種植方式對(duì)稻田氨揮發(fā)及氮磷流失風(fēng)險(xiǎn)的影響

楊振宇，羅功文，趙杭，胡旺，王藝哲，張含豐，張玉平

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，農(nóng)田污染控制與農(nóng)業(yè)資源利用湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，植物營(yíng)養(yǎng)湖南省普通高等學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，土壤肥料資源高效利用國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)沙 410128）

我國(guó)是世界上最大的產(chǎn)稻國(guó)，水稻土的面積達(dá)2.53×107hm2，占世界水稻土面積的23%，占我國(guó)糧食耕地面積的29%。但我國(guó)稻田中氮肥（碳銨和尿素）的利用率只有30%～35%，損失高達(dá)50%以上[1]。大量的氮肥投入已成為農(nóng)業(yè)面源污染的重要來(lái)源之一[3]。有研究表明，水稻生長(zhǎng)季氨揮發(fā)損失的氮可達(dá)施入量的9%～42%[2，5?6]，是稻田氮肥損失的另一重要途徑[4]，進(jìn)入大氣中的NH3有90%與大氣中的酸作用轉(zhuǎn)化成，84%的NH3以形態(tài)進(jìn)入降水中[7]，成為農(nóng)田面源污染的重要影響因素[8?10]。氮、磷既是作物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)因子，也是導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要污染元素[11]，據(jù)報(bào)道，湖泊、河流富營(yíng)養(yǎng)化的養(yǎng)分分別有50%和60%來(lái)源于農(nóng)田地表徑流[12]，而中國(guó)農(nóng)業(yè)化肥的平均有效利用率僅為30%～35%，剩余部分約有50%通過(guò)地表徑流流入江河湖海[13]，因此，減少氮磷的投入、流失是防控農(nóng)業(yè)面源污染、改善周邊水質(zhì)的重要措施。當(dāng)前水稻生產(chǎn)中常規(guī)施肥技術(shù)往往需要1 次基肥、2～4 次追肥，因施肥環(huán)節(jié)繁瑣，農(nóng)民不易掌握其技術(shù)要點(diǎn)，常存在肥料運(yùn)籌不當(dāng)、養(yǎng)分配比不科學(xué)等問(wèn)題，導(dǎo)致養(yǎng)分流失嚴(yán)重，既污染了生態(tài)環(huán)境，又增加了生產(chǎn)成本。研究表明，在適宜的氮肥種類支撐下，水稻一次性施肥能促進(jìn)水稻根系發(fā)育，增強(qiáng)水稻生長(zhǎng)后期凈光合速率[14?15]。陳建生等[16]的研究表明，在氮肥和磷肥分別減施22.1%和21.9%的基礎(chǔ)上，水稻一次性施肥比分次施肥平均增產(chǎn)8.22%?；诖耍ㄟ^(guò)研發(fā)基于施肥深度和肥料類型的一次性精簡(jiǎn)施肥技術(shù)，協(xié)調(diào)肥料養(yǎng)分投入與作物對(duì)養(yǎng)分需求，提高養(yǎng)分利用率，減少流失，成為當(dāng)前水稻生產(chǎn)技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的重點(diǎn)[17]。

洞庭湖雙季稻區(qū)地處亞熱帶季風(fēng)氣候，稻季高溫多雨，農(nóng)民習(xí)慣高化肥投入與直播栽培，氨揮發(fā)量高，氮磷養(yǎng)分流失嚴(yán)重，目前關(guān)于該區(qū)域的肥料類型替代、化肥減量的研究較多，且已有研究主要集中在一次性施肥技術(shù)的穩(wěn)產(chǎn)機(jī)制以及穩(wěn)產(chǎn)效果等方面，關(guān)于一次性精量深施肥對(duì)水稻產(chǎn)量、氮磷養(yǎng)分流失等影響的研究報(bào)道尚少。本文旨在以洞庭湖流域農(nóng)民習(xí)慣的水稻施肥+直播栽培模式為對(duì)照，研究控釋尿素減氮10%+直播和機(jī)插同步一次性深施肥減氮10%模式對(duì)稻田氨揮發(fā)、田面水氮磷濃度、不同層次土壤養(yǎng)分含量特征的影響，探明該兩種種植方式下的農(nóng)田氨揮發(fā)與氮磷流失風(fēng)險(xiǎn)，從而為洞庭湖雙季稻區(qū)水稻精準(zhǔn)化機(jī)械化一次性施肥和面源污染防控技術(shù)應(yīng)用與推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2019 年在湖南省岳陽(yáng)市屈原管理區(qū)鳳凰鄉(xiāng)進(jìn)行，試驗(yàn)區(qū)位于湘江、汨羅江注入東洞庭湖交匯處，東接汨羅市，南連湘陰縣，西靠湘江，北抵洞庭湖。地處109°18′～109°48′E，27°44′～28°19′N，屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)性氣候。試驗(yàn)地土壤類型為湖積物發(fā)育的潮砂泥，其基本理化性狀指標(biāo)分別為：pH 5.81，有機(jī)質(zhì)16.57 g?kg?1，全氮1.54 g?kg?1，銨態(tài)氮10.75 mg?kg?1，全磷0.53 g?kg?1，有效磷9.89 mg?kg?1，速效鉀167.14 mg?kg?1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采取大田試驗(yàn)方法，共設(shè)置農(nóng)民習(xí)慣施肥、機(jī)插同步一次性深施肥和緩控釋肥+復(fù)合肥3 個(gè)處理，每個(gè)處理3 次重復(fù)，隨機(jī)排列，小區(qū)面積60 m2，四周設(shè)置保護(hù)行。3 個(gè)處理水稻品種均為陵兩優(yōu)268，其中，農(nóng)民習(xí)慣施肥+直播模式（T1）：采用廂面落水后，盡量保持均勻撒播，水稻播種量為75 kg?hm?2。以復(fù)合肥（N∶P2O5∶K2O=24∶9∶18）作基肥，尿素、氯化鉀作追肥，N、P2O5、K2O 養(yǎng)分施用量分別為117、45、90 kg?hm?2，磷肥一次性作基肥施用，基肥氮為90 kg?hm?2；控釋尿素減氮10%+直播（T2）：在農(nóng)民習(xí)慣施肥的基礎(chǔ)上，利用控釋尿素減少氮素10%，即N、P2O5、K2O 養(yǎng)分施用量分別為105、45、90 kg?hm?2，其中控釋尿素氮占20%，其他化肥氮占80%，將普通尿素、磷酸銨、氯化鉀按照比例充分混合后與控釋尿素一起作基肥一次性撒施；機(jī)插一次性深施肥減氮10%（T3）：水稻機(jī)插插植密度均為12 cm×25 cm，施肥深度為5 cm。將尿素、磷酸銨、氯化鉀按照N∶P2O5∶K2O=21∶9∶18，制成水稻機(jī)插一次性深施專用肥，N、P2O5、K2O 養(yǎng)分施用量分別為105、45、90 kg?hm?2。

1.3 樣品采集及指標(biāo)測(cè)定方法

1.3.1 樣品采集及測(cè)定指標(biāo)

氨揮發(fā)樣品：采用大田原位監(jiān)測(cè)方法，使用通氣法采集氨揮發(fā)樣品。采樣裝置用聚氯乙烯硬質(zhì)塑料管制成，內(nèi)徑15 cm，高20 cm，裝置頂部配置遮雨蓋，蓋與塑料管之間可通氣。分別將兩塊厚度均為2 cm、直徑為16 cm的海綿均勻浸以5 mL磷酸甘油溶液，置于硬質(zhì)塑料管中，下層的海綿距管底8 cm，上層的海綿與管頂部相平。每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)布設(shè)3 個(gè)氨揮發(fā)采集裝置，利用通氣法在施基肥后連續(xù)監(jiān)測(cè)21 d，前6 d每日采集1次氣體樣品，后15 d每3 d采集1次。采樣時(shí)，將裝置下層的海綿取出，迅速裝入密實(shí)袋中密封，同時(shí)換上另一塊剛浸過(guò)磷酸甘油的海綿；將換下的海綿帶回實(shí)驗(yàn)室，分別放入500 mL 塑料瓶，加入1 mol?L?1的KCl 溶液300 mL，使海綿完全浸入其中，振蕩1 h，測(cè)定浸提液中的銨態(tài)氮含量。上層的海綿每3 d 更換1 次。農(nóng)民習(xí)慣施肥直播模式的監(jiān)測(cè)時(shí)段為2019 年4 月1 日—4 月21 日，機(jī)插一次性深施肥減氮模式和緩控釋肥減氮直播模式均為一次性施肥，其監(jiān)測(cè)時(shí)段為4月22日—5月12日。

田面水樣品：在水稻每次施肥后第2 d開(kāi)始取樣，之后每2 d采集一次田面水樣。樣品采集采用100 mL注射器，以不擾動(dòng)水層為前提，按對(duì)角線方向隨機(jī)取各試驗(yàn)小區(qū)田面水樣，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)取5個(gè)水樣混合，裝瓶帶回實(shí)驗(yàn)室于4 ℃冰箱保存，用于測(cè)定總氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、總磷、水溶性磷、顆粒態(tài)磷含量。

土壤樣品：分別于早稻試驗(yàn)前與收獲期隨機(jī)采集各處理小區(qū)0～20、20～40 cm 深度的分層土樣，每個(gè)小區(qū)采集3 個(gè)重復(fù)，混勻后帶回實(shí)驗(yàn)室用于測(cè)定各處理各小區(qū)不同層次土壤的pH、全氮、全磷、堿解氮和有效磷含量。

1.3.2 樣品分析測(cè)定

氨揮發(fā)氣體樣品分析采用1.0 moL?L?1的KCl 溶液浸提，靛酚藍(lán)比色法測(cè)定；水體總氮、總磷、顆粒態(tài)磷采用堿性過(guò)硫酸鉀消解，紫外分光光度法測(cè)定；硝態(tài)氮、銨態(tài)氮使用0.45 μm 濾膜過(guò)濾后，用全自動(dòng)間斷化學(xué)分析儀（Smart200）測(cè)定。

土壤全氮含量采用半微量凱氏定氮法測(cè)定[18]。全磷含量采用硫酸?高氯酸消煮，鉬銻抗比色法測(cè)定；全鉀含量采用火焰光度計(jì)法測(cè)定；堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定；土壤有效磷采用NaHCO3浸提?鉬銻抗比色法測(cè)定；有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法測(cè)定。試驗(yàn)采用常規(guī)田間管理，水稻收獲后按小區(qū)計(jì)產(chǎn)。

數(shù)據(jù)采用Excel、Origin 軟件進(jìn)行計(jì)算與統(tǒng)計(jì)分析，運(yùn)用LSD法檢驗(yàn)差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植方式對(duì)稻田氨揮發(fā)的影響

從圖1A可以看出，3種處理下的氨揮發(fā)速率在施肥后呈逐漸下降的趨勢(shì)，且各處理的氨揮發(fā)均集中在施肥后前9 d，分別占93.1%、92.1%和93%。T2、T3 的氨揮發(fā)峰值較T1延遲1 d，其峰值較T1分別降低8.13%和14.69%。3個(gè)處理間相比，T1在施肥后前6 d的日揮發(fā)量明顯高于T2、T3，之后的3個(gè)處理間差異并不顯著，而T2、T3之間相比，T2在施肥后的前4 d的氨揮發(fā)通量明顯高于T3，第5 d開(kāi)始兩個(gè)處理之間差異并不明顯。由此說(shuō)明，稻田氨揮發(fā)主要集中在施肥后的1個(gè)星期，其氨揮發(fā)高峰期主要發(fā)生在施肥后的前3 d。

由圖1B可知，3種種植方式的基肥期氨揮發(fā)累積量動(dòng)態(tài)與氨揮發(fā)通量趨勢(shì)完全一致，即施肥后第9 d開(kāi)始，各處理的氨揮發(fā)累積量基本趨于穩(wěn)定。并且3個(gè)處理之間相比，其累積氨揮發(fā)量順序?yàn)椋篢1>T2>T3，T1 顯著高于T2、T3，T2、T3 差異較小，說(shuō)明與農(nóng)民習(xí)慣施肥+直播模式相比，控釋尿素減氮+直播和機(jī)插同步深施肥模式能顯著減少農(nóng)田土壤氨揮發(fā)。各施肥栽培模式下的氨揮發(fā)量及排放系數(shù)比較結(jié)果（表1）表明，與T1相比，盡管T2、T3的基肥期施肥量較T1增加了15 kg?hm?2，但氨揮發(fā)總量卻分別降低了15.61%和18.62%，氨揮發(fā)排放系數(shù)分別減少了4.49、4.91 個(gè)百分點(diǎn)，且統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，T2、T3 的氨揮發(fā)總量與T1 相比，差異達(dá)極顯著水平；T2 和T3 之間達(dá)顯著性水平。由此說(shuō)明T2 和T3 均有利于減少稻田氨揮發(fā)，并且與T2相比，T3種植方式對(duì)減少稻田氨揮發(fā)的效果更好。

表1 各種植方式的氨揮發(fā)量及排放系數(shù)比較Table 1 Comparison of ammonia volatilization and emission coefficients of various planting patterns

2.2 不同種植方式對(duì)稻田田面水氮素流失風(fēng)險(xiǎn)的影響

2.2.1 不同種植方式對(duì)稻田田面水總氮含量的影響

由圖2A 可知，施肥后3 種種植方式的稻田田面水濃度在施肥后第2 d 時(shí)濃度最高，第4 d 急劇降低，T3 處理在施肥后第6 d 開(kāi)始進(jìn)入低總氮濃度期（<10 mg?L?1），T1、T2 在施肥后第8 d 后開(kāi)始進(jìn)入低總氮濃度期，說(shuō)明水稻施肥后的第1 個(gè)星期為氮素徑流流失的高風(fēng)險(xiǎn)階段。從監(jiān)測(cè)結(jié)果看出，在施肥后的前8 d，T1、T2、T3 3 種模式的稻田田面水總氮濃度幅度分別為11.53～53.14、7.31～49.81、2.53～40.68 mg?L?1，T2、T3在施肥后前8 d 的流失較高風(fēng)險(xiǎn)期內(nèi)平均濃度較T1分別降低了18.74%和52.29%，T2 和T3 之間相比，在氮素流失高風(fēng)險(xiǎn)期內(nèi)T3 的總氮平均濃度降低了41.28%。從施肥后16 d 的整個(gè)監(jiān)測(cè)周期看出（圖2B），T1、T2 和T3 總氮日平均濃度分別為20.86、16.07 mg?L?1·d?1和9.69 mg?L?1·d?1，T2、T3 的稻田田面水總氮平均濃度分別較T1降低了22.96%和53.55%，T3較T2降低了39.70%。由此說(shuō)明在肥料撒施和直播條件下，施用控釋尿素可顯著降低稻田田面水總氮的流失風(fēng)險(xiǎn)，如果采用T3種植方式，可進(jìn)一步顯著降低其流失風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 不同種植方式對(duì)稻田田面水磷素流失風(fēng)險(xiǎn)的影響

2.3.1 不同種植方式對(duì)稻田田面水總磷含量的影響

由圖4A可知，3個(gè)處理稻田田面水總磷濃度在施肥后第2 d達(dá)到濃度高峰，第4 d之后均出現(xiàn)較大幅度的下降，第8 d 之后基本趨于穩(wěn)定，盡管T3 種植方式因肥料深施導(dǎo)致田面水總磷濃度在施肥后自第10 d至第12 d 有所回升，但其濃度值仍處于較低水平，說(shuō)明施肥后第1 周為稻田磷素流失風(fēng)險(xiǎn)較高的時(shí)期。在施肥后前8 d，3個(gè)處理的稻田田面水總磷平均濃度分別為0.91、0.86 mg?L?1和0.46 mg?L?1，T2、T3分別較T1 降低了5.49%和49.45%，T3 較T2 降低了46.51%。從整個(gè)監(jiān)測(cè)期的田面水總磷平均濃度（圖4B）看出，3個(gè)處理的稻田田面水平均濃度分別為0.43、0.38 mg?L?1·d?1和0.30 mg?L?1·d?1，T2、T3 分別較T1 降低了11.63%和30.23%，T3 較T2 降低了21.05%，且3 個(gè)處理之間差異顯著。因此，采用T2 和T3 種植方式可顯著降低稻田田面水總磷濃度，從而降低磷素流失風(fēng)險(xiǎn)。

2.3.2 不同種植方式對(duì)稻田田面水水溶性磷和顆粒態(tài)磷含量的影響

兩種磷素形態(tài)的動(dòng)態(tài)結(jié)果（圖5A、圖5C）表明，自施肥第2 d開(kāi)始，除T3處理因肥料深施磷素溶出延緩導(dǎo)致顆粒態(tài)磷和水溶性磷濃度分別在第12 d 和第10 d 略有回升外，各處理的稻田田面水顆粒態(tài)磷和水溶性磷濃度均呈總體不斷下降趨勢(shì)，且在第8 d 后兩種形態(tài)的磷素濃度基本穩(wěn)定在低濃度水平，說(shuō)明兩種形態(tài)的磷素流失風(fēng)險(xiǎn)為施肥后的8 d之內(nèi)。

由圖5A 可知，3 個(gè)處理施肥后前8 d 的顆粒態(tài)磷平均濃度分別為0.42、0.43、0.23 mg?L?1，T1、T2 顆粒態(tài)磷濃度之間差異不明顯，但是T3 的田面水顆粒態(tài)磷的流失風(fēng)險(xiǎn)較T1、T2 分別降低了45.24% 和46.51%。由圖5B 可知，3 個(gè)處理施肥后前8 d 的水溶性磷平均濃度分別為0.27、0.20、0.11 mg?L?1，T2、T3的田面水水溶性磷的流失風(fēng)險(xiǎn)分別較T1 降低了25.93%和59.26%。說(shuō)明施肥后前8 d 磷素流失風(fēng)險(xiǎn)較高期，T2 對(duì)不同形態(tài)的磷素流失風(fēng)險(xiǎn)影響較小，但是T3可明顯降低兩種磷素形態(tài)的流失風(fēng)險(xiǎn)。

由圖5B 和圖5D 可知，3 種模式的顆粒態(tài)磷的平均濃度分別為0.25、0.24、0.20 mg?L?1·d?1，水溶性磷平均濃度分別為0.18、0.14 mg?L?1·d?1和0.10 mg?L?1·d?1。與T1 相比，T2、T3 的顆粒態(tài)磷平均濃度分別降低4.00%和20.00%，水溶性磷平均濃度分別降低22.22%和44.44%；T3較T2的顆粒態(tài)磷和水溶性磷平均濃度分別降低16.67%和28.57%。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，施肥后，3 個(gè)處理的稻田田面水兩種形態(tài)磷素平均濃度之間均有顯著性差異，因此從整個(gè)施肥期來(lái)看，相同種植方式下，施用緩控釋肥有利于減少不同形態(tài)的磷素流失，并且機(jī)插同步深施肥對(duì)減少兩種形態(tài)磷素流失的阻控效果最好。

2.4 不同種植方式對(duì)稻田不同層次土壤氮磷養(yǎng)分含量的影響

由表2 可知，表層土（0～20 cm）的pH 均低于下層土（20～40 cm），相同層次的土壤pH 除T3 的20～40 cm明顯低于T1、T2 外，其他處理之間差異較小，說(shuō)明稻田施肥可能會(huì)加速稻田表層土壤的酸化，T3 可能對(duì)20～40 cm 土壤有一定的酸化風(fēng)險(xiǎn)。0～20 cm 土壤中全氮、全磷、堿解氮、有效磷含量均顯著高于20～40 cm 土壤，說(shuō)明通過(guò)施肥可以增加表層土壤氮磷養(yǎng)分含量。各處理0～20 cm 的土壤，T2、T3 的全氮、全磷、堿解氮和有效磷均較T1略有增加，但無(wú)顯著性差異，說(shuō)明短期內(nèi)T2 和T3 處理不會(huì)導(dǎo)致表層土壤養(yǎng)分的大幅變化。各處理20～40 cm 的土壤，T3 的全氮含量顯著高于T1 和T2，但T1、T2之間差異不顯著，其原因可能是T3處理機(jī)插深施肥種植方式造成了土壤的差異或者不同土壤耕作導(dǎo)致了剖面分布的差異。但是各處理20～40 cm 的土壤全氮、全磷、堿解氮、有效磷含量之間均無(wú)顯著性差異，說(shuō)明T2 和T3 種植方式不會(huì)導(dǎo)致下層土壤中氮磷的淋失風(fēng)險(xiǎn)增加。

表2 不同種植方式對(duì)稻田不同層次土壤養(yǎng)分含量的影響Table 2 Effects of different planting patterns on soil nutrient content in different layers of paddy field

2.5 不同種植方式對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

由圖6可知，T1、T2、T3 3種種植方式的水稻產(chǎn)量分別為6 769.51、7 174.54 kg?hm?2和7 218.03 kg?hm?2。與T1 相比，T2、T3 分別增產(chǎn)5.98%和6.63%，T2、T3 相比無(wú)顯著差異。說(shuō)明T2 和T3 均能促進(jìn)水稻增產(chǎn)，并且T3增產(chǎn)效果更加明顯。

3 討論

稻田早稻季基肥期，T1基肥期施氮量增加15 kg?hm?2的前提下，T2、T3氨揮發(fā)程度峰值相較于T1延遲1 d，峰值大小順序?yàn)門(mén)1>T2>T3，并且氨揮發(fā)損失量大小的順序依然為T(mén)1>T2>T3，其原因可能與肥料類型與施肥深度有關(guān)。稻田施入氮素肥料后，T1 處理下氮素遇水快速水解，極易造成田面水NH3濃度急劇升高，易在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生NH3揮發(fā)。T2 處理下，其種植方式與T1一致，但是由于控釋尿素的緩釋效應(yīng)，有利于土壤對(duì)氮素的固定，同時(shí)其肥效釋放速度更適宜早稻苗期的生長(zhǎng)發(fā)育，有利于水稻秧苗對(duì)氮素的吸收。而T3 處理因其肥料施入5 cm 以下，延緩了氮素的溶解和進(jìn)入田面水，與控釋尿素延緩肥力釋放機(jī)理雖有差別，但結(jié)果基本一致，故在前幾天氨揮發(fā)通量相對(duì)較小[19?20]。同時(shí)鄧美華等[21]研究認(rèn)為氮肥施入土壤深度顯著影響氨的揮發(fā)速率和揮發(fā)損失量，且氨揮發(fā)強(qiáng)度隨施肥深度而降低。周平遙等[22]研究也表明與氮肥減量撒施相比，減量深施氨揮發(fā)損失率較減量撒施處理降低了23.89%～53.10%。機(jī)插同步深施肥模式下的復(fù)混肥料中的尿素深施后可以與土壤充分混合，被土壤吸附并減小其溶解范圍，從而抑制氨揮發(fā)。此外機(jī)插深施與直播兩種模式下的初期田面均采取施肥后淹水，尿素首先被施入沒(méi)有水的田面，然后再灌水使得氮肥進(jìn)入較深層次的土壤中，從而促進(jìn)了氮素被水稻根系吸收，使氮肥利用率提高；同時(shí)短期內(nèi)田面缺水，造成水稻水分脅迫，促進(jìn)了水稻根系生長(zhǎng)，從而加強(qiáng)了水稻對(duì)氮素的吸收，因此進(jìn)入田面水的較少，田面水中的濃度降低，進(jìn)而減少了稻田的氨揮發(fā)[23]。

本研究監(jiān)測(cè)了基肥期各處理的稻田田面水不同形態(tài)的氮磷濃度動(dòng)態(tài)，在水稻試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，各處理稻田田面水的?N 濃度分別是?N 濃度的16.78、14.49倍和12.80倍，稻田田面水顆粒態(tài)磷含量明顯高于水溶性磷含量，說(shuō)明稻田田面水氮素、磷素流失主體分別為銨態(tài)氮與顆粒態(tài)磷，其中銨態(tài)氮在田面水無(wú)機(jī)態(tài)氮中所占比例為92.52%～94.34%；顆粒態(tài)磷在稻田磷素流失中占比為58.33%～65.82%。此外，稻田田面水氮磷流失風(fēng)險(xiǎn)主要集中于施肥后一周左右，其流失比例分別占整個(gè)監(jiān)測(cè)周期比例的69.84%～75.61%、57.24%～84.38%。在氮素投入低于T1、磷肥施用量相同的條件下，T2 和T3 兩種種植方式的稻田田面水總氮平均濃度分別降低了23.01%和53.57%，總磷平均濃度分別降低了11.11%和30.79%，氮磷流失風(fēng)險(xiǎn)大大降低，這與王強(qiáng)等[24]和蔡佳佩等[25]的研究結(jié)論基本相符。但是本研究認(rèn)為，在氮磷投入量相同的條件下，在水稻基肥期深施肥（T3）與直播（T2）相比，水稻苗期具有較強(qiáng)的養(yǎng)分吸收利用能力，更有利于減緩稻田氮磷養(yǎng)分溶出進(jìn)入田面水，從而降低稻田氮磷流失的風(fēng)險(xiǎn)。此外，陳雄飛等[26]生產(chǎn)試驗(yàn)表明水稻穴播同步側(cè)位深施肥技術(shù)具有增產(chǎn)、節(jié)本的效用，在同等的施肥條件下，機(jī)械播種及深施肥處理的有效穗、穗平均實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率均高于機(jī)械播種人工撒施肥和直播人工撒施肥，增產(chǎn)418.5～957.0kg·hm?2，增幅為5.86%～13.41%。朱從樺等[27]研究認(rèn)為，與撒施相比，機(jī)械側(cè)深施肥的水稻產(chǎn)量增加4.46%～8.11%，氮素回收效率提高17.91%～54.10%。位國(guó)建等[28]的研究表明，側(cè)深施肥技術(shù)能減少氨揮發(fā)，增強(qiáng)水田對(duì)氮的吸附，減少氮素流失。以上研究均證實(shí)了機(jī)插同步一次性深施肥相比于撒施直播對(duì)水稻養(yǎng)分利用與產(chǎn)量的優(yōu)勢(shì)影響。本研究結(jié)果從土壤養(yǎng)分和產(chǎn)量?jī)煞矫婢∽C了以上觀點(diǎn)，即水稻收獲期T2 和T3 兩種種植方式土壤全氮、全磷、堿解氮和有效磷雖略有增加，但處理間無(wú)顯著性差異，產(chǎn)量分別增加5.98%和6.63%，說(shuō)明采用這兩種種植方式較農(nóng)民習(xí)慣種植方式有利于降低稻田氮磷養(yǎng)分流失風(fēng)險(xiǎn)，促進(jìn)水稻增產(chǎn)。

4 結(jié)論

（1）早稻基肥期氨揮發(fā)主要集中在施肥后的前9 d，其揮發(fā)量占監(jiān)測(cè)期總揮發(fā)量的92%以上；一次性施肥種植方式相比于農(nóng)民習(xí)慣施肥+直播模式可顯著降低稻田氨揮發(fā)量，且機(jī)插同步一次性深施肥減氮10%模式效果更佳。

（2）水稻施肥后的第1 個(gè)星期稻田田面水氮磷濃度相對(duì)較高，即為氮磷徑流流失的高風(fēng)險(xiǎn)階段。機(jī)插同步一次性深施肥減氮10%模式在降低稻田田面水氮磷流失風(fēng)險(xiǎn)上優(yōu)于控釋尿素減氮10%+直播模式。

（3）與農(nóng)民習(xí)慣施肥+直播模式相比，機(jī)插同步一次性深施肥減氮10%和控釋尿素減氮10%+直播兩種耕作施肥模式有利于降低氮磷養(yǎng)分流失風(fēng)險(xiǎn)，且兩種模式分別增產(chǎn)6.63%和5.98%。