姜海斌,張克強(qiáng),沈仕洲,馬瑛駿,渠清博,鄒洪濤
(1 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所,天津 300191;2 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)土地與環(huán)境學(xué)院,遼寧沈陽 110866;3 國家農(nóng)業(yè)環(huán)境大理觀測實(shí)驗(yàn)站,云南大理 671004)
水稻是我國主要糧食作物之一,種植面積在3000萬hm2左右,稻谷產(chǎn)量占我國糧食總產(chǎn)量的1/3以上[1]。施用肥料是實(shí)現(xiàn)水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要途徑,化肥因其施用方便、肥效快等特點(diǎn),逐漸取代傳統(tǒng)有機(jī)肥成為農(nóng)民普遍施用的肥料,為獲取較高的水稻產(chǎn)量,農(nóng)民常常過量施用化肥。大量化肥投入不僅導(dǎo)致氮肥利用效率下降,還會造成土壤質(zhì)量退化、農(nóng)業(yè)面源污染加重、溫室氣體排放加劇等一系列生態(tài)環(huán)境問題[2-5]。巨曉棠等[6]綜合分析了我國化肥施用的問題,農(nóng)作物平均化肥用量346.5 kg/hm2,為歐盟和美國的 2.5~2.6 倍[7-8]。長期盲目、過量施用化肥,也會導(dǎo)致土壤板結(jié)、肥力下降和農(nóng)作物品質(zhì)降低等農(nóng)業(yè)問題[9]。
大量研究表明,施用有機(jī)肥能夠提高水稻產(chǎn)量和氮肥利用率,且在一定范圍內(nèi)用有機(jī)肥部分替代化肥氮可使氮肥利用率達(dá)到最高[10-12]。田昌等[13]研究表明,控釋氮肥減常規(guī)氮量10%~30% 施用能保障水稻產(chǎn)量,且明顯提高氮肥利用率,顯著減少氮素養(yǎng)分損失。宋付朋等[14]研究表明,控釋氮肥比普通氮肥增產(chǎn)10%~40%,尤其是控釋氮肥施用量為普通氮肥1/3時仍有增產(chǎn)效果,控釋氮肥氮素利用率最高達(dá)到了51.2%。侯紅乾等[15]以南方雙季水稻為試驗(yàn)材料,減常規(guī)量20%施用緩/控釋肥(早稻126 kg/hm2和晚稻144 kg/hm2)在維持雙季水稻高產(chǎn)的同時氮肥利用率最高,氮素?fù)p失最低。
施肥是影響水稻高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一,合理的施肥模式既可防止土壤生產(chǎn)力的退化,而且能保持土地的可持續(xù)性生產(chǎn)[16-17]。有機(jī)肥含有作物生長必需的氮、磷以及其他大量和微量元素,且有機(jī)肥的肥效釋放緩慢,可以保證后期提供肥效;同時有機(jī)肥也能增加土壤的陽離子交換量,進(jìn)而增加土壤的保肥能力以及土壤有機(jī)質(zhì)含量,通過化肥與有機(jī)肥的部分替代可以協(xié)調(diào)化肥供肥過程,有效提高氮肥和磷肥利用率[18]。無機(jī)-有機(jī)肥配施有效解決化肥肥效短的問題,有利于協(xié)調(diào)土壤碳、氮庫的平衡,從而提高土壤系統(tǒng)生產(chǎn)力[19]。緩控釋氮肥作為新型肥料,可以一次性施用滿足作物全生育期養(yǎng)分需求,增產(chǎn)潛力大。緩控釋肥與減肥施用協(xié)同作用,能顯著提高水稻氮肥農(nóng)學(xué)利用效率和氮肥偏生產(chǎn)力,維持作物較高產(chǎn)量[20]。
洱海流域作為典型的農(nóng)業(yè)流域,水稻種植面積占大春季整個流域種植總面積的10%左右,主要位于流域北部、西部和南部的壩區(qū)[21]。水稻種植化肥施用量大,重施基肥、早追肥,長期施用可能導(dǎo)致土壤氮、磷庫存失衡。為進(jìn)一步明確洱海流域水稻種植區(qū)減氮施肥條件下稻田土壤氮磷含量變化,本試驗(yàn)以洱海流域2019—2020年兩年水稻產(chǎn)量和2020年稻田土壤為研究對象,設(shè)置化肥減量、不同有機(jī)肥替代和緩控釋肥等施肥處理,通過田間小區(qū)試驗(yàn),研究洱海流域不同施肥模式下水稻產(chǎn)量和土壤剖面氮磷含量,為洱海流域稻田施肥管理提供科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。
試驗(yàn)地位于云南省大理市喜洲鎮(zhèn),云南大理國家農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)野外科學(xué)觀測研究站(北緯25°53′34″,東經(jīng)100°10′27″)。該地區(qū)屬于典型低緯高原中亞熱帶西南季風(fēng)氣候類型,海拔1980 m,氣候溫和,光照充足,年平均氣溫14.6℃,多年平均降雨量為1048 mm[22]。本試驗(yàn)于 2017—2020 年連續(xù)進(jìn)行水稻種植,種植制度為水稻-大蒜-水稻-蠶豆輪作,一年兩熟,供試水稻品種為云粳25,通常水稻在每年的6月初插秧,10月末收獲。供試土壤為水稻土,0—20 cm土層土壤基本理化性質(zhì)為: pH 7.1、有機(jī)質(zhì) 57.3 g/kg、全氮 3.3 g/kg、全磷 0.9 g/kg、硝態(tài)氮21.64 mg/kg、銨態(tài)氮 14.22 mg/kg、有效磷 35.3 mg/kg。
試驗(yàn)共設(shè) 8個處理:不施肥(CK);常規(guī)施肥(CF);常規(guī)施肥減量20% (T1);有機(jī)肥等氮替代T1 (T2);有機(jī)肥等磷替代T1,尿素補(bǔ)齊氮肥(T3);考慮有機(jī)肥礦化率25%,以氮計(jì),有機(jī)肥替代T1 (T4);考慮有機(jī)肥礦化率25%,以磷計(jì),有機(jī)肥替代T1,尿素補(bǔ)齊氮肥(T5);緩控釋肥等N替代T1 (T6)。每個處理3次重復(fù),共24個小區(qū),隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。每個試驗(yàn)小區(qū)面積為30 m2(6 m×5 m),小區(qū)間用水泥砂漿筑埂,埂寬0.24 m,埂高0.20 m,地表以下筑入1 m。各處理肥料品種及施用量見表1。
表1 不同處理施肥類型和施肥量(kg/hm2)Table 1 Fertilizer type and rate of different treatments
水稻種植管理按當(dāng)?shù)胤N植管理方式。供試常規(guī)肥料包括尿素(N 46%)、過磷酸鈣(P2O516%)、硫酸鉀(K2O 50%)。緩控釋肥為中國科學(xué)院生產(chǎn)的“嘉福特”牌水稻專用肥,總養(yǎng)分≥45%,氮磷鉀比例為25∶12∶8。有機(jī)肥為商品牛糞有機(jī)肥,含有機(jī)質(zhì)14.5%、N 2.3%、P2O52.4%、K2O 5.7%。有機(jī)肥用作基肥,在翻耕前一次性施入,翻耕深度約 20 cm,磷鉀肥在分蘗期一次性施入,尿素分兩次施入,基肥和穗肥各施入總量的70%和30%。所有施肥處理肥料均人工撒施。田面水高度維持在10 cm左右,水面低至2~3 cm補(bǔ)充灌溉水,每周約2次,在水稻生長中期人工除草一次。
于2019年10月11日和2020年11月11日(后期連續(xù)降雨導(dǎo)致收割延后)水稻成熟后,分別收獲每個小區(qū)水稻籽粒和秸稈,測產(chǎn)。2020年水稻收獲后,采集 0—20、20—40、40—60、60—80、80—100 cm 5 個土層土壤樣品。土壤樣品均參照《土壤農(nóng)化分析》[23]方法進(jìn)行養(yǎng)分含量測定。新鮮土壤樣品用1 mol/L氯化鉀溶液浸提,用靛酚藍(lán)比色法測定銨態(tài)氮含量,用紫外分光光度法測定硝態(tài)氮含量。風(fēng)干土壤樣品過0.85 mm 篩用于測定有效磷含量,過0.15 mm篩用于測定全氮、全磷含量。土壤全氮含量用凱氏定氮法測定;全磷含量采用H2SO4-HClO3消煮—鉬銻抗比色法測定;土壤有效磷含量用0.5 mol/L NaHCO3浸提—鉬銻抗比色法測定。。
運(yùn)用Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,使用Origin 2018繪圖,用SPSS 19.0軟件單因素方差分析進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)(P< 0.05),用LSD和Duncan法進(jìn)行均值比較。
如表2所示,2019和2020年兩年水稻籽粒產(chǎn)量,只施用等量氮素投入的有機(jī)肥處理T2與CK均無顯著差異;減施20%常規(guī)肥量的T1處理與常規(guī)處理CF也無顯著差異;以施用緩控釋肥處理T6的籽粒產(chǎn)量最高,2019年為11.24 t/hm2,除2019年與常規(guī)施肥CF相當(dāng),均顯著高于其他處理,兩年籽粒產(chǎn)量平均值T6高于CF處理8.2%;3個施用有機(jī)肥處理T3、T4和T5之間籽粒產(chǎn)量無顯著差異。
表2 不同施肥模式下水稻籽粒和秸稈產(chǎn)量 (t/hm2)Table 2 Grain and straw yield of rice under different fertilization
施肥處理對水稻秸稈產(chǎn)量的影響與籽粒類似,兩年水稻秸稈產(chǎn)量CK 和T2處理均沒有顯著差異,2019年和兩年平均值CK和T2顯著低于其他處理。減施常規(guī)肥20%的T1處理和施用有機(jī)肥處理T4、T3和T5的秸稈產(chǎn)量與常規(guī)施肥CF處理無顯著差異。2年試驗(yàn)緩控釋肥T6處理的秸稈產(chǎn)量平均值除與CF和T1處理相當(dāng)外,顯著高于其他處理,相比CF處理T6秸稈產(chǎn)量提高12.3%。
圖1顯示,不同施肥模式0—100 cm深度稻田土壤全氮含量在0.03~4.18 g/kg,從表層向下,土壤全氮含量先升高再降低至較低濃度。0—20 cm深度土壤全氮含量在2.12~3.53 g/kg,施用有機(jī)肥處理T2、T3、T4和T5土壤全氮含量高于常規(guī)施肥,可以增加土壤表層全氮含量,緩控釋肥處理T6土壤全氮含量低于對照,為所有施肥處理土壤全氮含量最低。20—40 cm深度土壤全氮含量高于0—20 cm土層,在3.24~4.18 g/kg,常規(guī)施肥處理CF土壤全氮含量高于其他處理,有向下遷移趨勢。60—80 cm深度土壤全氮含量低于0—20 cm,80—100 cm深度土壤全氮含量降至最低,在0.63 g/kg以下,表明土壤氮素主要固存于0—60 cm土層。
圖1 不同施肥模式下稻田土壤氮素含量剖面分布Fig. 1 Profile distribution of N content in the paddy field under different fertilization
圖1顯示,不同施肥模式下0—20 cm深度土壤銨態(tài)氮含量顯著高于20 cm以下土層。在0—20 cm土層,CF、T1、T4和T5處理的土壤銨態(tài)氮含量無顯著差異,但均顯著高于CK (33.00 mg/kg)。有機(jī)肥施用量最高的T4處理的土壤銨態(tài)氮含量在20—60 cm 2個土層均高于其他處理??傮w來看,土壤銨態(tài)氮主要固存于0—20 cm土層。
圖1顯示,5個施肥處理土壤硝態(tài)氮含量均在20—40 cm土層最高,且0—60 cm土層的含量均明顯高于60 cm以下土層。0—20 cm深度土壤硝態(tài)氮在0.55~1.28 mg/kg,CF處理顯著高于其他處理,其次為高有機(jī)肥量處理T4和T5,以緩釋肥處理T6含量最低。20—40 cm深度土壤硝態(tài)氮含量T4和T5同樣高于其他處理。自40 cm深度土層開始,土壤硝態(tài)氮含量逐漸降低,80—100 cm土壤深度土壤硝態(tài)氮含量降至最低,在0.12~0.17 mg/kg。與銨態(tài)氮相比,土壤硝態(tài)氮向下遷移趨勢明顯。
圖2顯示,不同施肥模式稻田0—100 cm土層土壤全磷含量在0.48~1.22 g/kg,從表層至底層,土壤全磷含量緩慢降低。0—20 cm深度土壤全磷含量在1.00~1.22 g/kg,有機(jī)肥處理T4土壤全磷含量大于其他施肥處理。20—100 cm土層土壤全磷含量呈緩慢降低的趨勢,80—100 cm深度土壤全磷含量最低,大部分施肥處理土壤全磷含量均低于1.00 g/kg。有機(jī)肥處理T4土壤全磷含量在0—60 cm深度土層均大于其他施肥處理。
圖2 不同施肥模式下稻田土壤磷素含量剖面分布Fig. 2 Profile distribution of P content in the paddy field under different fertilization
圖2顯示,不同施肥模式稻田0—100 cm土層土壤有效磷含量在2.37~63.23 mg/kg,土壤表層有效磷含量顯著高于其他土層深度有效磷含量,各層土壤有效磷含量呈逐漸降低。0—20 cm深度土壤有效磷含量在26.12~63.23 mg/kg,有機(jī)肥處理T4和T5有效磷含量顯著大于其他施肥處理,有機(jī)肥處理T3和緩控釋肥處理T6土壤有效磷含量高于常規(guī)施肥處理,僅有機(jī)肥處理T2和CK土壤有效磷含量低于常規(guī)施肥處理。20—40 cm深度土壤有效磷含量和0—20 cm深度土壤有效磷含量分布一致,有機(jī)肥處理T4和T5有效磷含量大于其他施肥處理。60—100 cm深度土壤有效磷含量顯著下降,大部分施肥處理有效磷含量均小于18.56 mg/kg。
施肥是水稻獲得高產(chǎn)的重要措施[24]。本研究中,常規(guī)肥減量處理籽粒和秸稈產(chǎn)量與常規(guī)施肥無顯著差異。供試小區(qū)連續(xù)施肥,氮素在土壤中存在盈余,水稻吸收的氮主要來自土壤,占氮吸收總量的70%左右,肥料氮只占到30%,雖然氮肥減少至常規(guī)量的80%,但仍能滿足水稻生長的正常需求[25]。與常規(guī)施肥相比,單施有機(jī)肥處理T2顯著降低籽粒和秸稈產(chǎn)量,主要由于有機(jī)肥等氮施用,有機(jī)肥中養(yǎng)分釋放速率較慢,難以及時供應(yīng)作物生長需求,會導(dǎo)致試驗(yàn)處理作物產(chǎn)量低于單施化肥處理[26]。剩余有機(jī)肥處理T3、T4和T5籽粒和秸稈產(chǎn)量也降低,但與常規(guī)施肥差異縮小,有機(jī)肥處理T5為有機(jī)無機(jī)肥配施,既能補(bǔ)充土壤速效養(yǎng)分的不足,又能發(fā)揮有機(jī)肥持久釋放養(yǎng)分的能力,有助于穩(wěn)定水稻產(chǎn)量。與常規(guī)施肥處理比,施用緩控釋肥處理水稻籽粒和秸稈產(chǎn)量分別增加8.2%和12.3%,緩控釋肥能夠協(xié)調(diào)養(yǎng)分釋放速率,在水稻生育中后期養(yǎng)分穩(wěn)定釋放,且肥效持續(xù)時間長,達(dá)到養(yǎng)分釋放與水稻養(yǎng)分需求的同步,可使水稻產(chǎn)量和肥料利用率大幅度提高。
土壤全氮是評價(jià)土壤肥力水平的重要指標(biāo)之一,能提供植物必需的N營養(yǎng)元素,其豐缺程度直接關(guān)系到農(nóng)作物的生產(chǎn)狀況和產(chǎn)量水平[27]。劉春柱等[28]和黃婷等[29]研究表明,與單施化肥相比,有機(jī)無機(jī)肥配施能顯著增加土壤中氮含量及其有效性,調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分平衡,提高土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力。本研究中,施用有機(jī)肥處理提高了土壤表層全氮含量,這主要由于化肥氮損失途徑多,損失量較大,而有機(jī)肥中的大量有機(jī)態(tài)氮較為穩(wěn)定,導(dǎo)致常規(guī)施肥處理土壤表層全氮含量低于有機(jī)肥處理土壤全氮含量。其中,有機(jī)肥處理T4土壤全氮含量高于其他施肥處理,為3.53 g/kg,由于T4施用有機(jī)肥量較高,導(dǎo)致表層土壤全氮含量顯著高于常規(guī)施肥處理。Gong等[30]和Yang等[31]通過田間長期定位施肥試驗(yàn)同樣證實(shí),有機(jī)無機(jī)肥配施能顯著提高土壤全氮量,且隨著有機(jī)肥投入量的增加,土壤全氮呈顯著增加的趨勢。隨著土層深度的增加,土壤全氮從表層開始先升高再降低至較低含量。20—40 cm深度土壤中,常規(guī)施肥處理土壤全氮明顯高于其他施肥處理,說明高量施用化肥可以導(dǎo)致土壤氮素向下遷移,造成資源浪費(fèi)甚至可能引起環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。20—40 cm土層土壤全氮含量高于0—20 cm土層,這可能是水稻長期處于淹水環(huán)境且中后期多次降雨導(dǎo)致氮素向下遷移,同時0—20 cm土層又是水稻根系養(yǎng)分吸收范圍,導(dǎo)致土壤表層全氮含量偏低,與溫延臣等[32]0—40 cm土層有機(jī)肥處理土壤全氮含量高于單施化肥處理的研究結(jié)果略有不同。80—100 cm深度土壤全氮降至最低,在0.63 g/kg以下,明顯低于0—80 cm土層土壤全氮含量。
銨態(tài)氮是稻田土壤氮的主要存在形態(tài),水稻生長過程中不斷地吸收銨態(tài)氮[33]。本研究中,不同施肥模式稻田土壤銨態(tài)氮在0—100 cm土層范圍內(nèi)為4.95~63.05 mg/kg,土壤表層銨態(tài)氮含量顯著高于其他深度土壤銨態(tài)氮含量。銨態(tài)氮本身帶正電荷,易被土壤膠體固定不隨水淋溶,從而使銨態(tài)氮多數(shù)存在于稻田耕層土壤中[34]。張璐等[35]研究結(jié)果表明,與單施化肥相比,配施有機(jī)肥可以降低前期氮素礦化速率,提高后期氮素礦化量。本研究中,常規(guī)施肥處理土壤銨態(tài)氮含量在0—20 cm土層土壤深度顯著高于其他施肥處理,常規(guī)施肥施用的尿素屬于無機(jī)態(tài)氮,容易水解為銨態(tài)氮,而其他施入有機(jī)肥和緩控釋肥釋放銨態(tài)氮則較為緩慢,在水稻收獲后大部分氮素仍以原形態(tài)存在于土壤中,并未引起土壤銨態(tài)氮含量的升高。對照處理和等N量有機(jī)肥處理T2在20—100 cm 4個土層深度銨態(tài)氮含量低于其他施肥處理土壤銨態(tài)氮含量。土壤表層銨態(tài)氮含量呈單施化肥處理>有機(jī)肥處理>CK處理≈緩控釋肥處理,施用常規(guī)化肥更易引起稻田土壤銨態(tài)氮含量的升高。
近年來,地下水硝態(tài)氮污染問題日趨嚴(yán)重,是全球關(guān)注的熱點(diǎn),土壤剖面中硝態(tài)氮含量及其空間分布特征是表征硝態(tài)氮淋失風(fēng)險(xiǎn)的主要指標(biāo)[36-38]。本研究中,不同施肥模式0—100 cm土層稻田土壤硝態(tài)氮含量為0.12~1.46 mg/kg,5個土層深度土壤硝態(tài)氮含量呈先升高再降低的趨勢,土壤硝態(tài)氮空間分布特征和土壤全氮相似。與土壤銨態(tài)氮含量相比,土壤硝態(tài)氮含量顯著降低,主要因?yàn)楣┰囃寥罏樗就?,長期處于淹水環(huán)境所致。0—20 cm土層土壤硝態(tài)氮含量在0.55~1.28 mg/kg,常規(guī)施肥土壤硝態(tài)氮顯著高于其他施肥處理,主要因?yàn)槌R?guī)施肥施用的尿素為無機(jī)態(tài)氮,迅速水解硝化為硝態(tài)氮,同時常規(guī)施肥施用量也較高。有機(jī)肥處理T4和T5土壤硝態(tài)氮含量大于其他施肥處理,在考慮有機(jī)肥礦化率情況下有機(jī)肥施用量較高的緣由。20—40 cm土層土壤硝態(tài)氮含量高于0—20 cm深度土壤硝態(tài)氮含量,有機(jī)肥處理T4和T5土壤硝態(tài)氮含量分別為1.46和1.70 mg/kg,同樣高于其他施肥處理,大量施用有機(jī)肥導(dǎo)致20—40 cm土層土壤硝態(tài)氮向下遷移,土壤硝態(tài)氮發(fā)生淋溶風(fēng)險(xiǎn)高于化肥處理,有機(jī)肥施用量也要與水稻生長需求協(xié)調(diào),這與Thomsen等[39]和Kemppainen等[40]的研究結(jié)果一致。自40 cm土層深度往下,土壤硝態(tài)氮含量逐漸降低,在80—100 cm土層土壤硝態(tài)氮含量降至最低為0.12~0.17 mg/kg。
劉雨薇等[41]通過對棕壤研究發(fā)現(xiàn),有機(jī)無機(jī)肥配施可提高土壤肥力,增加土壤中的全磷含量。Li等[42]研究同樣表明,相比全量施用化肥,有機(jī)肥替代部分化肥明顯增加了土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷含量。本研究中,不同施肥模式稻田土壤全磷在0—20 cm土層深度,有機(jī)肥處理T4土壤全磷含量大于其他施肥處理。20—100 cm深度土壤全磷含量呈降低的趨勢,80—100 cm深度土壤全磷含量降至最低,大部分施肥處理土壤全磷含量均低于1.22 g/kg。有機(jī)肥處理T4土壤全磷含量在0—100 cm深度大部分土層均大于其他施肥處理。有機(jī)肥施入土壤中,有機(jī)陰離子會和土壤表面的專性吸收位點(diǎn)結(jié)合,使土壤對磷的吸附能力下降,同時腐殖質(zhì)可對鐵、鋁氧化物膠體產(chǎn)生包蔽,減少對磷的吸附固定,進(jìn)而提高了土壤含磷量[43]。
有機(jī)肥對提高土壤養(yǎng)分、改善土壤性質(zhì)和培肥地力有積極作用[44-46]。馬凡凡[47]研究結(jié)果顯示,施用有機(jī)肥處理較單施化肥顯著提高土壤有效磷含量。本研究中,不同施肥模式稻田0—100 cm土層范圍內(nèi)土壤有效磷含量為2.37~63.23 mg/kg,表層土壤有效磷含量顯著高于其他深度土層,各土層土壤有效磷含量呈逐漸降低的趨勢。李燕青等[48]研究發(fā)現(xiàn),在華北平原冬小麥-夏玉米輪作過程中,施用雞糞和豬糞處理使得土壤有效磷和速效鉀含量均大量增加,牛糞處理的速效鉀含量也大量增加,因此長期施用有機(jī)肥必然導(dǎo)致土壤中磷、鉀的富集和累積。在0—40 cm土層深度,有機(jī)肥處理T4和T5有效磷含量大于其他施肥處理,施用的有機(jī)肥本身含有磷素,而且有機(jī)肥的施用會導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)含量的增加,有機(jī)質(zhì)可以減少無機(jī)磷的固定,促進(jìn)無機(jī)磷的溶解,最終導(dǎo)致土壤速效磷含量的增加[49]。60—100 cm土壤有效磷含量顯著下降,大部分施肥處理有效磷含量均小于15.00 mg/kg。
供試稻田土壤條件下,減施20%常規(guī)量化肥可以在保證水稻產(chǎn)量的同時,減少土壤表層氮、磷的殘留。減施20%常規(guī)量的養(yǎng)分投入且以有機(jī)肥替代全部氮或者磷會降低水稻產(chǎn)量,同時也減少土壤氮、磷的殘留。減施20%常規(guī)量養(yǎng)分投入量,以緩釋氮肥替代常規(guī)化肥可以顯著提高水稻產(chǎn)量并降低土壤表層氮磷殘留??紤]有機(jī)養(yǎng)分礦化率,加大有機(jī)肥投入量雖然可以提高水稻產(chǎn)量,但顯著增加了土壤全氮、全磷和有效磷的殘留,長期施用大量有機(jī)肥增加了養(yǎng)分向下遷移的風(fēng)險(xiǎn)。