周 煒,孫國峰,王 鑫,童紅玉,盛 婧
(農(nóng)業(yè)農(nóng)村部種養(yǎng)結(jié)合重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院循環(huán)農(nóng)業(yè)研究中心,南京 210014)
水稻是中國主要的糧食作物之一,也是江蘇省兩大主糧種植作物之一,養(yǎng)分需求量大。近年來我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)及農(nóng)村沼氣工程迅猛發(fā)展[1-2],沼液、有機(jī)肥作為主要的廢棄物處理產(chǎn)物產(chǎn)生量巨大,處理困難,對(duì)生態(tài)環(huán)境及人居健康帶來很大的壓力[3-5],且沼液作為液體,在儲(chǔ)存、運(yùn)輸、使用以及肥料商品化等方面較有機(jī)肥難度更大,相關(guān)養(yǎng)殖企業(yè)迫切需要有好的消納方法。另一方面,沼液、有機(jī)肥富含多種作物生長(zhǎng)必需的養(yǎng)分及活性物質(zhì),沼液還能補(bǔ)充灌溉水[6-7],因此,利用水稻田消納沼液、有機(jī)肥,既合理有效地利用了廢棄物,又解決了脅迫環(huán)境的問題,有機(jī)肥和沼液配合農(nóng)田施用成為重要利用方向。國內(nèi)外目前相關(guān)研究主要集中在沼液、有機(jī)肥對(duì)作物產(chǎn)量、品質(zhì)影響及沼液、有機(jī)肥農(nóng)田適宜消納量研究等等[7-8],如黃紅英等[9]以沼液部分替代化肥進(jìn)行試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)小麥和水稻產(chǎn)量較常規(guī)化肥處理有一定的增幅;陶磊等[10]用有機(jī)肥部分替代化肥,結(jié)果顯示不僅不會(huì)造成棉花減產(chǎn),且對(duì)提高土壤酶活性、調(diào)節(jié)土壤細(xì)菌、真菌、放線菌群落組成結(jié)構(gòu),改善北疆綠洲滴灌棉田土壤生物學(xué)性狀有顯著作用;Cassman等[11]認(rèn)為有機(jī)無機(jī)肥配合施用能明顯提高氮肥利用率。前人研究多以沼液/有機(jī)肥與無機(jī)化肥配施為對(duì)象,而對(duì)以多種有機(jī)肥料配合施用全量替代無機(jī)化肥為目標(biāo)研究其對(duì)環(huán)境的影響涉及不多,本研究以太湖水稻土為目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行盆栽試驗(yàn),研究4種不同配比的沼液與豬糞有機(jī)肥處理?xiàng)l件下氨揮發(fā)、田面水氮濃度、徑流氮損失量,綜合分析沼液與豬糞有機(jī)肥配施處理對(duì)氮損失以及產(chǎn)量的影響,以期能為有機(jī)肥農(nóng)田合理消納利用及其環(huán)境影響提供參考。
試驗(yàn)于2017年在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院院本部?jī)?nèi)進(jìn)行,位于江蘇省南京市玄武區(qū)。該區(qū)屬北亞熱帶濕潤(rùn)氣候,常年平均降雨117 d,平均降雨量1 106.5 mm,相對(duì)濕度76%,無霜期237 d,年平均溫度15.4℃。
試驗(yàn)用土壤類型為太湖水稻土,取回后放置風(fēng)干,碾磨過篩去石塊。試驗(yàn)前土壤基本理化性質(zhì)為pH 6.38,有機(jī)質(zhì)18.30 g·kg-1,全氮含量1.03 g·kg-1,總磷含量1.04 g·kg-1,速效鉀含量203 mg·kg-1。盆栽試驗(yàn)所用容器為有機(jī)玻璃圓桶,高60 cm,直徑30 cm。桶外側(cè)包覆隔熱層,并裹以鋁箔防曬。將過篩好的土壤分兩層放入桶中按容重壓實(shí):下層高30 cm,容重1.45 g·cm-3;上層高18 cm,容重1.25 g·cm-3。
試驗(yàn)用沼液來自江蘇泰興洋宇公司養(yǎng)豬場(chǎng)沼氣工程,常年運(yùn)行,其養(yǎng)分含量為總氮1.66 g·L-1,總磷0.128 g·L-1,鉀1.013 g·L-1;試驗(yàn)用豬糞有機(jī)肥來自江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院六合基地有機(jī)肥廠,其養(yǎng)分含量為全氮1.18%,全磷1.89%,速效鉀1.04%,含水量18.91%。供試水稻品種為南粳9108,屬遲熟中粳品種,于6月27日移栽于圓桶中,基肥期為6月28日—7月4日,蘗肥期為7月8日—7月14日,穗肥期為8月11日—8月17日,10月30日收獲,全生育期合計(jì)156 d。
試驗(yàn)設(shè)計(jì)6個(gè)處理,分別為:CK、NPK、100%沼液(100%沼)、75%沼液+25%豬糞有機(jī)肥(75%沼+25%豬)、50%沼液+50%豬糞有機(jī)肥(50%沼+50%豬),和100%豬糞有機(jī)肥(100%豬),每個(gè)處理3次重復(fù)。以300 kg·hm-2N為基準(zhǔn)等氮量替代,各處理基肥∶蘗肥∶穗肥施用比例為 5∶1∶4,N∶P∶K 施用比例為 1∶0.5∶0.5。沼液、有機(jī)肥配施處理中豬糞有機(jī)肥作基肥,用化肥補(bǔ)齊不足施用比例處理的磷鉀肥用量,補(bǔ)足的磷鉀肥全部基施,部分處理磷鉀肥過量。各處理肥料施用方法見表1,其中沼液為液體,施用時(shí)間控制在施肥當(dāng)天給水稻盆缽補(bǔ)充灌溉水之前,施入沼液后即開始給各盆缽澆水至田面水層高度一致。在每次施肥后第1~7 d開始原位測(cè)定氨揮發(fā)通量,并采集田面水樣品帶回實(shí)驗(yàn)室,測(cè)定總氮含量。降雨時(shí)收集徑流,測(cè)量徑流產(chǎn)生量,并測(cè)定其氮含量。水稻成熟時(shí)測(cè)定各處理產(chǎn)量。
氨揮發(fā)測(cè)定采用密閉室間歇通氣法[12],每日上午9:00—11:00和下午3:00—5:00測(cè)定,以這4 h的通量值作為每日氨揮發(fā)的平均通量計(jì)算該日氨揮發(fā)總量。密閉室為直徑11 cm(內(nèi)徑10 cm)、高15 cm,底部開放的有機(jī)玻璃圓筒,頂部留有一通氣孔(直徑25 mm)與2.5 m高的通氣管連通,將通氣管架到離地面約3 m高處,保證交換空氣氨濃度一致。將密閉室嵌入表土中,上面留有約3~5 cm高的密閉室空間。在洗氣瓶中裝氨吸收溶液用于吸收NH3,流動(dòng)分析儀測(cè)定。田面水氮含量采用流動(dòng)分析儀測(cè)定,每次施肥后1 d取樣,然后每隔2 d取樣1次,持續(xù)8~10 d;徑流氮損失采用流動(dòng)分析儀測(cè)定,盆栽所用有機(jī)玻璃圓筒上部有一開口,位于土層上方10 cm處,用塑管下接儲(chǔ)液容器,每次降雨產(chǎn)生徑流,即自開口流出至儲(chǔ)液容器中,及時(shí)采集并處理。水稻收獲后人工統(tǒng)計(jì)各處理總穗數(shù)、每穗粒數(shù)及千粒重等數(shù)據(jù)計(jì)算產(chǎn)量。
用Excel軟件處理數(shù)據(jù),采用SPSS 19.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,用LSD法比較各處理之間的差異(P=0.05)。
從表2可以看出,各試驗(yàn)處理的產(chǎn)量數(shù)據(jù),配施處理整體表現(xiàn)為與施用沼液比例呈正相關(guān)。其中常規(guī)NPK處理產(chǎn)量為12 752.70 kg·hm-2,而配施處理的產(chǎn)量分別為100%沼液12 934.65 kg·hm-2,75%沼液+25%豬糞有機(jī)肥11 691.60 kg·hm-2,50%沼液+50%豬糞有機(jī)肥11 205.90 kg·hm-2,100%豬糞有機(jī)肥10 876.95 kg·hm-2,但方差分析顯示這4個(gè)處理與常規(guī)NPK處理間無顯著性差異,與施入肥料氮損失未呈明顯關(guān)系。測(cè)定各試驗(yàn)處理的秸稈氮含量,方差分析顯示也無顯著性差異。
從圖1可以看出,3個(gè)施肥期氨揮發(fā)速率峰值大致表現(xiàn)為基肥期>穗肥期>蘗肥期,各時(shí)期最高揮發(fā)速率分別為基肥期20.75 kg·hm-2·d-1,蘗肥期9.38 kg·hm-2·d-1,穗肥期 15.79 kg·hm-2·d-1。具體分時(shí)期來看,基肥期各處理氨揮發(fā)趨勢(shì)有明顯差異:常規(guī)NPK處理呈先升后降,在第3 d達(dá)到氨揮發(fā)峰值后緩慢下降;100%豬糞有機(jī)肥處理與50%沼液+50%豬糞有機(jī)肥處理趨勢(shì)與常規(guī)NPK處理類似,但峰值較NPK處理低;而75%沼液+25%豬糞有機(jī)肥處理與100%沼液處理氨揮發(fā)峰值出現(xiàn)在基肥施用后第1d,之后呈明顯下降,而7月2日由于暴雨所有處理氨揮發(fā)速率均表現(xiàn)較低。處理間氨揮發(fā)速率出現(xiàn)差異的主要原因在于沼液和豬糞有機(jī)肥氮素特征不同,沼液氮以速效氮為主,而豬糞有機(jī)肥氮?jiǎng)t以緩效的有機(jī)氮為主。蘗肥期常規(guī)NPK處理氨揮發(fā)峰值在第2d出現(xiàn),而后緩慢下降;其余處理氨揮發(fā)峰值均出現(xiàn)在第1d,之后呈迅速下降趨勢(shì),3 d后趨于平緩。穗肥期各處理趨勢(shì)類似于蘗肥期,但起點(diǎn)濃度更高,下降幅度更劇烈,而NPK處理也不再呈先升后降趨勢(shì),應(yīng)是作物吸收養(yǎng)分能力增強(qiáng)所致。
表1 不同處理施肥類型和施肥量Table 1 Type and amount of fertilization in the different treatments
表2 肥料氮損失與水稻產(chǎn)量Table 2 Total amount of nitrogen loss and the yield of rice in the different treatments
圖1 氨揮發(fā)變化趨勢(shì)Figure 1 Patterns of ammonia volatilization in the different treatments
從處理來看,整個(gè)水稻生育期3次施肥氨揮發(fā)量最高的均為當(dāng)期施用純沼液的處理,可見施用沼液會(huì)增加稻田氨揮發(fā);而各施肥時(shí)期的純豬糞有機(jī)肥處理氨揮發(fā)小于同期NPK處理,則表明施用豬糞有機(jī)肥可減少稻田氨揮發(fā)。值得一提的是,盡管75%沼液+25%豬糞有機(jī)肥處理和50%沼液+50%豬糞有機(jī)肥處理在分蘗肥和穗肥期的沼液施用量與100%沼液處理相同,但其氨揮發(fā)量卻均高于100%沼液處理,具體原因有待于進(jìn)一步研究。
圖2 肥料氮的氨揮發(fā)總量Figure 2 Total amount of ammonia volatilization in different treatments
從圖2及表3可以看出,不同處理全試驗(yàn)期施入肥料氮的氨揮發(fā)總量差異顯著,表現(xiàn)為100%沼液>75%沼液+25%豬糞有機(jī)肥>常規(guī)NPK>50%沼液+50%豬糞有機(jī)肥>100%豬糞有機(jī)肥。100%沼液處理和75%沼液+25%豬糞有機(jī)肥處理氨揮發(fā)總量分別為120.66 kg·hm-2和88.01 kg·hm-2,比常規(guī)NPK處理增加56.72%和14.31%,占其施入肥料氮的40.22%和29.34%;50%沼液+50%豬糞有機(jī)肥處理與常規(guī)NPK處理相比,前者氨揮發(fā)總量是后者的75.37%,差異顯著;100%豬糞有機(jī)肥處理值則顯著低于常規(guī)NPK處理,僅為其的23.07%(17.76 kg·hm-2),占其施入肥料氮的5.92%。
表3 肥料氮的氨揮發(fā)損失率Table 3 The loss rates of ammonia volatilization in different treatments
稻田田面水氮含量高低代表氮流失風(fēng)險(xiǎn)。從圖3可以看出,整體來說,水稻全生育期所有處理3個(gè)施肥期田面水氮含量峰值,都出現(xiàn)于施肥后第1 d,田面水氮含量表現(xiàn)為穗肥期>基肥期>蘗肥期。
圖3 田面水氮含量變化Figure 3 Patterns of nitrogen contents in surface water in different treatments
分時(shí)期來看,基肥期田面水氮含量變化基本呈緩慢下降趨勢(shì);從數(shù)值來看,以常規(guī)NPK處理最高,從基肥期起始的峰值125.00 mg·L-1到基肥期結(jié)束的14.00 mg·L-1,始終顯著高于其他處理。100%沼液處理數(shù)值僅次于NPK處理。75%沼液+25%豬糞有機(jī)肥處理在基肥期是既施了豬糞有機(jī)肥,也施入了等氮量的沼液,故表現(xiàn)為起點(diǎn)峰值濃度略高,下降趨勢(shì)平緩。100%豬糞有機(jī)肥與50%沼液+50%豬糞有機(jī)肥處理在基肥期都是施等量的豬糞有機(jī)肥作基肥,故趨勢(shì)極類似,起點(diǎn)峰值較低,下降曲線相對(duì)平緩。蘗肥期3個(gè)施等量沼液的處理100%沼液、75%沼液+25%豬糞有機(jī)肥處理和50%沼液+50%豬糞有機(jī)肥處理田面水氮含量水平幾乎一致。穗肥期各施肥處理呈迅速下降趨勢(shì),2 d內(nèi)濃度下降了約90%,4 d內(nèi)下降了96%~98.5%。與常規(guī)NPK處理相比,75%沼液+25%豬糞有機(jī)肥和50%沼液+50%豬糞有機(jī)肥兩個(gè)處理穗肥施用后1 d田面水氮濃度較高,分別為153.00 mg·L-1和 160.33 mg·L-1,而100% 沼液處理雖然穗肥期施用沼液量與前述兩處理相等,但氮含量卻較其分別低了48.33 mg·L-1和55.66 mg·L-1,與氨揮發(fā)測(cè)定結(jié)果基本一致。100%豬糞有機(jī)肥處理施肥后1 d濃度為52.33 mg·L-1,相比其他施肥處理最低。
綜上所述,氮流失風(fēng)險(xiǎn)最高的處理是常規(guī)NPK,其次是100%沼液,而100%豬糞有機(jī)肥處理氮流失風(fēng)險(xiǎn)較低。
試驗(yàn)期間因降水共產(chǎn)生3次徑流,分別發(fā)生于7月2日、7月10日和8月12日。從圖4中可以看出,在徑流氮流失總量這一指標(biāo)上,常規(guī)NPK處理所產(chǎn)生的3次徑流流失量都較高,徑流流失總和高達(dá)39.11 kg·hm-2,與之相比,沼液和有機(jī)肥處理流失總量均低于常規(guī)NPK處理,100%沼液、75%沼液+25%豬糞有機(jī)肥、50%沼液+50%豬糞有機(jī)肥和100%豬糞有機(jī)肥處理流失總量分別為34.51、21.53、22.00、11.96 kg·hm-2,分別為常規(guī) NPK處理的 88.24%、55.04%、56.25%和30.57%。就施肥期而言,各配施處理在基肥期流失量占總流失量的比例較常規(guī)NPK處理流失量低,為 23.61%~44.50%,而常規(guī) NPK處理為55.07%;穗肥期流失量占總流失量的比例較常規(guī)NPK處理流失量高,為37.95%~63.57%,而常規(guī)NPK處理為29.74%。
圖4 徑流氮流失總量Figure 4 Total amount of runoff nitrogen loss in different treatments
表4為施入肥料氮的徑流流失率數(shù)據(jù),各處理流失率由高到低依次為常規(guī)NPK>100%沼液>50%沼液+50%豬糞有機(jī)肥>75%沼液+25%豬糞有機(jī)肥>100%豬糞有機(jī)肥,可看出各施肥期的流失率數(shù)據(jù)與施用肥料配比有較大相關(guān)性,其中沼液和豬糞有機(jī)肥的施用處理則進(jìn)一步驗(yàn)證了沼液流失風(fēng)險(xiǎn)高而豬糞有機(jī)肥風(fēng)險(xiǎn)低;另一方面,常規(guī)化肥處理與100%沼液處理其氮流失損耗在總量上處于同一水平,但具體到分時(shí)期流失則兩者在基肥期與穗肥期有明顯的流失比例差異。
氨揮發(fā)、氮徑流流失及氮淋洗等是氮素?fù)p失的幾個(gè)主要途徑,據(jù)相關(guān)研究顯示,太湖流域水網(wǎng)地區(qū)水稻田的氮淋洗作用較弱[13-14],氨素?fù)p失途徑以氨揮發(fā)和氮徑流流失為主。本試驗(yàn)研究了水稻田中配施肥料的氨揮發(fā)損失,各施肥處理通過氨揮發(fā)損失的氮占總施氮量的比率分別為常規(guī)NPK 25.66%,100%沼液40.22%,75%沼液+25%豬糞有機(jī)肥29.34%,50%沼液+50%豬糞有機(jī)肥19.34%以及100%豬糞有機(jī)肥5.92%,對(duì)比可見沼液通過氨揮發(fā)損失的氮大于常規(guī)化肥,而豬糞有機(jī)肥氨揮發(fā)氮損失率較前兩者低;本研究揭示了在沼液與豬糞有機(jī)肥配施全量替代化肥條件下,環(huán)境氨揮發(fā)有增、減兩種表現(xiàn),其與配施肥中沼液量占比相關(guān),沼液施用多相應(yīng)的氨揮發(fā)也多,而施用豬糞有機(jī)肥能夠降低氨揮發(fā)損失;得出了適當(dāng)比例的沼液、有機(jī)肥配施肥料可降低稻田氨揮發(fā)的結(jié)論,這與他人研究結(jié)果趨勢(shì)相似,如鄧歐平等[15]、姜麗娜等[16]都認(rèn)為等量沼液替代化肥將增加氨揮發(fā),孫雅杰等[17]認(rèn)為有機(jī)肥施用對(duì)氨揮發(fā)是有抑制作用的[18-19],張惠等[20]認(rèn)為豬糞有機(jī)肥與化肥配施其氨揮發(fā)總量顯著低于施用等氮量化肥。但鄧歐平等[15]通過試驗(yàn),得出等氮量沼液施灌處理的累計(jì)氨揮發(fā)總量為51.00±4.46 kg·hm-2,全生育期氮素?fù)p失率14.90%±1.65%的結(jié)果,姜麗娜等[16]的研究也認(rèn)為水稻生育期氨揮發(fā)達(dá)到32~70 kg·hm-2,水稻田氨揮發(fā)損失約占沼液施入氮量的13%,楊潤(rùn)等[21]也發(fā)現(xiàn),氨揮發(fā)所引起的氮素?fù)p失占沼液氮素量的14.52%~17.64%,這與本研究數(shù)據(jù)有一定出入,作者認(rèn)為,因?yàn)榘睋]發(fā)速率本身是一個(gè)關(guān)于水、肥、溫度及風(fēng)速等多個(gè)因素互相影響決定的函數(shù),在不同的研究中基于所處空間、時(shí)間等區(qū)別必然有揮發(fā)強(qiáng)度的差異,區(qū)別較大則強(qiáng)度高低顯著,如常規(guī)水稻田有蓄水層,小麥或果樹、蔬菜等田是旱地,兩者比較則水層的有無會(huì)顯著影響氨揮發(fā)速率大?。辉偃缤N作物,施肥量或者施肥期、溫濕度等等不同亦對(duì)結(jié)果有極大影響,如田玉華等[22]連續(xù)兩年研究了同一地塊相同處理下的同一作物的氨揮發(fā),發(fā)現(xiàn)年度間數(shù)值有顯著不同;更加上其他因素如盆栽之于大田、沼液含氮量等不一而足,故認(rèn)為本研究氨揮發(fā)損失率高是在一個(gè)比較適合的環(huán)境下各種因素互相作用導(dǎo)致的結(jié)果。朱兆良[13]研究表明,在有利于氨揮發(fā)的條件下,氨揮發(fā)損失率可高達(dá)施氮質(zhì)量的40%~50%,成為氮肥損失的主要途徑,趙冬等[23]研究表明在一般情況下,氨揮發(fā)損失占稻田氮素?fù)p失的42.2%~72.0%,李艷等[24]亦認(rèn)為,當(dāng)施氮量超過303.6 kg·hm-2時(shí),在施肥后第1 d,氨揮發(fā)速率迅速上升至20 kg·hm-2·d-1左右,這些觀點(diǎn)與本研究結(jié)果吻合。另一方面,氨揮發(fā)損失率沼液高于常規(guī)化肥的原因,應(yīng)該是沼液本身氮素養(yǎng)分組成中氨氮占70%以上,其田面水中的氨比常規(guī)化肥更易逸失到空氣中;而對(duì)豬糞有機(jī)肥來講,其自身肥效釋放緩慢,無法與速效的沼液、化肥相比,所以氨揮發(fā)最低。從本研究中還可以發(fā)現(xiàn),對(duì)于不同處理組而言,施肥后的一周內(nèi)都是控制氨揮發(fā)損失的重要時(shí)期,且基肥期是氨揮發(fā)損失的關(guān)鍵時(shí)期,目前有研究針對(duì)該點(diǎn)提出一些解決措施,如施肥期控制田面水量,營(yíng)造不利于氮素氨揮發(fā)的環(huán)境等。
表4 各處理施肥期氮流失量Table 4 Total amount of nitrogen loss in the different treatments
在本研究中,不同處理通過氮流失損失的氮占總施氮量的比率分別為:常規(guī)NPK 13.04%,100%沼液11.50%,75%沼液+25%豬糞有機(jī)肥7.18%,50%沼液+50%豬糞有機(jī)肥7.33%以及100%豬糞有機(jī)肥3.99%,可見沼液與豬糞有機(jī)肥配施有利于減少農(nóng)田氮流失損失,且配施處理中沼液越多,氮徑流流失率越高,但各有機(jī)肥處理流失率均低于常規(guī)NPK處理。因此,沼液與豬糞有機(jī)肥配施全量替代化肥能夠減少徑流氮損失,其減排效果與配施肥中豬糞占比相關(guān)。這與其他研究成果一致,如張玉平等[25]以湖南地區(qū)的玉米與白菜地為對(duì)象,研究其施肥后的徑流損失效果,發(fā)現(xiàn)常規(guī)化肥處理其徑流氮流失要遠(yuǎn)高于沼液/豬糞堆肥與化肥混施處理,并且隨著混施處理中豬糞堆肥用量的增加,其氮流失率也進(jìn)一步降低;張笑千[26]用美國農(nóng)業(yè)部國家土壤侵蝕實(shí)驗(yàn)室已校準(zhǔn)、驗(yàn)證過的APEX模型模擬比較了沼液施用與糞肥施用下氮素流失的差異,發(fā)現(xiàn)在相同的氮素施用量下,經(jīng)過模擬降雨30 min后,糞肥處理組有0.8%的肥料隨地表徑流損失,而沼液處理組該數(shù)據(jù)為14.3%,遠(yuǎn)高于糞肥;夏紅霞[27]通過原位徑流試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),有機(jī)肥處理在前期的氮磷流失濃度小于化肥。寧建鳳等[28]、陳永高等[29]及張穎飛等[30]也有類似研究結(jié)果,這些都佐證了氮流失強(qiáng)度為化肥>沼液>有機(jī)肥的結(jié)論。這其中原因可能是:首先豬糞有機(jī)肥釋放緩慢,進(jìn)入水體的量較少,部分被作物吸收,部分被徑流帶走,故流失強(qiáng)度最低;而常規(guī)化肥與沼液都是速效肥,在等氮量施用的情況下產(chǎn)生流失差異,從本研究中可以看出,兩者氮流失是有時(shí)期差異的,即沼液在穗肥期流失量較化肥大,而化肥在基肥期流失量更大,考慮到相對(duì)應(yīng)時(shí)期的氨揮發(fā)速率,可能是沼液基肥期劇烈的氨揮發(fā)損失了大量的氮,同時(shí)其降雨時(shí)間處于基肥后期,造成徑流損失較化肥?。欢敕势诘慕涤陼r(shí)間是施肥后第2 d,未給予沼液氨揮發(fā)太長(zhǎng)時(shí)間,且此時(shí)期各處理各損失途徑氮下降迅速。另外,楊潤(rùn)等[21]發(fā)現(xiàn)沼液施灌后的3 d內(nèi)田面水銨態(tài)氮濃度較高,此時(shí)若產(chǎn)生地面徑流,將推高周邊水體富營(yíng)養(yǎng)化的風(fēng)險(xiǎn)。因此,施用沼液后的3 d內(nèi)是控制稻田產(chǎn)生地表徑流、降低水體富營(yíng)養(yǎng)化風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵時(shí)期,這也與本研究中田面水氮含量下降趨勢(shì)一致,在生產(chǎn)中有一定的指導(dǎo)意義。
(1)在等施氮量條件下,常規(guī)化肥處理水稻產(chǎn)量達(dá)12 752.70 kg·hm-2,其農(nóng)田氨揮發(fā)總量為76.99 kg·hm-2,徑流氮損失量39.11 kg·hm-2;100%沼液施用處理和75%沼液+25%豬糞有機(jī)肥配施處理氨揮發(fā)量較高,分別為 120.66、88.01 kg·hm-2;而 50% 沼液+50%豬糞有機(jī)肥配施處理氨揮發(fā)總量和徑流氮流失量均低于常規(guī)化肥處理,分別為58.03、22.00 kg·hm-2,其產(chǎn)量與常規(guī)化肥處理相比無顯著性差異;100%豬糞有機(jī)肥施用處理盡管氨揮發(fā)總量和徑流氮流失量表現(xiàn)最低,但其產(chǎn)量低于50%沼液+50%豬糞有機(jī)肥配施處理。
(2)綜合比較而言,50%沼液+50%豬糞有機(jī)肥配合施用處理在保持一定產(chǎn)量的基礎(chǔ)上又能減少氨揮發(fā)及氮流失風(fēng)險(xiǎn),是一種比較適宜的施肥模式。