稻鴨復合系統中氮、磷循環與遷移研究

吳 濤，黃 璜，王 忍，谷 婕，伍 佳，向繼恩，隆斌慶，呂廣動

（湖南農業大學農學院／南方糧油作物協同創新中心，長沙410128）

現代農業生產中，土壤肥力通常通過化學肥料或者動物糞便等來補充、維持養分，在獲得滿意的產量的同時，不可避免地對農業生態環境造成了一定的污染［1］。我國氮肥、磷肥使用量大，但利用率低，這就意味著除了部分氮素、磷素被水稻、土壤吸收利用外，大部分通過不同的方式如氣態損失、淋溶和地表徑流等途徑流失到環境中，對水體和大氣環境造成污染，如地表水的富營養化、地下水的硝酸鹽污染以及溫室效應等［2～6］。

稻田生態種養模式是依靠動物間互利共生原理以及復雜的食物網關系，在不施肥、不打農藥的前提下，將水稻種植和動物養殖有機結合起來的立體農業種養方式，構成了一個獨立的生態系統，系統養分自給自足，從而減少氮磷損失對生態系統的破環［7，8］。本研究從稻鴨復合系統的輸出和輸入途徑出發，測定灌溉和降雨的氮磷輸入量以及土壤和水稻植株的氮磷吸收量，分析系統中氮素、磷素的遷移和循環規律，為減少農田系統氮磷流失提供一定的科學依據。

1 試驗材料與方法

1.1 供試地點與材料

試驗于2017年5～10月在湖南省瀏陽市北圣鎮烏龍社區科研試驗基地一肥力均勻的稻田自然丘塊上進行。該地區屬于亞熱帶季風性濕潤氣候，年平均氣溫15～18℃，≥10℃年活動積溫5000～5800℃，無霜期260～320 d，年降雨量1300～1500 mm。土壤類型為第四紀紅色黏土發育的紅黃泥水稻土，土壤有機質含量29.68 g／kg，全氮1.21 g／kg，全磷0.61 g／kg，全鉀6.36 g／kg，堿解氮114.07 mg／kg，有效磷20.54 mg／kg，速效鉀80.56 mg／kg。供試中稻品種為黃華占，鴨品種為綠頭野鴨，雞品種為三黃雞，魚品種為鯉魚，泥鰍品種為大鱗副泥鰍。前茬作物是紫云英。

1.2 試驗設計

試驗田總面積840 m2，試驗共設6個處理和1個對照，每個處理面積為120 m2，每個處理用田埂分為3個小區，小區面積為40 m2。田埂高出水面30 cm，并用塑料膜包被，防止肥水串灌。具體試驗設計如表1。

表1 試驗設計Table 1 General situation of test treatment

試驗區每小區開挖圍溝，溝寬40 cm，深30 cm。稻田四周用尼龍網搭建圍欄，每隔2 m用木樁固定，木樁插入土中20 cm，高出地面1.8～2.0 m，圍欄向內傾斜。在每個處理的任一角落搭建一個鴨棚，供鴨（或雞）休憩、取食，避免飼料進入稻田土壤和水體，飼料以稻田自然飼料為主，根據稻田飼料實際情況酌情喂食早稻谷粒。嚴格控制紅萍的面積不超過小區面積的1／3，以保障水中供氧均衡。各小區設置獨立的進水口和出水口，保證試驗的水環境一致且又相互獨立，并用80目網過濾，防止魚和泥鰍逃逸。

用2%～3%的食鹽水浸泡3～5 min，對投放前的魚、鰍苗消毒處理，再將魚苗投放至田中。注意放養前的水溫與稻田的水溫相差不超過3℃。一般在水稻插秧后7～12 d左右，待秧苗長出新根系，葉片返青后，將大于2周齡的雛鴨進行放養，每個處理放養2只。放養后，保持廂面水位高度剛好在鴨的腳能夠觸碰到泥土的高度，隨著鴨的生長適當抬高水位。一般待水稻長至20 cm左右放雛雞，雛雞以體重大于500 g為最佳，最低不少于200 g，每個處理放2只。試驗期間，主要以田間浮游生物、雜草、紅萍為食，視情況投喂飼料，以早稻谷粒為主。水稻齊穗期收獲雞、鴨，水稻收割前15 d收獲魚、鰍。收獲時鴨平均重1.43 kg，雞平均重0.94 kg，魚平均長度達到15 cm，重0.1 kg左右，最長可達20 cm，重0.15 kg；泥鰍平均長度達到9.6 cm。

中稻于5月26日浸種發芽，6月22日移栽插秧，各個小區均采用人工插秧的方式進行移栽，株行距為20 cm×20 cm。水稻的生長發育對水位的要求比較嚴格，結合水生動物活動所需水位，前期淺水灌溉，高于田面6～8 cm，利于秧苗扎根、分蘗，中期抽穗需大量水分，加深田面水位至12～15 cm，后期灌漿成熟，要經常調整水位，間歇灌溉，一般保持10 cm左右。水產品全部收獲后將水放干為收割做準備，9月28日收獲。

1.3 測定指標及方法

已有研究指出，稻田系統養分中的氮、磷主要來源于施肥、降雨和灌溉，輸出途徑主要包括水稻和水產品吸收、土壤固氮吸磷、N2O和NH3氣體揮發、地表徑流以及下滲淋溶等。土壤固氮量和吸磷量多來自動物的糞便，而揮發和徑流流失所占比重較小［9］。本試驗致力于輸入輸出途徑的主要因素測試研究。稻鴨復合系統養分中氮、磷的輸入主要包括紫云英全量還田氮、磷含量、灌溉水和降雨氮、磷輸入量，輸出主要包括水稻和水產品輸出。

（1）灌溉和降雨氮素、磷素輸入量計算。稻田灌溉一段時間后，從進水口采集水樣，每月取樣1次，測定灌溉水總氮、磷含量；利用PC-2Y自動雨量監測儀收集降雨信息。根據公式（1）和（2）分別計算通過灌溉和降雨輸入稻田的氮、磷量。

式中：IN（IP）分別代表通過灌溉輸入稻田的氮（磷）含量（kg／hm2）；n為灌溉次數；t為灌概時間（S）；V為水流量（m3／s）；Ci為第i次灌概稻田進水口處田水總氮（磷）濃度（mg／L）。

式中：RN（RP）代表通過降雨輸入稻田的氮（磷）含量（kg／hm2）；n為降雨次數；V為降雨量（mm）；Ci為第i次降雨雨水中總氮（磷）濃度（mg／L）；S為小區面積（hm2）。水樣采用堿性過硫酸鉀氧化—紫外分光光度法測定。

（2）紫云英全量還田N、P含量。供試品種為紫冷艷1號，2016年10月底播種，在4月底隨機選取3個1 m2樣方，采集地上部鮮樣，稱重計算小區鮮重，植物鮮樣帶回實驗室在105℃殺青30 min，70℃烘干至恒重，測干物質重，算出含水量，干樣用粉碎機磨碎過100目篩，并測定植物樣品N、P含量，并計算養分累積量。

（3）土壤全N、全P，堿解N、有效P。分別在整地前1 d（5月28日）、水稻生長中期（8月19日）以及水稻收獲后（10月9日），用S形5點采樣法，用內徑20 mm的土鉆采集0～20 cm耕層土壤。經自然陰干之后混勻研磨，過100目篩后裝入自封袋備用。土壤全N、全P采用H2SO4-H2O2硝化，用荷蘭Skalar公司的連續流動分析儀（SAN++）測定土樣的氮元素含量。土壤堿解N采用堿解擴散法測定，土壤有效P采用紫外分光光度法測定。

（4）植株全N、P。在水稻成熟期，每個小區選取3株具有代表性的水稻（邊3行不取），人工將穗、莖、葉分離，然后置于70℃恒溫烘箱烘3 d，測定水稻植株地上部分（分水稻籽粒、莖和葉）生物量，用微型粉碎機分別將莖、葉和穗粉碎后裝入自封袋。測定時分別稱取樣品0.5 g，采用H2SO4-H2O2法進行硝化，用荷蘭Skalar公司的連續流動分析儀（SAN++）測定植株地上部各器官N、P元素含量（表2）。

（5）動物全N、P。在水稻齊穗期（9月4日）收鴨子和雞，收獲前10 d（9月18日）收獲泥鰍和魚，并稱重；并隨機取每小區的1只鴨和雞放血屠宰，血毛收集，內臟除去內容物，稱得血、毛、頭、掌、內臟、肉、皮、骨、油各部分重量，按部位和重量比例每只鴨、雞采樣100 g。泥鰍和魚樣品則隨機每小區取3條，宰殺后各部分按比例共取100 g。于105℃烘箱內烘24 h后粉碎過100目篩。鴨、雞、魚和泥鰍樣品全N、P含量測定方法同植株樣。

表2 樣品名稱、試驗指標及檢測方法Table 1 Sample name，test index and test method

1.4 計算方法

紫云英全氮（磷）量（kg／hm2）=紫云英干物質重×氮（磷）濃度

水稻吸氮量（kg／hm2）=（籽粒產量×籽粒含氮量+莖產量×莖含氮量+葉產量×葉含氮量）×25

水稻吸磷量（kg／hm2）=（收獲后水稻總產量×收獲后水稻磷含量-秧苗總量×秧苗磷含量）×10-3

氮（磷）平衡=輸出氮（磷）-輸入氮（磷）

1.5 數據處理與分析

采用Microsoft Excel 2013制圖及數據處理，SPSS19.0數據統計軟件對數據進行分析，并用Duncan法進行單因素方差分析。

2 結果與分析

2.1 氮、磷素輸入量

2.1.1 灌溉水氮、磷輸入量

灌溉水是稻鴨復合系統氮素和磷素重要的來源之一。水稻生長期間稻田灌溉水的總N、總P輸入量如表3所示。由于要保障稻鴨復合系統中生物的生存需要，除了CK外，其余處理中，當小區水面高度下降至較低時需及時補水，故灌溉量均大于CK。進水口處取水樣測試后，總N的平均濃度為3.36 mg／L，總P的平均濃度為0.42 mg／L，根據公式（1）算出各個處理的總N、總P輸入量。處理D最高，輸入總氮為27.94 kg／hm2，總磷為3.49 kg／hm2。

表3 不同處理下稻田灌溉水總氮、總磷輸入量Table 3 Amounts of total N and total P from irrigation water in different treatments

2.1.2 降雨氮、磷輸入量

降雨作為稻田復合系統氮、磷輸入的主要途徑之一，為系統提供了穩定的養分。水稻生育期間降雨總量為600.8 mm。2017年試驗區遭遇特大降雨，6月22日到7月5日之間，降雨量突破歷史紀錄達到新高，期間降雨量為458.3 mm，占水稻生育期間降雨總量的76.28%。稻鴨復合系統中不同處理的降雨總N平均濃度為5.09 mg／L，總P的平均濃度為0.34 mg／L，由公式（2）可以算出降雨輸入稻田系統總N量為34.33 kg／hm2，總P量為2.26 kg／hm2，說明稻田大氣沉降N是稻田N素輸入不可忽視的重要因素，且總N的輸入量明顯高出總P的輸入量。

2.1.3 紫云英全量還田氮、磷含量

紫云英作為豆科綠肥，還田能夠有效提高土壤養分［10］。本次紫云英還田試驗中，于4月底盛花期取樣，測得鮮草重為34 055.62 kg／hm2，含水量為80.57%，紫云英干物質重為6617.01 kg／hm2。通過單株3次重復試驗測得N含量為2.29%，P含量為0.16%，全N總量為151.53 kg／hm2，全P總量為10.59 kg／hm2。

2.2 氮、磷素輸出量

稻田生態系統的氮、磷輸出途徑包括：氨揮發、地表側滲淋溶、土壤吸收、植株吸收以及水產品吸收。由于條件有限，本研究對于氣體揮發及地表側滲的損失不做研究，僅分析土壤、植株以及水產品的氮磷吸收量。

2.2.1 土壤氮、磷輸出量

土壤作為稻田生態系統的重要組成部分，在系統養分循環與遷移中扮演著不可或缺的角色。土壤可吸收稻田水面及水產品糞便中的營養元素，亦可將這些元素轉換釋放出來供給水稻生長發育。由表4可知，水稻種植中期即8月19日所測土壤中，與CK相比，其余處理的全N含量全部呈現上升趨勢，全N平均增幅達到32.98%～52.13%，其中以B處理的全N含量最高，A處理次之，C處理增幅最小，且B、A、F、E、D處理均與CK達到顯著性差異（p＜0.05），說明稻鴨復合種養模式下不同處理的全N含量顯著高于常規稻作；而本底值雖然未與處K達顯著性差異（p＞0.05），但CK的全N含量顯著降低。土壤全P含量上，不同種養模式的處理相比較于CK均呈現上升趨勢，各處理全P含量由高到低依次為B＞F＞C＞D、E＞A＞CK，平均增幅為7.55%～45.28%，各處理與CK均達顯著性差異（p＜0.05），土壤全P增加明顯；且CK與本底值也達到顯著性差異（p＜0.05），降幅較大。

水稻收獲后所測土壤中，與CK相比，其余處理的土壤全N含量差異明顯，均呈現上升趨勢，高于水稻生育中期的平均含量（1.33 g／kg），平均增幅為11.97%～25.64%，以B處理最高，A處理次之，B、A、F、D、E處理以及C處理均與CK呈顯著性差異（p＜0.05），全N增幅顯著；CK與本底值亦呈顯著性差異（p＜0.05），說明土壤常規稻作全N降幅明顯。土壤全P中，與水稻生育中期相比（8月19日），C處理和F處理出現下降現象，其余則繼續上升；與CK相比，除了C處理與之持平外，其余處理均呈現上升趨勢，平均增幅為8.77%～38.60%，以B處理最高，D處理次之，B、D、F處理均與CK達顯著性差異（p＜0.05），而CK土壤全P含量雖然低于本底值，但相差幅度不大，與本底值差異不顯著（p＞0.05）（表4）。

表4 不同處理下不同時期土壤全氮、全磷含量 g／kgTable 4 Content of total nitrogen and total phosphorus in soil under different treatments

稻鴨復合種養模式對土壤速效養分的影響如表5所示。試驗開始前共重復取本底值土樣3份，其中有效P平均含量為20.54 g／kg，堿解N平均含量為114.07 g／kg。在水稻中期（8月19日）所測試的土壤中，相比較于CK，其余處理的堿解N含量均呈現增加趨勢，以B、C、F、D、E處理增幅明顯，分別增加25.01%、23.40%、22.96%、13.61%、4.24%，且5個處理與CK均達到顯著性差異（p＜0.05），而A處理增幅較小，與CK差異不顯著（p＞0.05）。有效P含量方面，稻鴨復合種養下的不同處理均高于CK，其中，B處理增幅最大，為24.01 g／kg，A處理次之，增幅最小的是D處理，僅為0.94 g／kg，A、B、C、E、F處理均與CK呈顯著性差異（p＜0.05），說明這5個處理的有效P含量較高。而CK與本底值也構成顯著性差異（p＜0.05），表明在本底值的基礎上，CK的有效P消耗較快。

水稻收獲后對土壤的測試結果顯示：相比較于水稻生育中期（8月19）各處理堿解N平均值106.59 g／kg，收獲后各處理土壤堿解N含量平均值為115.56 g／kg，增加8.97 g／kg，增幅為8.42%；與CK相比，其余處理土壤堿解N含量明顯較高，以E處理含量最高，F處理次之，最小的是D處理，其中，E處理與CK構成顯著性差異（p＜0.05），其余處理雖然堿解N含量高于CK，但是差異不大。相比較于水稻生育中期（8月19）各處理有效P平均值16.33 g／kg，收獲后各處理有效P含量平均值為17.63 g／kg，增加1.30 g／kg，增幅為7.96%；與CK相比，各處理的有效P含量均呈現增加趨勢，其中以B處理含量最高，A處理次之，F處理含量最小，A、B、C、D、E和F處理均與CK達顯著性差異（p＜0.05），同時，CK與本底值也構成了顯著性差異（p＜0.05）。

表5 不同處理下土壤速效養分的含量變化 g／kgTable 5 Changes in the content of soil available nutrients under different treatments

2.2.2 水稻氮、磷輸出量

稻鴨復合系統中養分的遷移循環的主要目的之一就是保障水稻獲得充足的養分。由表6可知，系統中養分遷移至水稻各部分的量，與CK相比，莖稈部分各處理的總N含量均明顯增加，依次表現為：D＞C＞F＞E＞A＞B，增幅19.45%～42.21%，其中，D、C處理與CK達顯著性差異（p＜0.05），其余處理雖呈現增加趨勢，但未與CK達顯著性差異（p＞0.05），增幅不明顯；總P吸收量上，與CK相比，除了B處理外，其余處理吸收量均增加，平均增幅為17.04%，其中D處理增幅最大，平均吸收量達到3.14 g／kg，高出CK 0.91 g／kg，增幅達到40.81%，達顯著性差異（p＜0.05）。B處理平均吸收量相比較于CK下降0.01 g／kg，降幅0.45%，差異不明顯，A、B、C、E、F處理均未與CK達顯著性差異（p＞0.05）。

與處理CK相比，葉片總N含量除A處理外，其余處理均呈現增加趨勢，尤以D、C、F和B處理增幅較 大，分 別 增 加 36.74%、33.22%、35.96%、39.45%，均與CK達顯著性差異（p＜0.05），而A處理則出現下降現象，平均值降低0.06 g／kg，降幅0.39%，差異不大。葉片總P含量方面，與CK相比，除了A處理外，其余處理均呈現上升趨勢，平均總P吸收量達到2.33 g／kg，增幅為10.10%～25.25%，尤以D處理最高，B處理次之，兩者均與CK達顯著性差異（p＜0.05）；其他處理則增幅不明顯，未與CK達顯著性差異（p＞005）；A處理相比較于理CK平均吸收總P量降低0.18 g／kg，降幅9.09%，差異較大。

谷粒總N含量上，各個處理表現差異較大，與CK相比，有增有減，僅D處理的吸收量大于CK，平均增加0.37 g／kg，增幅2.41%，兩者差異不顯著。除了D處理外，其余處理相比較于CK均表現出不同程度的下降，平均下降幅度為1.69%～23.39%，尤其以A、B處理兩者下降幅度最大，均與CK達顯著性差異（p＜0.05）；而在谷粒總P含量上，與CK相比，稻鴨復合種養模式下的不同處理吸收總P量均低于常規稻作，平均低0.31%～23.53%，A、B和C處理均與CK達顯著性差異（p＜0.05），表明三者的谷粒總P含量與常規稻作差距明顯。

水稻輸出總量方面，各處理間差異顯著。CK的總N輸出量為216.77 kg／hm2，顯著低于F處理的281.27 kg／hm2、D處理的280.00 kg／hm2和C處理的270.99 kg／hm2（p＜0.05），雖然A、B、E處理的總N輸出量也高于CK，但是相差不大，差異不顯著（p＞0.05）；稻鴨復合種養模式下的不同處理相比較于常規稻作，平均輸出量提高0.78%～29.76%，說明稻鴨、稻魚等共作模式套養萍能夠促進水稻吸N。而水稻輸出總P量上，相較于CK，各處理的吸P量均得到提升，呈現顯著上升的趨勢，平均增加22.28%～48.79%，以D 處理最高，達到17.82 kg／hm2，F處理次之，C處理提升幅度最小。A、B、C、D、E、F處理與CK均達到顯著性差異（p＜0.05）。說明稻田中水生動物的活動以及紅萍的作用，抑制了雜草的生長，減少了稻田中藻類及其他微生物等對N、P的吸收，極大地提高了水稻的吸收量。

表6 不同處理下水稻地上部分植株的氮、磷含量以及輸出總量Table 6 Total N and total P content and rice output of the plant on the ground part of rice under different treatments

2.2.3 水產品氮、磷輸出量

如表7所示，D處理水產品總N量和總磷量均為最高，A處理水產品總N量和總P量均為最低，各處理總N含量從高到低依次為：D＞F＞E＞C＞B＞A，總P含量依次從高到低為：D＞F＞C＞E＞B＞A。水產品總N含量中，D處理與A、B和C處理均達到顯著性差異（p＜0.05），F處理與A、B處理達顯著性差異（p＜0.05），說明各處理中水產品的吸N量相差較大；水產品總P含量中，D處理與A處理有顯著性差異（p＜0.05）。

表7 不同處理下水產品氮、磷輸出量 kg／hm2Table 7 Different treatment of nitrogen and phosphorus output of sewer products

2.3 稻鴨復合系統氮素平衡

稻鴨復合系統中的N素平衡分析如表8所示。各個不同處理中N素輸出與輸入量均不相同，在各個處理中，紫云英N輸入量是輸入途徑的絕對支撐，所占比例為71.52%～72.76%，而降雨和灌溉輸入的N素則相對較少。輸出路徑上，水稻吸收N量成為最大的輸出源，由于CK只有初級生產，其輸出途徑只有水稻吸收。除了CK外，A、B、C、D、E、F處理水稻吸收N素占總輸出N量的比例分別為96.21%、96.22%、96.50%、95.93%、95.72%、96.14%，可見，稻鴨復合種養模式下，水稻對稻田N素的吸收能力顯著提高。稻田N素平衡等于稻田總的N素輸出減去總的N素輸入。表2～6可知，各個處理的氮素系統內輸出均大于系統外輸入，當農田輸出氮總量與輸入氮總量之差為正值，即△N=N輸出-N輸入≥0，則表明農田系統的氮呈現為“虧缺”狀態，此時土壤中沒有氮累積，氮的損失量相對較小，不產生環境污染。各個處理中的△N均為正值，說明綠肥還田處理CK以及稻鴨復合種養模式的不同處理均有效的提高了N素利用率，而與CK相比，其余稻鴨系統下的不同處理的△N值高于CK，以F和D處理最為顯著，最低的為A處理。

表8 稻鴨復合系統氮素平衡 kg／hm2Table 8 Nitrogen balance in rice-duck complex system

2.4 稻鴨復合系統磷素平衡

如表9所示，各個處理中的P素輸入量、輸出量各不相同，但總體上差異不大。紫云英還田全P量是P素輸入源的主要途徑，所占比例為65.13%～66.98%，灌溉水輸入磷量平均所占比例為19.23%～21.22%，降雨輸入磷量所占比例為13.41%～13.79%。輸出途徑上，水稻輸出占主要因素，平均占P素輸出總量的95%以上。稻田磷素平衡上，A、C、E處理同CK一樣，△P值為負數，說明稻田中磷素尚有盈余。而B、D和F處理的△P值為正數，表明稻田磷素處于不足狀態。各處理的△P值均高于CK，尤以D處理最高，說明稻鴨復合系統稻田中的磷素得到了充分利用。

表9 稻鴨復合系統磷素平衡 kg／hm2Table 9 Phosphorus balance in rice-duck complex system

3 討論

3.1 稻鴨復合系統中不同種養模式下的氮素遷移與循環

氮素的遷移和循環是提高稻田生態系統養分利用率的重要途徑之一。不同研究者對稻田復合種養系統中的N輸入量與N輸出量的高低結果表現不一，有的得出系統N輸出大于N輸入［11］，有的則認為N輸入大于N輸出［12，13］。本研究中，在稻鴨復合系統下的不同處理中，各個處理的N素輸入量總體上相差不大。但是在N素輸出方面，各個處理普遍高于對照，而水產品輸出N量相差不大，因此水稻吸N量的高低成為差異存在的決定因素。由表7和表3可知，各處理吸N量高于CK主要是由于莖和葉方面的N含量顯著較高，以及干物質重上高于CK，而谷粒上含量和干物重相差不大。這說明，稻鴨復合種養能夠提高水稻莖、葉的N含量和干物質重量，而對谷粒的N含量提升卻不盡相同，這與前人研究的結論相同［7］。輸入系統的N素，絕大部分被水稻吸收，而由于次級生產者的存在，抑制了雜草和藻類的生長，捕食稻田生態系統中的微生物，然后再通過排泄糞便的形式歸還稻田，為水稻生長發育提供充足的養分，致使水稻吸N量高于沒有次級生產者的對照。同時，相比CK，各處理土壤全N含量和堿解N含量明顯增加，表明稻鴨復合種養模式有效地提高了氮素利用率。而與本底值相比，CK的全N含量和堿解N含量明顯降低，而其余處理的全N含量增加，堿解N含量有增有減，說明稻鴨復合種養模式能夠有效維持土壤肥力，充分發揮土壤固氮能力，減少氮素流失對環境造成的破壞。

3.2 稻鴨復合系統中不同種養模式下的磷素遷移與循環

磷素是生物必須的營養元素之一，磷素在系統內循環利用有利于減少P素流失，P素含量的高低決定了土壤肥力和土壤生產力。眾多學者對稻田P素的遷移和循環路徑做出了大量研究，認為P素輸出量大于P素輸入量［12］。本研究中，△P的值正負參半，各處理在磷素輸入總量相差不大的基礎上，表明不同處理下P素的利用率差異較大，其中水稻吸收磷量成為磷素輸出的決定因素，而水稻吸磷量中，雖然莖、葉的P素高于CK，但谷粒的P含量均低于CK，說明稻鴨復合種養模式能夠提升水稻莖葉P含量，但降低了谷粒的P含量，導致稻田系統P素平衡中結果不一。土壤吸磷也是P素遷移循環的路徑之一。土壤全P反映了土壤中P素的儲備量，是潛在的肥力，而有效P直接影響作物對土壤P素的吸收利用，表明土壤供P能力。本研究中，水稻收獲后土壤全P含量較水稻生育中期得到有效提升，這是由于次級生產者的加入，其田間活動翻耕泥土，有效地促進了土壤對全P的吸收，跟CK相比，稻鴨復合種養模式下各處理的土壤全P含量均高于對照，動物的排泄物參與系統養分循環，促進了土壤吸收。同時，土壤有效P較CK均得到提升，但與本底值相比有所降低，說明稻鴨復合種養能夠提高土壤有效P的吸收量，但總體上由于P素輸入較低，系統供P不足，稻田系統土壤有效P含量降低，存在缺P狀況。

3.3 紅萍參與下的稻鴨復合種養對氮、磷素遷移與循環的影響

本研究中，B、D、F處理均套養紅萍，可以看出紅萍參與下的稻鴨復合種養模式對稻田系統氮、磷遷移和循環影響較大。水稻收獲后，養萍的3個處理的土壤全N、全P含量均高于不養萍的，兩兩相比，土壤全N上B處理比A、D處理比C、F處理比E處理分別高出0.68%、2.29%、3.70%，土壤全P上，分別高出21.54%、22.81%、6.45%，說明套養萍能夠提升土壤全N、全磷含量。而土壤速效養分方面，與不養萍相比，養萍處理中僅B處理的堿解N含量和有效P含量高于不養萍的A處理，其余兩個養萍處理反而降低，但總體上沒有太大差異，表明套養萍對土壤速效養分的影響不大。水稻植株方面，養萍與不養萍的處理相比，雖然莖的N、P含量表現不一致，但葉和谷粒的全N、全P含量上，養萍處理均高于不養萍處理，因此總體上養萍處理植株地上部分的全N、全P含量較高，養萍促進了水稻對稻田系統的N素、P素吸收。同時，養萍處理一定程度上增加了小區水產品的全N、全P的含量，提高了系統中養分利用效率。