不同施肥方式對(duì)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(guī)施肥、側(cè)深施肥2種不同施肥方式對(duì)昆山地區(qū)水稻田排水中氮磷含量的影響。結(jié)果表明，常規(guī)施肥和側(cè)深施肥處理的水稻田排水中總氮、總磷濃度的變化規(guī)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(nèi)是控制氮素、磷素流失的關(guān)鍵階段；相對(duì)于常規(guī)施肥處理，側(cè)深施肥處理可有效降低水稻田排水中的總氮含量，但對(duì)水稻田排水中總磷含量無(wú)顯著影響。

關(guān)鍵詞 水稻；施肥方式；側(cè)深施肥；排水；總氮；總磷；影響

中圖分類(lèi)號(hào) S511.062 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）13-0009-02

我國(guó)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(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥綜合利用率約為30%，而發(fā)達(dá)國(guó)家可以達(dá)60%左右，差異較大。造成這一現(xiàn)象的主要原因是目前我國(guó)化肥施用方式主要靠傳統(tǒng)人工施肥，化肥撒施、表施現(xiàn)象比較普遍，機(jī)械施肥、精準(zhǔn)施肥普及率不高。傳統(tǒng)施肥具有施肥量大、肥料利用率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、用肥成本高等特點(diǎn)，不僅會(huì)嚴(yán)重浪費(fèi)肥料，還會(huì)造成農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的污染。因此，如何減少化肥使用量、提高化肥利用率、實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理施肥已經(jīng)成為我國(guó)農(nóng)藝、農(nóng)機(jī)專(zhuān)家們急需解決的重要問(wèn)題[1-3]。當(dāng)下農(nóng)業(yè)面源污染越來(lái)越得到重視，水稻作物是我國(guó)最重要的糧食作物之一，稻田過(guò)量施用氮肥可導(dǎo)致氮、磷等化學(xué)元素的大量流失和稻田周邊水體的污染[4-5]?，F(xiàn)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(cè)深施肥技術(shù)是在水稻機(jī)械插秧的同時(shí)，利用施肥器將化肥按農(nóng)藝要求一次性定位、定量、均勻、可靠地施用于稻苗根系側(cè)下方泥土中，是一種將機(jī)插秧環(huán)節(jié)和施肥環(huán)節(jié)融為一體的集成技術(shù)。水稻側(cè)深施肥技術(shù)的研究在我國(guó)已有30多年的歷史，目前已經(jīng)相對(duì)成熟，在生產(chǎn)中開(kāi)始推廣使用，但主要集中在我國(guó)北方大型農(nóng)場(chǎng)中應(yīng)用。本文研究分析了常規(guī)施肥、側(cè)深施肥2種不同施肥方式對(duì)昆山地區(qū)水稻田排水中氮、磷含量的影響，旨在為科學(xué)合理施肥、有效減少農(nóng)業(yè)面源污染提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

研究區(qū)設(shè)在江蘇省昆山市張浦鎮(zhèn)星金村，屬北亞熱帶南部季風(fēng)氣候，氣候溫和濕潤(rùn)，四季分明，光照充足，雨量充沛。全年無(wú)霜期239 d，年平均日照時(shí)數(shù)1 789 h，年平均降水量1 200.4 mm，年平均氣溫17.6 ℃。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)2個(gè)處理，分別為常規(guī)施肥處理（CT）：施用復(fù)合肥和尿素，N∶P2O5∶K2O=22∶7∶9；側(cè)深施肥處理（MT）：側(cè)深施用復(fù)合肥，撒施尿素；N∶P2O5∶K2O=22∶7∶9。3次重復(fù)，6個(gè)小區(qū)，各小區(qū)隨機(jī)排列[6-8]，小區(qū)面積為40 m2（4 m×10 m）。每小區(qū)間有高20 cm、寬15 cm的小田埂，田埂用2層黑色地膜進(jìn)行覆蓋包膜。每個(gè)小區(qū)外圍有土溝環(huán)繞，對(duì)各個(gè)小區(qū)進(jìn)行單獨(dú)排灌水。每個(gè)小區(qū)設(shè)有單獨(dú)的進(jìn)、排水口，排水口低于田埂處5 cm左右。

1.3 試驗(yàn)實(shí)施

本次試驗(yàn)水稻品種為武運(yùn)粳30號(hào)。6月1日整地，6月5日施用基肥，6月9日機(jī)插秧，7月中旬第1次追肥；8月中旬第2次追肥；整個(gè)水稻生長(zhǎng)期間根據(jù)其生長(zhǎng)情況進(jìn)行常規(guī)的病蟲(chóng)害防治工作，根據(jù)天氣情況合理進(jìn)行水分管理[9-10]。11月中旬收割水稻。

1.4 測(cè)定內(nèi)容與方法

根據(jù)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(shí)，在不攪動(dòng)土層的情況下用醫(yī)用注射器隨機(jī)抽取5處中上層農(nóng)田排水，制成混合水樣，帶回實(shí)驗(yàn)室，經(jīng)定量濾紙初步過(guò)濾后測(cè)定水化指標(biāo)。

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

2 結(jié)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(guī)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(guī)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(cè)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(dá)到73.0%，側(cè)深施肥處理的水稻田排水中總氮濃度下降幅度較常規(guī)施肥處理的下降幅度大1%，表明側(cè)深施肥處理與常規(guī)施肥處理對(duì)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(guī)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(cè)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(shuō)明施肥第7天后2種施肥處理對(duì)水稻田排水中的總氮濃度下降幅度無(wú)顯著影響，但側(cè)深施肥處理的水稻田排水中總氮濃度較常規(guī)施肥處理的低8.7%，表明側(cè)深施肥處理相對(duì)于常規(guī)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(nèi)是控制氮素流失的關(guān)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(guī)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(guī)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(cè)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(duì)水稻田排水中的總磷含量無(wú)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(guī)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(cè)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(duì)水稻田排水中的總磷含量無(wú)顯著影響。據(jù)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(lèi)吸收固定，不能在當(dāng)季被作物吸收；同時(shí)有研究表明，磷肥的當(dāng)季利用率通常情況下只有5%～15%[4]。因此，測(cè)深施肥與常規(guī)施肥對(duì)水稻田排水中總磷含量無(wú)顯著影響。

3 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，常規(guī)施肥和側(cè)深施肥處理的水稻田排水中總氮、總磷濃度的變化規(guī)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(guī)施肥處理的水稻田排水中總氮濃度下降幅度為72.3%，而側(cè)深施肥處理的水稻田排水中總氮濃度下降幅度達(dá)到73.0%，側(cè)深施肥處理的水稻田排水中總氮濃度下降幅度比常規(guī)施肥處理的下降幅度大1%，表明側(cè)深施肥處理與常規(guī)施肥處理水稻田排水中的總氮含量無(wú)差異。而側(cè)深施肥與常規(guī)施肥對(duì)水稻田排水中總磷含量也無(wú)顯著影響。因此，在水稻施肥后7 d內(nèi)是控制氮素、磷素流失的關(guān)鍵階段，應(yīng)嚴(yán)格控制田面水的排放。

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