張富林,劉冬碧*,范先鵬,夏穎,張志毅,程子珍,吳茂前,高紅兵,毛波,孔祥瓊
(1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保土肥研究所,國家農(nóng)業(yè)環(huán)境潛江觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站,湖北省農(nóng)業(yè)面源污染防治工程技術(shù)研究中心,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部潛江農(nóng)業(yè)環(huán)境與耕地保育科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部廢棄物肥料化利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,武漢430064:2.荊州市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,湖北 荊州 434000;3.興山縣農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)站,湖北 興山 443700)
水稻是我國65%人口的主食來源,對(duì)保障國家糧食安全具有極其重要的作用[1]。同時(shí)水稻對(duì)肥、水資源消耗量大,其耗水量約占農(nóng)業(yè)用水總量的60%~70%,化肥用量占比超過20%。但由于水稻種植中水、肥管理粗放,水稻氮肥當(dāng)季利用率低于世界平均水平,僅為30%左右[2-4]。盈余的氮會(huì)以多種途徑進(jìn)入大氣或水體環(huán)境[5],從而影響地表水、地下水和大氣環(huán)境質(zhì)量。因此,在保證水稻產(chǎn)量的同時(shí),提高氮肥利用率、減輕稻田氮素?fù)p失對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響,一直是我國科技工作者和各級(jí)政府部門追求的目標(biāo)。
在提高水稻氮肥利用率、減少氮素?fù)p失方面,已有大量研究,也提出了系列技術(shù)措施,如分期施氮、前氮后移、施用緩控釋氮肥等[6-13]。研究表明,氮肥深施對(duì)提高氮肥利用率、降低田面水中氮素濃度、減少氨揮發(fā)、降低氮素?fù)p失具有顯著的作用[14-17]。但被廣泛推廣和應(yīng)用的肥料深施技術(shù)較少,目前,比較受關(guān)注的稻田肥料深施技術(shù)僅有“側(cè)條施肥”技術(shù),但該技術(shù)還需解決農(nóng)機(jī)和肥料品種配套等問題[18],其更適合在平原地區(qū)和稻田連片的地區(qū)應(yīng)用。因此研究開發(fā)操作簡(jiǎn)便、適應(yīng)性廣的肥料深施技術(shù)很有必要。
在20 世紀(jì)八九十年代,出現(xiàn)一些關(guān)于水稻簡(jiǎn)便肥料深施技術(shù)的研究,如陳榮業(yè)等[19]1987年提出了追肥“以水帶氮”深施技術(shù),1991年朱兆良院士[20]提出了基肥“無水層混施”深施技術(shù),并將基肥“無水層混施”和追肥“以水帶氮”組合形成了“節(jié)氮水肥綜合管理技術(shù)”。研究表明,這些單項(xiàng)和組合深施技術(shù)都能顯著降低稻田田面水中氮素含量和氨揮發(fā),減少氮肥損失,提高氮肥利用率,并能實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)[19-21]。
雖然這些簡(jiǎn)便的肥料深施技術(shù)可以增加作物產(chǎn)量、提高氮肥利用率、降低氮損失,但隨著農(nóng)村勞動(dòng)力的減少以及農(nóng)民對(duì)生產(chǎn)工序簡(jiǎn)化的追求,一些技術(shù)難以適應(yīng)當(dāng)前生產(chǎn)實(shí)際。如基肥“無水層混施”深施技術(shù),其操作工序?yàn)椤笆┗?旋耕或翻耕-泡田-旋耙整田”,而實(shí)際生產(chǎn)中,農(nóng)民通常在泡田后就旋耕耙田,很少會(huì)在泡田前進(jìn)行旋耕或翻耕。這影響了該技術(shù)在當(dāng)前的廣泛推廣應(yīng)用。因此,有必要研究開發(fā)更符合當(dāng)前生產(chǎn)習(xí)慣的簡(jiǎn)便深施技術(shù)。
本研究將基肥“無水層混施”技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化,將其工序由“施基肥-旋耕或翻耕-泡田-旋耙整田”改為“干施濕混”,即“施基肥-泡田-旋耙整田”,并將其與追肥“以水帶氮”技術(shù)組合,稱之為“農(nóng)藝深施”技術(shù),探討該技術(shù)以及該技術(shù)與緩控釋氮肥配施對(duì)稻田氮素?fù)p失、水稻氮素吸收利用及產(chǎn)量的影響,以期為防控稻田氮素?fù)p失、促進(jìn)水稻產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展提供科學(xué)支撐。
試驗(yàn)點(diǎn)位于湖北省江陵縣三湖管理區(qū)清水口大隊(duì),該試驗(yàn)點(diǎn)處于江漢平原腹地,屬亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū),年均降雨量1 000 mm,年均氣溫16.2 ℃,全年無霜期約254 d,土壤為潮土型水稻土。試驗(yàn)田土壤的基本理化性質(zhì):pH 6.48,有機(jī)質(zhì)27.2 g·kg-1,全氮1.95 g·kg-1,全磷0.54 g·kg-1,堿解氮134 mg·kg-1,有效磷18.2 mg·kg-1,速效鉀244 mg·kg-1,硝態(tài)氮5.66 mg·kg-1,銨態(tài)氮1.63 mg·kg-1。
試驗(yàn)設(shè)置4 個(gè)處理:①不施氮肥(N0);②常規(guī)施肥(Nc,當(dāng)?shù)剞r(nóng)技部門推薦的施肥模式),氮肥為尿素,用量為195 kg·hm-2(以N計(jì)),分成基肥、分蘗肥和穗肥,按40%、30%和30%比例施用,基肥在泡田后撒施于田面,再旋耕耙,2 次追肥均在灌溉后撒施于田面;③農(nóng)藝深施(Nd),氮肥品種、用量和分配時(shí)期與Nc 處理相同,但泡田前先撒施基肥、再上水泡田和旋耙整田,2 次追肥均在灌溉前先撒施于田面;④農(nóng)藝深施配施緩控釋氮肥再減氮10%(Ns),施氮總量比Nc處理減少10%,分成基肥和穗肥,按70%和30%比例施用,氮肥為普通尿素和包膜尿素(N 43.2%,釋放期80 d),施氮量各占50%,且包膜尿素全部作基肥施用,施肥方式同Nd 處理。各處理均配施等量磷肥和鉀肥,磷肥為過磷酸鈣(P2O512%),用量為67.5 kg·hm-2(以P2O5計(jì)),全部基施;鉀肥為氯化鉀(K2O 60%),用量為90 kg·hm-2(以K2O 計(jì)),分成基肥和穗肥,各50%施用。試驗(yàn)各處理每次施肥和灌溉均在同日完成,肥料用量和施肥方法見表1。每處理重復(fù)3 次,小區(qū)面積30 m2,隨機(jī)區(qū)組排列。各小區(qū)單排單灌,田埂用塑料膜包裹,防止肥水互串。
表1 各處理施肥方式和養(yǎng)分用量Table 1 Nutrients application rate and fertilization method in the field experiment
水稻品種為豐兩優(yōu)香1 號(hào),采用育苗人工移栽,移栽規(guī)格為16.7 cm×26.7 cm,每蔸2株。試驗(yàn)于2019年5 月10 日播種,6 月7 日N0、Nd 和Ns 處理先施基肥,所有處理同時(shí)上水泡田后,Nc 處理再施基肥,最后所有處理同時(shí)旋耕耙田,6 月9 日移栽水稻,6 月15日施分蘗肥,群體80%夠苗后曬田,7月29日施穗肥,收獲前一周自然斷水?dāng)R田,9月27日人工收獲。
1.3.1 田面水各形態(tài)氮含量
每次施肥后,在上午8:00—10:00 采集各小區(qū)田面水樣品,如果遇到降雨但不影響采樣操作,則繼續(xù)采樣至施肥后7~9 d。每個(gè)小區(qū)采集8 個(gè)樣點(diǎn),混合后測(cè)定總氮(TN)、可溶性總氮(DTN)、顆粒態(tài)氮(PN)、可溶性有機(jī)氮(DON)、硝態(tài)氮(-N)和銨態(tài)氮(-N)。TN 采用堿性過硫酸鉀消煮-紫外分光光度法測(cè)定;DTN 先用定性濾紙過濾,堿性過硫酸鉀消煮-紫外分光光度法測(cè)定;-N直接用紫外分光光度法測(cè)定;-N采用靛酚藍(lán)比色法測(cè)定;PN用TN與DTN 差減計(jì)算獲得,DON 用DTN 與-N、-N 差減計(jì)算獲得。
1.3.2 地表徑流氮流失量和氮肥表觀流失系數(shù)
降雨停止后立即打開小區(qū)排水口產(chǎn)流,人工測(cè)量產(chǎn)流前后田面水位,測(cè)算徑流量;產(chǎn)流時(shí),在小區(qū)排水口動(dòng)態(tài)采集徑流水樣,測(cè)定徑流水中氮含量,氮含量測(cè)定方法同“1.3.1”;用徑流水量與動(dòng)態(tài)徑流樣品氮素含量的平均值核算各次徑流的氮流失量。
1.3.3 水稻產(chǎn)量、吸氮量、氮肥表觀利用率及氮素盈余量
水稻收獲時(shí),各小區(qū)單打單收,記錄產(chǎn)量。收獲前在每個(gè)小區(qū)定點(diǎn)調(diào)查30 蔸水稻的有效分蘗數(shù),計(jì)算其平均有效分蘗數(shù),然后在每個(gè)小區(qū)齊地采集與平均有效分蘗數(shù)接近的5 蔸水稻,制備籽粒和秸稈樣品,分析全氮含量[22],計(jì)算植株吸氮量、氮肥表觀利用率及稻田氮素盈余量。氮素盈余量為施氮量與籽粒吸氮量的差值。
1.3.4 土壤理化指標(biāo)
土壤pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、堿解氮、有效磷、速效鉀、硝態(tài)氮和銨態(tài)氮等基本理化指標(biāo)用常規(guī)方法測(cè)定[22]。
數(shù)據(jù)分析和繪圖采用Microsoft Office Excel,處理之間差異顯著分析用SPSS 11.5最小顯著性差異法(LSD)。
2.1.1 農(nóng)藝深施及配施緩控釋氮肥對(duì)氮素?fù)p失高風(fēng)險(xiǎn)期田面水氮素濃度的影響
從圖1 可見,各施氮肥處理(Nc、Nd、Ns)稻田田面水中TN、DTN、-N 等主要形態(tài)氮素濃度都基本在每次施肥后迅速達(dá)到最高,而后逐漸降低,在施基肥后第4 天、分蘗肥后第5 天、穗肥后第4 天趨于穩(wěn)定。各形態(tài)氮素濃度在施基肥后第3 天、施分蘗肥后第3 天和第7 天、施穗肥后第5 天,出現(xiàn)不同程度的升高,可能與上述日期分別發(fā)生的8.2、26.1、65.5 mm 和46.9 mm 降雨對(duì)田面水的擾動(dòng)有關(guān)(圖1)。施基肥4 d 后,田面水中氮素濃度雖然大幅降低,并趨于穩(wěn)定,但其濃度仍然較高,即使到了第7天,N0、Nc、Nd和Ns處理的TN 濃度仍分別高達(dá)4.63、12.49、10.19 mg·L-1和7.67 mg·L-1,比施分蘗肥后第5 天的TN 濃度分別高150.4%、216.8%、82.5%和242.7%。田面水中氮素濃度的高低與氮素徑流流失、氨揮發(fā)等密切相關(guān)。因此,施基肥后7 d 內(nèi)、施分蘗肥后5 d 內(nèi)、施穗肥后4 d內(nèi)這三個(gè)時(shí)段都是稻田氮素?fù)p失的高風(fēng)險(xiǎn)期。
圖1 農(nóng)藝深施及配施緩控釋氮肥對(duì)田面水中氮素濃度變化動(dòng)態(tài)的影響Figure 1 Effect of agronomic deep application and combined application of controlled release N fertilizer on dynamic changes of nitrogen concentrations in surface water
分析氮素?fù)p失高風(fēng)險(xiǎn)期稻田田面水中TN平均濃度(圖2)可知,與Nc 相比,Nd 和Ns 處理TN 平均濃度顯著降低,且Ns處理也顯著低于Nd處理,Nd和Ns處理TN平均濃度分別比Nc低18.5% 和49.8%(P<0.05)。在形態(tài)上,DTN 是TN 濃度降低的主要貢獻(xiàn)者,Nd和Ns處理貢獻(xiàn)分別高達(dá)98.5%和87.7%,而PN的貢獻(xiàn)分別僅為1.5%和12.3%。在DTN中-N濃度降低的貢獻(xiàn)較大,分別高達(dá)82.9%和68.3%;其次是DON,分別為17.6%和17.2%;而-N 的貢獻(xiàn)分別僅為-2.0%和2.2%(圖3)。
圖3 氮素?fù)p失高風(fēng)險(xiǎn)期田面水中不同形態(tài)氮素在TN濃度變化中的貢獻(xiàn)Figure 3 Contribution of different forms of nitrogen to the changes of TN concentration in surface water during the period of high N loss
2.1.2 農(nóng)藝深施及配施緩控釋氮肥對(duì)氮素?fù)p失高風(fēng)險(xiǎn)期田面水氮素形態(tài)構(gòu)成的影響
進(jìn)一步對(duì)氮素?fù)p失高風(fēng)險(xiǎn)期氮素形態(tài)構(gòu)成(各形態(tài)氮素占總氮的比例)進(jìn)行分析(表2)可知,各施氮肥處理,田面水中氮素都是以DTN 為主,其占TN的比例均超過70%,在DTN中,又以-N和DON為主。與Nc 處理相比,Nd 和Ns 處理的DTN 占TN 比例降低,而PN 占TN 的比例增加,且DTN 占比的降低是-N 占比降低所致,二者-N 占比分別比Nc 處理顯著降低7.8、19.2 個(gè)百分點(diǎn),而-N 和DON 占比則分別比Nc 處理增加2.2、5.3 個(gè)百分點(diǎn)和2.0、9.2個(gè)百分點(diǎn)(表2)。
表2 各處理氮素?fù)p失高風(fēng)險(xiǎn)期田面水中氮素形態(tài)構(gòu)成(%)Table 2 Fractionation of N forms in surface water in different treatments during the period of high N loss(%)
水稻季共產(chǎn)流3 次,總徑流量為51.2 mm。前2次產(chǎn)流(6 月19 日和6 月22 日)分別發(fā)生在施分蘗肥后第4 天和第7 天,雖然Nd 和Nc 處理的蘗肥施用量相同,但Nd 處理兩次產(chǎn)流徑流水中TN 濃度都低于Nc 處理,其TN流失量分別比Nc處理低8.4% 和24.0%;Ns 處理因未施分蘗肥,其兩次產(chǎn)流徑流水中TN 濃度顯著低于Nc 處理(P<0.05),也低于Nd 處理,其TN 流失量比Nc處理分別降低29.9%和56.6%。第三次產(chǎn)流(7 月18 日)發(fā)生在施分蘗肥后第33 天,與施分蘗肥間隔時(shí)間較長,各處理徑流水TN 濃度之間無顯著差異,TN 流失量之間差異也不顯著(P<0.05)。整個(gè)水稻季,與Nc處理相比,Nd和Ns處理TN流失量分別顯著降低19.1%和47.6%(表3)。
表3 農(nóng)藝深施及施用緩控釋氮肥對(duì)稻田地表徑流氮素流失的影響Table 3 Effect of agronomic deep application and combined application of controlled release N fertilizer on runoff loss of N from paddy field
從表4 可見,Nc 處理水稻籽粒產(chǎn)量為10 267 kg·hm-2,吸氮量為192.9 kg·hm-2,氮肥表觀利用率為20.4%。與Nc 處理相比,Nd 處理水稻籽粒產(chǎn)量和吸氮量略有增加,分別增加4.6%和15.6%,同時(shí)氮肥表觀利用率也比Nc 處理高15.3 個(gè)百分點(diǎn);Ns 處理水稻籽粒產(chǎn)量和吸氮量與Nc 處理持平,但氮肥表觀利用率比Nc處理提高3.9個(gè)百分點(diǎn)。
由各處理氮素的盈虧情況(表5)可知,不施氮處理土壤氮素處于虧缺狀態(tài),虧缺量為95.4 kg·hm-2,各施氮處理均處于盈余狀態(tài)。Nc處理土壤盈余量為76.4 kg·hm-2,Nd 和Ns 處理的氮素盈余量均較Nc 處理有所降低,特別是Ns 處理,其氮素盈余量比Nc 處理低38.1%。而進(jìn)一步分析各處理土壤氮素含量發(fā)現(xiàn),與Nc 處理相比,Nd 和Ns 處理的土壤有效氮(-N 和-N 之和)含量均有增加趨勢(shì),分別增加16.5%和20.9%(表5)。
表5 農(nóng)藝深施及配施緩控釋氮肥對(duì)土壤氮素盈余與氮含量的影響Table 5 Effect of agronomic deep application and combined application of controlled release N fertilizer on N surplus and N content of soil
許多研究表明,施氮肥后田面水中氮素濃度迅速達(dá)到峰值,之后很快降低,在施基肥和分蘗肥后氮素濃度在一周左右降至與不施氮肥處理持平,施穗肥后3 d左右降至與不施氮肥基本接近[23-28],而且田面水中氮素以DTN 為主,在DTN 中,又以-N 和DON 為主[28]。本研究與以往研究類似,各施氮處理田面水中TN、DTN、-N 等主要形態(tài)氮素的濃度都基本在每次施肥后迅速達(dá)到最高,在施基肥后第4 天、分蘗肥后第5 天、穗肥后第4 天趨于穩(wěn)定。而且田面水中氮素都是以DTN 為主,其占TN 的比例均超過70%,在DTN 中,又以-N 和DON 為主。此外,雖然施基肥4 d 后,田面水中氮素濃度大幅降低,并趨于穩(wěn)定,但即使在施基肥后第7 天,N0、Nc、Nd 和Ns 處理田面水中TN 濃度仍分別比施分蘗肥后第5 天高150.4%、216.8%、82.5%和242.7%。因此,施基肥后7 d 內(nèi)、施分蘗肥后5 d 內(nèi)、施穗肥后4 d 內(nèi)都是稻田氮素?fù)p失的高風(fēng)險(xiǎn)期。
全國多點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)現(xiàn)“無水層混施”技術(shù)和“無水層混施”與“以水帶氮”組合技術(shù)都能明顯降低田面水中氨氮含量[21],王德建等[29]運(yùn)用大型原狀土柱的研究也發(fā)現(xiàn),水稻基肥干施會(huì)降低田面水中-N 含量。陳榮業(yè)等[19]的研究表明,追肥“以水帶氮”技術(shù)可將表施的60%以上的化肥氮帶入土層,從而降低田面水中氮素濃度。為了全面揭示農(nóng)藝深施對(duì)田面水中氮素濃度的影響規(guī)律,本研究動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)了各施肥處理每次施肥后不同形態(tài)氮的濃度,結(jié)果表明,在氮素?fù)p失高風(fēng)險(xiǎn)期(施基肥后7 d內(nèi),施分蘗肥后5 d內(nèi),施穗肥后4 d 內(nèi)),農(nóng)藝深施處理(Nd)能降低田面水中氮素濃度,其TN 濃度比常規(guī)肥水處理低18.5%(圖2),與以往研究類似,農(nóng)藝深施會(huì)使-N 濃度降低,且-N 濃度降低是導(dǎo)致田面水中TN 濃度降低的主要原因,其貢獻(xiàn)率高達(dá)82.9%(圖3)。農(nóng)藝深施配施緩控釋氮肥再減氮10%不僅能進(jìn)一步降低TN濃度(降幅高達(dá)49.8%,圖2),還因省去分蘗肥的施用,縮短氮素?fù)p失高風(fēng)險(xiǎn)期時(shí)長。常規(guī)施肥和農(nóng)藝深施下,氮素?fù)p失高風(fēng)險(xiǎn)期時(shí)長為16 d(基肥后7 d、分蘗肥后5 d、穗肥后4 d),而農(nóng)藝深施配施緩控釋氮肥能使高風(fēng)險(xiǎn)期時(shí)長降到11 d(圖1)。農(nóng)藝深施降低稻田田面水中氮素濃度可能是由于先施氮肥再灌水的情況下氮素隨水進(jìn)入土層,被土壤吸附、固定,從而使田面水中氮素濃度降低。農(nóng)藝深施之所以使-N濃度降幅較大,一是與-N 是稻田田面水中的主要存在形態(tài)有關(guān),二是與-N 容易被土壤吸附固定有關(guān)。農(nóng)藝深施配施緩控釋氮肥進(jìn)一步降低田面水中氮素濃度,這可能是由于施用緩控釋氮肥降低了施氮量,且緩控釋氮肥本身氮素釋放緩慢。此外,兩種施肥模式都有降低DTN、增加PN 在TN 中占比的作用,且DTN 占比的降低是由-N 占比降低所致(表2)。
氨揮發(fā)損失氮量占施氮量的8%~39%[30-31],是稻田氮素?fù)p失的主要途徑之一[32-34],且田面水中的-N濃度是氨揮發(fā)的決定因素之一[35]。以往研究表明,“無水層混施”或者“無水層混施”與“以水帶氮”組合,都有降低田面水中-N 含量、降低氨揮發(fā)量的作用[21,29]。本研究中,農(nóng)藝深施以及農(nóng)藝深施配施減量緩控釋氮肥都能明顯降低氮素?fù)p失高風(fēng)險(xiǎn)期田面水中-N 濃度,兩種處理下-N 濃度分別比常規(guī)施肥處理降低31.1%和69.4%,而且農(nóng)藝深施配施緩控釋氮肥還能縮短氮素?fù)p失高風(fēng)險(xiǎn)期時(shí)長。這意味著農(nóng)藝深施技術(shù)能降低稻田氨揮發(fā)損失,再配施緩控釋氮肥,降低效果更明顯。
田面水中氮素濃度高低及其持續(xù)時(shí)間長短與稻田氮素徑流流失量有直接關(guān)系。本研究發(fā)現(xiàn),農(nóng)藝深施及農(nóng)藝深施配施緩控釋氮肥都能降低氮素?fù)p失高風(fēng)險(xiǎn)期田面水中氮素濃度,而且農(nóng)藝深施配施緩控釋氮肥還能縮短高風(fēng)險(xiǎn)期時(shí)長,因而,兩種施肥模式都有減少稻田氮素徑流流失的作用。實(shí)際監(jiān)測(cè)也表明,與常規(guī)施肥處理相比,農(nóng)藝深施能使稻田TN 流失量減少19.1%,再配施緩控釋氮肥同時(shí)減氮10%能使TN流失量減少47.6%(表3)。
陳葦?shù)萚21]采用15N 同位素示蹤技術(shù)研究發(fā)現(xiàn),追肥“以水帶氮”技術(shù)能使氮素的回收率比常規(guī)方法提高7.9%,土壤殘留率提高7.1%,進(jìn)而能使氮素總體損失率降低14.9%。朱兆良[20]的研究表明,“無水層混施”或者“無水層混施”與“以水帶氮”組合,都能提高氮肥利用率,降低氮素總體損失量。王德建等[29]的研究發(fā)現(xiàn),水稻基肥“干耕施”雖然比“濕耙施”增加了氮素的淋失量,但降低了氨揮發(fā)量、增加了水稻吸氮量,進(jìn)而總體上降低了氮素的損失量。本研究表明,與常規(guī)施肥相比,農(nóng)藝深施及農(nóng)藝深施配施緩控釋氮肥再減氮10%都有一定的降低氮素盈余量的作用,特別是后者能使氮素盈余量降低38.1%,而二者的土壤有效氮含量卻均有增加趨勢(shì),表明農(nóng)藝深施和農(nóng)藝深施配施緩控釋氮肥再減氮10%都會(huì)降低氮素的總損失量。
以往關(guān)于“以水帶氮”“無水層混施”的研究都發(fā)現(xiàn),這些技術(shù)有促進(jìn)水稻對(duì)氮素吸收進(jìn)而增產(chǎn)的作用[20-21,29]。也有許多研究表明,施用緩控釋氮肥同時(shí)減少一定施氮量,并不會(huì)使水稻減產(chǎn)。如石敦杰等[11]對(duì)湖南毛里湖中稻的研究表明,與普通尿素相比,施用包膜尿素同時(shí)減氮20%條件下,水稻產(chǎn)量未降低。劉紅江等[12]在江蘇蘇州的研究表明,與施用普通尿素相比,氮肥減施18.2%的條件下施用脲酶抑制劑、脲醛尿素、草酰胺,水稻不會(huì)減產(chǎn)。肖雪玉等[13]在湖南瀏陽的研究表明,與施用普通尿素相比,施用樹脂包膜尿素且氮肥減施10%~30%時(shí),水稻仍略有增產(chǎn)趨勢(shì)。本研究中,與常規(guī)施肥處理相比,農(nóng)藝深施促進(jìn)了水稻對(duì)氮素的吸收,提高了氮肥利用率,進(jìn)而使水稻增產(chǎn);農(nóng)藝深施配施緩控釋氮肥處理中,雖然氮肥用量降低10%,但氮肥利用率提高了3.9個(gè)百分點(diǎn),水稻產(chǎn)量略有增加。
綜上,按“施基肥-泡田-旋耙整田”的方式施用基肥,并采用“以水帶氮”技術(shù)追肥,能降低氮素?fù)p失高風(fēng)險(xiǎn)期稻田田面水中氮素濃度,減少稻田氮素徑流流失及總損失量,提高氮肥利用率,使水稻增產(chǎn)。該農(nóng)藝深施技術(shù)再配施緩控釋氮肥,即使施氮量減少10%,也不會(huì)使水稻減產(chǎn),反而能進(jìn)一步降低田面水中氮素濃度,縮短氮素?fù)p失高風(fēng)險(xiǎn)期的時(shí)長,并能顯著減少氮素?fù)p失。
(1)農(nóng)藝深施能降低稻田田面水中氮素濃度,提高水稻氮肥利用率,減少氮肥損失,且有一定的增產(chǎn)作用。
(2)農(nóng)藝深施配施緩控釋氮肥再減氮10%,能進(jìn)一步降低稻田田面水中氮素濃度和氮肥損失量,且不會(huì)使水稻減產(chǎn)。
(3)農(nóng)藝深施是一項(xiàng)值得推廣的綠色施肥技術(shù),再配施緩控釋氮肥,效果更突出。
致謝:
鄭煜囅、聶玉蓮、祝棟梁、余延豐、陳群華等同志也參加了部分工作,特此致謝。
農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報(bào)2021年5期