肥和穗肥兩次施入。每盆施肥量如表2所示。

表1 供試土壤背景值Table 1 Soil background value

表2 每盆施肥總量（g·盆-1）Table 2 Total amount of fertilizer per pot（g·pot-1）

試驗用盆采用塑料桶，桶口直徑為35 cm，桶底直徑為30 cm，桶高31 cm，每桶裝土20 kg。每個施肥處理設置6盆，每盆栽7叢水稻，每叢3株，水稻品種為“云粳25”，在實驗站苗圃育苗再進行移栽，移栽時株高為（10±2）cm。在水稻種植前，塑料桶中的土壤進行淹水24 h處理，然后施入底肥（表層撒施），移栽水稻幼苗。灌溉水使用當地的灌溉用水（即蒼山降水），其養分含量見表3，盆面水平時保持水位5 cm，降雨后水位會升高。

表3 灌溉水水質特征Table 3 Characteristics of irrigation water quality

1.4 樣品的采集

水稻于2017年6月4日插秧，2017年9月13日收獲采樣。其中，水稻植株采集每次每盆采集一棵，清洗后分開各部分進行鮮質量的稱量，再用紙袋分裝烘干到恒質量，測定各部分的干質量，最后將各部分磨細過篩，進行N、P含量的測定。每次在采集完水稻植株后，在水稻剩下的土坑內采集土樣，采樣位置為水稻根區，深度為0～10 cm，每個桶采集一個土壤樣品，帶回實驗室風干過篩備用。水樣在水稻收獲前1 d采集，用腳踏真空泵采集表面以下土表以上的水，用250 mL的聚乙烯瓶分裝，帶回實驗室在4℃的冰箱保存，48 h內測定完相關指標。

1.5 土壤、水、植物的測定方法

土樣測定pH值、有機質（OM）、全氮（TN）、全磷（TP），植物樣測定的指標有生物量、TN含量、TP含量，烘干研磨過篩樣品用H2SO4-H2O2消煮，TP測定用鉬銻抗比色法，TN測定用凱氏定氮法。其測定方法均參照魯如坤的《土壤農業化學分析方法》[15]。

水樣測定的指標有pH值、TN、TP、COD，其中TN采用堿性過硫酸鉀氧化分光光度法測定；TP使用鉬酸銨分光光度法測定；pH值采用pH計測定；COD采用微波消解重鉻酸鉀氧化法測定。

1.6 計算公式及數據分析

水稻成熟期地上生物量/地下生物量、地上部分N（P）/地下部分 N（P）、生殖器官 N（P）/營養器官 N（P）、植株總N/植株總P的計算公式如下：

地上生物量/地下生物量=[籽粒生物量+莖葉生物量]/根生物量；

地上部分N（P）/地下部分N（P）=[籽粒生物量×籽粒N（P）含量+莖葉生物量×莖葉N（P）含量]/根生物量×根N（P）含量；

生殖器官N（P）/營養器官N（P）=[籽粒生物量×籽粒N（P）含量]/[莖葉生物量×莖葉N（P）含量+根生物量×根N（P）含量；

植株總N/植株總P=[根生物量×根N含量+莖葉生物量×莖葉N含量+籽粒生物量×籽粒N含量]/[根生物量×根P含量+莖葉生物量×莖葉P含量+籽粒生物量×籽粒P含量]。

試驗數據使用Excel和SPSS軟件進行分析，使用Origin軟件進行圖形制作。

2 結果與分析

2.1 水稻成熟期盆面水特征

圖1水稻成熟期盆面水特征Figure 1 Characteristics of basin water in ripening stage of rice

圖1 A為盆面水pH值，由圖可知，在無水稻種植的情況下盆面水pH值隨著牛糞替代量的增加而降低，而種植水稻后，4種施肥處理的盆面水pH值均顯著降低，盆面水的pH值變化說明水稻的種植導致了水體的酸化。圖1B、圖1C、圖1D分別為盆面水COD、TP、TN特征，在無水稻種植的情況下，70%F+30%MUN的COD、TP、TN濃度均顯著高于其他3個處理，而種植水稻情況下，4種施肥處理盆面水的3個指標都顯著降低，盆面水COD濃度在100%F、70%F+30%M、50%F+50%M、30%F+70%M處理下，種植水稻與無水稻種植相比分別降低了27.66%、58.16%、24%和46.47%；TP濃度分別下降了41.83%、72.92%、51.90%和53.20%；TN濃度分別降低了42.89%、65.50%、38.01%和53.06%。這說明70%F+30%M處理的水稻對于盆面水COD、TP、TN的消納能力均最高。

2.2 盆面水C、N、P間的比例關系變化

盆面水的C、N、P之間的比例關系是水體中功能微生物群落結構的重要影響因素。圖2A為COD/TN，由圖可知種植水稻后的COD/TN高于無水稻種植處理，這說明水稻的種植能夠顯著降低盆面水的COD/TN。圖2B為TN/TP，該比值在是否種植水稻間都沒有顯著差異，而100%F處理無論是否種植水稻都顯著高于其他3個施肥處理。說明水稻種植對盆面水TN/TP的數值沒有顯著影響，而牛糞施入帶入了多余的P是降低盆面水TN/TP的主要影響因素。圖2C為COD/TP，種植水稻處理的COD/TP都顯著高于不種植水稻處理，而100%F處理又顯著高于其他幾個處理。這說明水稻種植能夠升高盆面水的COD/TP的值，施入牛糞可以顯著降低盆面水的COD/TP，這也是由于等N替代的情況下，牛糞的施入帶入了多余的P。

圖2 水稻盆面水COD/TN、TN/TP、COD/TP的差異比較Figure 2 Comparison of COD/TN，TN/TP and COD/TP of basin water

2.3 水稻成熟期土壤特征

由土壤pH值（圖3A）可知，100%F-UN顯著高于100%F，水稻種植與無水稻種植相比，100%F的土壤pH值降低了3.47%。而其他3個施肥處理種植水稻與不種植水稻間沒有顯著差異，這說明在僅有化肥施用而無水稻種植的情況下土壤的pH值可以顯著提高，這可能是由于尿素分解成的銨態氮使水體pH值升高。由土壤有機質變化情況可知（圖3B），無論種植水稻與否，土壤有機質含量都隨著牛糞施用量的增加而升高，100%F種植水稻后土壤的有機質含量要顯著高于不種植水稻，而其他3個施肥處理種植水稻與否土壤有機質沒有顯著差異，這說明在有牛糞添加時，水稻對土壤有機質的增加作用不大，而沒有牛糞添加的情況下，水稻本身的根系留土能夠提高土壤的有機質含量，100%F的根系生物量顯著高于其他3個處理（表4）。圖3C為土壤TP含量，其中70%F+30%M-UN顯著高于其他處理，而種植水稻后各處理間沒有顯著差異，這可能是由于70%F+30%M在無水稻種植情況下，聚磷菌將大部分P固定于土壤中，與不種植水稻相比，種植水稻的70%F+30%M的TP降低了9.28%。圖3D為土壤TN含量，圖中水稻種植和無水稻種植的4個處理間均沒有顯著差異，說明種植水稻對土壤TN含量影響不顯著。

2.4 土壤C、N、P間的比例關系

土壤中C、N、P間的比例關系可以很好地表明土壤的養分狀況和營養元素流失的風險。由土壤OM/TN（圖4A）可知，無論種植水稻與否，土壤OM/TN都隨著牛糞替代量的增加而升高，其中30%F+70%MUN顯著高于30%F+70%M，與不種植水稻相比，種植水稻30%F+70%M的OM/TN降低20.99%，其他3個施肥處理在是否種植水稻間沒有顯著差異。說明隨著牛糞替代量的增加，土壤的OM/TN也隨之顯著增加，而在牛糞替代量為70%的情況下，種植水稻又使OM/TN顯著降低。圖4B為土壤TN/TP，由圖可知100%和30%F+70%M種植水稻要顯著高于不種植水稻的TN/TP，100%F和30%F+70%M的TN/TP分別升高70.41%和48.86%，水稻種植可以顯著增加100%和30%F+70%M土壤的TN/TP，這可能是因為這兩個處理中施入的N/P與水稻植株實際的N/P相差較大，導致了土壤中N、P的失衡。圖4C為土壤OM/TP，由圖可知，無論種植水稻與否，OM/TP都隨著牛糞替代量的增加而增加，但是只有50%F+50%M顯著高于50%F+50%MUN，其他3個處理的種植與無水稻種植間沒有顯著差異。土壤水稻種植與無水稻種植相比，50%F+50%M的OM/TP升高了17.61%。本研究結果表明，隨著牛糞替代量的增加，土壤P流失的風險沒有相應增加。而OM/TN和OM/TP隨著牛糞替代量的增加而增加，這是因為TN和TP在短期內相對較穩定，而土壤OM增加是其增加的主要原因。

圖3 水稻成熟期土壤TN、TP、OM及pH值特征Figure 3 Soil TN，TP，OM and pH value characteristics of rice in ripening stage

2.5 成熟期水稻N、P及生物量特征

水稻收獲對N、P的移除是消納N、P最重要的途徑。本研究中成熟期水稻籽粒、莖葉、根的N、P含量和生物量見表4，可知各部分的生物量均隨著牛糞替代量的增加而逐漸降低，這可能是由于盆栽土壤養分含量較低導致，這與大田的研究結果有差異（大田4個處理間產量無顯著差異，數據未列出）。100%F的籽粒和莖葉中P含量最高；70%F+30%M的籽粒、莖葉、根中的N含量均最高，而莖葉中的P也最高；50%F+50%M的籽粒、莖葉、根中的P含量均最高；而30%F+70%M的籽粒中N最高，莖葉中P最高，而根中N、P含量都較低。這說明，在100%F條件下，水稻植株趨向于增加生物量和地上部分的P含量；70%F+30%M條件下，水稻傾向于增加整個植株的N含量；50%F+50%M條件下，植株傾向于增加整個植株的P含量；而30%F+70%M條件下則水稻植株把大量的N分配到籽粒中，把大量P分配到莖葉中，而根的養分最低。

圖4 土壤中OM、TN、TP間的比例關系Figure 4 The OM/TN，TN/TP and OM/TP of soil

2.6 水稻各部分間N、P及生物量間的比例關系

水稻各部分間的N、P比例關系可以進一步表明水稻的營養狀況，以及收割帶走N、P的比例，同時，植株的N/P比又可以與施肥的N/P比進行比較，闡釋是否為合理施肥。表5為水稻地上部、地下部、生殖器官、營養器官的生物量及N、P含量的比例關系，由數據可知，4種施肥處理的生物量在各部分之間的比值沒有顯著差異，說明雖然生物量隨著牛糞替代量的增加而降低，但是其在各部分的配置比例沒有受到施肥的影響，具有穩定性。地上部分P/地下部分P、生殖器官P/營養器官P都是隨著牛糞替代量的增加而逐漸降低，而地上部分N/地下部分N及生殖器官N/營養器官N都是30%F+70%M最高，這說明30%F+70%M處理的N素更傾向于分配在地上部分和生殖器官中。70%F+30%M和30%F+70%M的植株總N/植株總P顯著高于100%F和50%F+50%M。

2.7 盆面水及土壤指標相關性分析

土壤中N、P的含量是否會導致盆面水N、P濃度的升高，其相關性分析顯示了內在的聯系（表6）。由表6可知，土壤TP是一個重要的土壤指標，它與盆面水TN、TP、COD呈極顯著正相關，與水TN/TP呈顯著負相關。土壤TN/TP與盆面水pH值、TN、TP、COD呈極顯著負相關關系，與水COD/TN呈極顯著正相關關系。這說明，盆面水的TN、TP、COD隨著土壤中TP的增加而增加，盆面水的pH值、TN、TP、COD隨著土壤中TN/TP的增加而降低，而土壤中TP含量是隨著牛糞的替代量增加而增加（表2），而施入的TN是相同的，因此都說明牛糞替代量的增加會增加盆面水TN、TP、COD的濃度。

3 討論

使用新鮮牛糞進行田間施肥，在世界范圍內都不常見[16]。其主要原因是人們認為鮮牛糞可能給農田帶來雜草種子；未處理的糞便中可能含有大量致病菌[17]；土壤和地下水可能被來自牛糞的硝酸鹽污染[18]；化肥更容易控制N、P、K的供給量。而以色列相關研究表明，用鮮牛糞替代化肥可以提高牧草產量和營養價值，同時提高了土壤養分水平和持水能力，并且也沒有造成致病菌和雜草的威脅，因此，使用鮮牛糞替代化肥可以提高種養結合產業的凈利潤，并防止化肥污染水體[16]。基于此，我們也直接施用新鮮奶牛糞便來探索其對水稻種植是否可行。

3.1 不同化肥牛糞配施下水稻在盆面水N、P消納中的作用

本研究對成熟期水稻盆面水水質的變化研究中發現，種植水稻在4種施肥處理中都可以顯著降低水體TN、TP、COD的濃度（圖1），而有牛糞施用的處理中，盆面水的TN、TP、COD都顯著高于100%F處理，這說明牛糞中的養分在水稻生長期間緩慢釋放，導致成熟期仍然有較高的水體濃度，而水稻種植又消納了水體中大部分的N、P，使水體中的養分顯著降低，從而降低了流失的風險。沈其榮等[19]研究也發現，在淹水條件下牛糞N素的釋放始速較小并且恒定，這與本研究盆面水在有牛糞配施條件下，成熟期盆面水的養分含量仍較高的結果相似。

表4 水稻成熟期各部分N、P含量及生物量Table 4 Nitrogen and phosphorus content and biomass in different parts of rice in ripening period

表5 水稻不同部分間氮、磷及生物量的比例關系Table 5 The proportion of nitrogen，phosphorus and biomass between different parts of rice

表6 盆面水與土壤指標間的相關性分析（n=24）Table 6 Correlation analysis of basin water and soil index（n=24）

水中的TN、TP、COD的比值對于微生物群落及功能具有顯著的影響。本研究發現，100%化肥處理的COD/TN、TN/TP、COD/TP與其他3個有牛糞配施的處理相比都較高。Zou研究表明，低COD/N有利于水體中微生物的積累[20]。COD/N比值決定了功能性生物可利用的碳量，從而塑造了微生物群落的動態[21]。因此，有牛糞配施的處理中水體微生物可能較為豐富。Wang等[21]研究發現，水體中隨著COD/N比值的下降，導致硝酸鹽的積累，從而降低了反硝化率。這有利于N在水中積累，便于水稻吸收，也說明了本研究中，有牛糞配施的處理在水稻成熟期水體的TN濃度仍然較高的原因。本研究中，70%F+30%M對盆面水TN的凈化能力最高，達到65.50%，但成熟期收割的TN卻不是最高的，這也說明了水稻在70%F+30%M處理下對N素的移除，除了水稻本身的吸收外，其他與種植水稻有關的途徑也起了重要作用，如水稻根際微生物可能在N移除方面起到了重要作用[22]。另有研究表明，水中C/P值的降低使TP的去除率下降，而不影響C和N的去除率；C/P比值決定了微生物種群的多樣性和結構[23]。本研究中，有牛糞配施的3個處理COD/TP顯著低于100%F處理，因此有牛糞配施的處理對TP的去除率較高，這與前人的研究結果相同。

3.2 不同化肥牛糞配施下水稻在土壤養分變化中的作用

土壤OM是研究土壤肥力和評價土壤質量的重要指標，在培育肥力、調節土壤理化性質、提供作物營養、改善土壤結構及減少環境負面影響等方面具有重要作用[24]。同時，OM還可以保護酶在土壤中免遭降解，保持較高的酶活性[15]。本研究發現，化肥配施牛糞可以顯著提高土壤中OM的含量，而種植水稻對施用牛糞的土壤OM含量影響不顯著，但是100%F條件下種植水稻卻能夠增加土壤OM的含量，這說明水稻在平衡土壤OM含量中起著一定的作用，可以通過增加土壤中根的生物量而間接增加土壤有機質含量。宓文海等[11]的研究也表明，與其他有機物料相比，化肥與牛糞配施下土壤有機質增幅最大。

本研究中，70%F+30%M施用后土壤的TP顯著增加，而種植水稻土壤TP又顯著降低，這說明70%F+30%M處理增加了土壤中植物可利用P的量，因此，種植水稻可以顯著降低土壤TP含量。李想[14]研究表明，有機肥的施用有利于土壤中的無機P向有效態轉化，不但增加了土壤有效態無機P的供應強度，而且增加了供應容量，從而極大地提高了土壤無機P的有效性。同時，70%F+30%M處理的土壤pH值最低，這也可能是P活性增加的關鍵。例如有研究發現，P的有效性受到一系列pH值依賴的生物和非生物反應的影響，這些反應會影響土壤中可溶態P和不溶態P的比例[25]。其中包括：交換態P的吸附和溶解；土壤微生物和植物通過菌根菌絲或根系對P的吸收；微生物分泌釋放磷酸酶和有機酸使無機P從土壤或肥料中釋放出來；微生物對有機質的礦化等[26-27]。本研究發現，與種植前土壤相比，4種施肥處理都能夠顯著提高土壤TN含量，但是水稻種植與否對土壤TN含量影響不顯著，這說明施肥都能夠增加土壤N含量，而整個水稻-土壤-水系統對土壤N有一個穩定緩沖作用，土壤中N含量達到一個穩定值則植物對其影響不顯著。宓文海等[11]的研究也發現，無論是單施化肥還是化肥與有機物料配施，都能顯著提高水稻土壤的全N，其中以化肥牛糞配施提高土壤全N效果最為顯著。

3.3 不同化肥牛糞配施下水稻對氮、磷的配置特征

尹愛經等[28]研究表明，污水中N、P存在正交互作用，即P濃度提高可以促進N素的吸收。王偉妮等[29]研究發現，在合理施肥條件下，其中一種肥料用量低時，可以促進另一種肥料的釋放。本研究中，70%F+30%M肥料施入的N/P為3.335，水稻植株的N/P為3.646，50%F+50%M肥料施入的N/P為2.647，植株的N/P為2.780，這兩個施肥處理的肥料施入和水稻生長的N/P最為接近，因此，對于水稻氮磷吸收比例來說屬于合理施肥，在合理施肥的條件下，70%F+30%M的N/P比較高，因此說明P用量低，會促進N的釋放，所以導致的結果是70%F+30%M水稻各部分的N含量最高，同理50%F+50%M處理的各部分P含量最高，試驗結果也驗證了該結論。因此在本研究中，從水稻植株養分含量的角度出發，30%～50%的牛糞替代比例都是促進N、P吸收的最優替代比例。許多學者研究指出，畜禽糞便與化肥混合施用，無機N的正激發效應可以提高有機N礦化，有機N的存在可以促進無機N的生物固定，從而降低無機N的揮發和硝化淋失、提高N肥的利用效率[30-32]，與本研究的結果相似。陳貴等[33]的研究發現，單獨施用牛糞導致水稻產量明顯下降，主要是由于水稻單位面積的穗數降低所致，可能是由于牛糞養分含量相對較低，礦化速率小養分釋放慢，導致不能及時提供水稻分蘗所需的養分。本研究中在30%F+70%M條件下，水稻植株的生物量和N、P含量都顯著降低，也說明了較高的牛糞替代導致速效養分較低，不利于水稻的生長、積累。

4 結論

（1）在70%F+30%M處理下，水稻對盆面水COD、TP、TN的消納效果最顯著，與無水稻種植相比，在該施肥處理下，水稻種植分別降低58.16%、65.50%和72.92%。

（2）70%F+30%M處理下，水稻植物各部分的N含量都顯著高于其他施肥處理。

（3）隨著牛糞配施量的增加，盆面水和土壤中的TP都會增加，但是，由于水稻自身的濕地植物吸收等作用，TP對于水體的流失風險不會增加（即盆面水TP濃度沒有顯著增加）。

（4）將水稻生長期施入的N/P與水稻植株的N/P作比較來判斷是否為合理施肥，結果表明，水稻植株的N/P與施入土壤中的N/P越接近，盆面水的N、P含量越低，即N、P流失的風險越低。