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近年来,通过过量施用化肥获得高产已成为太湖地区的普遍现象,而由此引发的农业面源污染对水体生态环境恶化的贡献值也越来越大。因此,本研究设计了8种不同施肥处理的田间试验,重点研究了减量化施肥条件下:农田田面水中氮磷流失风险;当季氮磷径流损失量;各减量化施肥措施对水稻生长、产量、肥料利用率的影响;并对不同处理的经济效益进行评价,为减少农田氮磷使用量,降低氮磷流失量,减缓农业面源污染提供理论依据。主要研究结果如下:
(1)不同处理条件下田面水中氮磷流失风险:氮素在施肥后一周内有较高的流失风险,一周之后降至较低水平并趋于稳定;磷素在施肥后1d就达到峰值,5d后总磷浓度降至1mg/L以下,流失风险降低。各减量化施肥处理对降低田面水中总氮、铵氮、总磷、可溶态磷的浓度有显著的效果。
(2)不同处理条件下田面水氮磷流失量:当季稻田氮素流失率在1.4%-2.6%之间。不同减量化施肥处理年度累计氮素流失负荷较对照处理下降6%-53%,磷素的当季流失量并不大,表观流失率也仅在0.35%-0.45%之间,各减量化处理年度累计流失负荷较对照处理下降2%-35%。并且不同的减量化处理水稻氮素的利用率提高了8%-13.5%,而磷素的利用率则提高了3.2%-7.1%。
(3)不同处理条件下对水稻生长、产量及肥料利用率及土壤肥力的影响:减少20%-30%的化肥投入,并没有对水稻不同生长期的生理性状和养分含量积累造成显著性差异。虽然施肥量降低,各处理均能有效保证水稻产量,甚至有所提高;不同处理对水稻各生长期土壤全量养分含量影响差异并不显著,由分蘖期至成熟期,土壤全量养分含量在水稻生长季变化幅度也很小。
(4)不同处理条件下经济效益情况:除秸秆化肥处理收益较对照处理有所下降外,其他处理均能有效保证收益并且有所提高。早稻季不同处理收益最大值高出对照处理99元/亩,晚稻季为85元/亩。减量化施肥处理的产投比较对照处理均有不同程度的提高,早稻季最高提高0.19,晚稻季最高提高0.20。