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农业面源污染已成为巢湖流域污染的主要来源，化肥施用的贡献尤为显著，同时加剧了巢湖水体的富营养化现象，使得该流域内农业面源污染的控制极为迫切。本实验采用巢湖流域主要的种植模式麦稻轮作，设置不同的优化施肥处理，其中麦季设置7组处理:“空白对照”、“常规施肥”、“减量优化施肥+有机肥”、“减量优化施肥+土壤疏松剂”、“减量优化施肥+生物炭土壤改良剂”、“炭基肥优化施肥”、“保持性肥料优化施肥”。稻季设置5组处理:“空白对照”、“常规施肥”、“减量优化施肥”、“控失肥优化施肥”、“炭基肥优化施肥”。 通过跟踪监测不同施肥处理氮、磷的径流流失情况、麦稻轮作田间温室气体的排放通量、土壤中养分残留量、稻麦产量及经济效益分析，旨在选择出适合巢湖流域的麦稻轮作清洁生产施肥模式，为巢湖流域的农业面源污染控制提供数据支撑。对数据进行分析，主要得出以下结论: 1.施肥可以显著增加稻、麦农田中径流水中氮、磷的含量，优化减量施肥相对常规处理可以降低径流水中氮、磷含量，对控制农田中氮、磷的排放有积极作用。 2.麦季氮素径流流失量2.092～5.554kg·hm-2，流失率1.785％～2.333％;磷素流失率量0.016～0.021kg·hm-2，流失率0.018％～0.022％。稻季氮素径流流失量4.315～15.338kg·hm-2，流失率2.61％～6.52％;磷素流失总量0.145～0.280kg·hm-2，流失率0.24％～0.38％。轮作周期内氮、磷的径流流失主要发生在稻季。 3.相对常规施肥处理，减量施肥可以减少氮、磷的径流流失总量，麦季五组优化施肥氮素减排率11.72％～30.11％;磷素减排率6.50％～23.74％。稻季三组优化施肥处理氮素减排率4.36％～64.74％，磷素减排率9.02％～48.30％。可以看出，减量优化施肥可以有效控制农业面源污染。 4.施肥可以提高土壤中氮、磷的含量，但在作物收获期减量优化施肥和常规施肥处理田间氮、磷养分残留差异不显著。 5.减量施肥可以有效减少田间温室气体CH4、N2O的排放，对减轻温室效应有一定的贡献。其中CH4的排放主要发生在稻季，N2O的排放主要发生在麦季。 6.综合不同施肥处理处理的环境效应和经济效应，麦季“保持性肥料优化施肥”处理和稻季“炭基肥优化施肥”处理可以作为适合巢湖流域麦稻轮作的生产模式，有效控制巢湖流域的农业面源污染。