不同类型肥料对东北地区稻田氮磷损失和水稻产量的影响

【目的】减少东北地区稻田氮肥施用量,提高养分利用效率。【方法】利用田间小区试验研究了不同类型缓/控释肥料对稻田退水氮磷径流损失、水稻产量和氮素吸收利用效率的影响。【结果】与常规施肥处理比较,缓/控释肥料做基肥一次施用可以显著降低稻田退水中氮素质量浓度和径流损失量,缓/控释肥料CRF-3处理(中化牌控释掺混肥料,N、P_2O_5、K_2O养分质量比为19∶14∶22)磷素量较高,易造成磷素的淋洗和径流损失,CRF-1处理(宁夏农林科学院自主研制的控释掺混肥料,N、P_2O_5、K_2O养分质量比为26∶10∶12)总氮和总磷径流损失量均最低,分别比常规施肥处理降低了38.04%和46.87%。受田面追施氮肥的影响,常规施肥处理田面水总氮质量浓度最高达到9.43 mg/L,缓/控释肥料处理田面水总氮质量浓度在水稻插秧15 d后才达到峰值,显著低于常规施肥处理。与常规施肥比较,CRF-1和CRF-3处理水稻籽粒产量没有降低,其中CRF-1处理氮肥回收率提高9.84%,氮肥农学利用效率增加了10.83 kg/kg。【结论】综合考虑稻田氮磷养分径流损失和水稻产量因素,CRF-1处理水稻养分配比合理,是较适宜东北地区水稻种植的控释肥料。

化肥用量和有机无机复混肥对浙江海涂区氮磷损失的影响

通过田间小区试验研究了化肥不同施用量和有机无机复混肥对海涂区西兰花种植时氮磷损失的影响,结果表明:①海涂区地表径流中氮以硝态氮为主,前期氮流失量大于后期流失量,前期径流水中水溶性磷和颗粒性磷流失量相近,后期则以颗粒性磷为主;②全化肥增量20%处理径流水中全氮、全磷流失量均高于全化肥处理和全化肥减量20%处理,全化肥处理和全化肥减量20%处理间全氮和全磷流失量差异不显著。有机无机复混肥比等养分投入的全化肥处理增加了径流水中全氮和全磷的流失量;③各处理地下水中硝态氮浓度均较高,全化肥增量20%和有机无机复混肥处理地下水中硝态氮含量高于其余处理,土壤对硝态氮的截留能力较弱,施肥后5天时0.5m深度和1.0m深度硝态氮含量无显著差异。

稻田控制排水对减少氮磷损失的影响

地面排水是稻田氮磷损失的重要途径。击溅侵蚀、排水沟坡面和沟底冲刷导致农田氮磷进入地表径流。控制排水可减少地面排水量和排水中氮磷浓度,尤其是降低径流中氮磷浓度,从而减少稻田氮磷损失。土壤颗粒沉淀、硝化、反硝化反应以及作物吸收是排水中氮磷浓度降低的主要原因。通过控制涝水在稻田和排水沟中的滞留时间,增加排水沟口溢流堰高度,降低径流水力坡度和挟沙能力是控制排水的主要手段。最后提出了稻田控制排水需要进一步研究的问题。

追肥减量对设施西葫芦产量、土壤养分及氮磷损失的影响

针对目前设施蔬菜品质差、氮磷流失严重的问题,通过小区试验,研究不同追肥减量幅度对设施西葫芦产量、品质及土壤氮磷损失的影响。结果表明,在目前农民习惯施肥(FP)基础上,随着追肥减量幅度的升高,西葫芦产量升高;各追肥减施处理的硝态氮含量呈现先下降后上升的变化趋势;西葫芦VC含量随着追肥减量幅度的加大而升高,硝酸盐含量则随之显著下降;随着追肥减量幅度的升高,西葫芦对氮的吸收显著提高,钾的吸收量也基本与减量幅度成正比,对磷的吸收则是减量20%处理(80%FP)最高,其次是减量30%处理(70%FP);氮的淋溶量随着追肥减量幅度的增大明显下降;追肥减量能降低磷淋溶量,80%FP最低。考虑产量收益及环境效益,在农民习惯追肥基础上减施30%处理是本试验条件下的最佳处理。

减量施肥对设施黄瓜-甜瓜一年两茬栽培模式下产量及氮磷损失的影响

针对目前设施大棚生产中施肥过量、棚内生态环境差的问题,采用小区试验,保持农民习惯基肥用量不变,研究黄瓜-甜瓜一年两茬不同茬口追肥减量幅度对其产量、收益及土壤氮磷损失的影响。结果表明,黄瓜和甜瓜分别在农民习惯追肥量基础上减施10%和15%的产量和收益最高,再提高追肥的减施幅度,产量和收益明显下降。各处理的土壤有机质、碱解氮含量在经历一年两茬作物生长后明显下降,速效钾也出现不同程度的下降,而有效磷在表层土中进一步积累;氮的淋溶量较高,两茬总淋溶量占投入肥料的比例为19.16%~36.18%,其中黄瓜种植茬口追肥减量5%处理的氮淋溶量最低,而在甜瓜种植茬口中,氮淋溶量最低的是追肥减量35%处理;磷的总淋溶量较低,在2.68~7.67kg/hm^2之间,占肥料投入比例不足0.4%。综上所述,在农民习惯追肥量基础上黄瓜追肥减施10%+甜瓜追肥减施15%的处理具有设施黄瓜-甜瓜一年两茬最高的经济收益和较高的环境效益。

施肥深度对潮砂土氮磷损失及土壤氮磷含量的影响

以机插精量一次性侧深施肥为背景,探究施肥深度对氮、磷损失及土壤氮磷养分的影响,为农业机械化提供科学依据。本研究采用土柱模拟试验,于2019年在湖南农业大学试验基地大棚内进行,供试土壤为潮砂田水稻土,肥料为三元复混肥。试验共设置6个处理:CK(不施肥)和0(表施)、5、7.5、10、12.5 cm五个不同深度施肥处理,监测氨挥发、田面水和渗漏水氮磷含量的动态变化以及土壤氮磷含量。结果表明:与表施处理相比,5、7.5、10、12.5 cm深施处理的氨挥发累积量分别下降68.07%、82.40%、99.98%、99.98%。10、12.5 cm深施处理的田面水总氮平均浓度,比表施处理分别下降84.82%、89.07%;各深度施肥处理的田面水总磷平均浓度较表施处理均大幅下降,降幅达92.43%~99.56%。不同深度施肥处理的渗漏水中氮、磷平均浓度与表施处理之间差异不显著。在0~20 cm土层中,5、7.5、10、12.5 cm深施处理的土壤全氮、全磷含量分别比表施处理提高了4.63%、12.25%、11.85%、5.69%和6.40%、5.90%、6.09%、5.43%;20~30 cm和30~40 cm土层中,各处理间的氮磷含量差异不显著。肥料深施能显著降低氮磷损失,潮砂土的适宜施肥深度为10 cm。

自然降雨和施用缓释肥对北运河上游大田氮磷径流流失的影响

在北运河上游流域,通过大田监测试验,研究了自然降雨条件下不施肥(T_(1))、传统施肥(T_(2))、缓释肥(T_(3))3种不同施肥处理玉米生长季氮磷径流流失的影响。结果表明:当流域内12 h内降雨量超过30 mm时,土壤含量水呈饱和状态,由此地表径流液产生;若在1 h内降雨量超过30 mm,则会加剧径流的产出。与T_(2)处理相比,T_(3)处理的总氮、总磷、铵态氮、硝态氮流失量均偏低,分别低15.3%、24.2%、10%和12%,但未达到显著性差异。T_(3)处理的总氮流失率为0.07%,较T_(2)处理减少46.2%;T_(3)处理的总磷流失率为0.13%,较T_(2)处理减少71.7%;T_(3)处理的硝态氮流失率为0.06%,较T_(2)处理减少25%。综上,与传统施肥相比,施用缓释肥在减少氮磷流失方面能起到一定的减排作用,对科学推广缓释肥和评估缓释肥对氮磷流失的减排效果提供了数据支撑。

减少氮、磷损失,控制其对环境污染的途径

本文从改进肥料施用技术、改性现有肥料、阻断农田氮磷损失的物理和化学措施、运用生物学途径以及植物生长调节物质等方面综述了当前提高氮、磷肥料利用效率 ,减少氮、磷对环境污染的途径。

不同土壤添加剂对太湖流域小麦产量及氮磷养分流失的影响

为探讨土壤添加剂对太湖流域面源污染控制的效果,采用盆栽试验,选用树脂、生物炭和硝化抑制剂作为供试材料,研究其单独施用、两两配施以及三者同时施用对冬小麦产量、氮磷养分吸收、氮磷径流渗漏损失和土壤养分的影响。研究结果表明:各添加剂处理均促进了小麦的地上部生物量,除单施树脂处理外,其他添加剂处理的产量都比施肥对照有所增加,增加幅度为13%~133%,以添加剂的两两配施效果较佳;各添加剂处理均促进了小麦对氮素的吸收,除单施树脂处理外,其余处理均提高了氮肥利用效率,以两两配施效果最为显著,显著高于施肥处理;与施肥对照相比,生物炭和硝化抑制剂的单施及配施均降低了径流和渗漏液中TN和TP浓度,减少麦季氮流失57%~71%、磷流失26%~46%,而有树脂施入的处理其氮磷损失量有所提高。综合比较得出,施化肥的同时配施生物炭和硝化抑制剂,可显著增加小麦产量(增产103%),氮肥农学效率和生理效率显著提高,整个麦季通过径流和渗漏损失的氮磷分别减少了68.8%和26.1%,值得在太湖流域麦田的面源污染控制上进一步应用。

玉米间套作模式对地表氮磷流失的影响与经济效益分析

2015、2016年,采用田间小区试验,研究自然降雨条件下玉米单作、玉米间作芝麻、玉米间作花生、玉米间作大豆、玉米套种红薯对旱地地表氮磷养分流失的影响,并进行经济效益分析。结果表明:旱地玉米不同间(套)作模式对地表氮磷流失的拦截效应明显,氮磷流失以颗粒态为主,分别达77.21%~81.68%和63.68%~69.10%;与玉米单作相比,玉米间作大豆和玉米套种红薯对旱地氮磷径流流失的阻控效应更加明显,玉米间作大豆的径流总氮、颗粒态氮年均流失量分别减少了40.67%和39.15%,总磷和颗粒态磷年均流失量分别减少了38.94%和39.84%;玉米套作红薯模式的总氮和颗粒态氮年均流失量分别减少了38.07%和38.27%,总磷与颗粒态磷年均流失量分别减少了31.75%和28.09%;玉米套作红薯模式的生产效益最佳,其经济纯收入较玉米单作提高了98.07%。

水稻蓄雨控灌技术的环境效应

蓄雨控灌是减少稻田氮磷污染物负荷的有效手段。采用小区试验,分析了轻旱低蓄（T1）、轻旱高蓄（T2）模式下,农田和农沟尺度上氮磷浓度和氮磷负荷的差异。结果表明,农田尺度上,T2处理的TP和TN负荷显著低于T1,降幅分别为58.6%和58.8%,农沟尺度上分别降低59.7%和64.8%。降雨最初的8～14h,应尽可能不排或少排,使降雨在格田中滞留14h以上。

水田控制排水技术的环境效益初探

稻田排水是南方地区氮磷损失和面源污染的主要途径。农田氮磷通过降雨击溅侵蚀、排水沟坡面和沟底冲刷进入地表径流。控制排水可减少地面排水量和排水中氮磷浓度,尤其是降低径流中氮磷浓度,从而减少稻田氮磷损失。土壤颗粒沉淀、硝化、反硝化反应以及作物吸收是排水中氮磷浓度降低的主要原因。通过控制涝水在稻田和排水沟中的滞留时间,增加排水沟口溢流堰高度,降低径流水力坡度和挟沙能力是控制排水的主要手段。最后提出了稻田控制排水需要进一步研究的问题。

稻壳炭改良耕地土壤调控农业面源污染的应用研究

为研究稻壳炭对耕地土壤面源污染的改良效果,将稻壳炭以不同体积比旋耕于表层耕地土壤中,研究稻壳炭施用后土壤理化性质和农田径流水体中氮、磷质量浓度的变化。结果表明,随着稻壳炭含量的增加,改良后的土壤理化性质有所改善,土壤的截氮储磷效果作用明显。炭土比为0.6的处理改良效果较好,与未施用稻壳炭处理相比,其土壤温度升高了2.03℃,p H值提高13.56%,有机质含量提高了43.11%,含水率增加了19.60%,土壤孔隙度增大了54.55%,阳离子交换量提升了65.50%,铝含量降低了4.84%,农田径流水体中总氮质量浓度、总磷质量浓度、化学需氧量、氨氮质量浓度分别下降了82.69%、90.32%、60.33%、83.46%。可见,施用稻壳炭可改良耕地土壤的理化性质,减少土壤中氮、磷损失,能够有效地调控农业面源污染。

减施化肥和配施有机肥对茶园土壤养分及茶叶产量和品质的影响

通过化肥减施和配施有机肥改善土壤质量,降低氮磷径流损失,提高茶叶产量及品质,为浙江省茶园化肥减施增效、改善茶园土壤环境等提供思路。试验处理分为化肥减施和有机肥配施,以100%化肥施加处理(CK)作为对照,设置化肥减施处理,分别为80%化肥(F1)和50%化肥(F2);有机肥配施处理,分别为20%有机肥配施(OF1)、50%有机肥配施(OF2)和80%有机肥配施(OF3)。分析不同处理中的土壤养分情况、氮磷径流损失量对茶园环境的影响及各处理下茶叶的产量和品质差异。结果表明,(1)茶园化肥施肥量减少20%,茶园土壤速效养分仍可以达到Ⅰ级土壤肥力标准,保证茶叶生长所需养分;随施肥量的减少,径流全氮、全磷浓度显著降低(P<0.05);茶叶产量与茶叶品质均未达到显著性差异(P<0.05)。(2)有机肥-化肥配施比例为20%～50%时,达到最佳效果,茶园土壤中铵态氮、有效磷、有效钾含量较单施化肥有所提高,土壤养分含量达到Ⅰ级土壤肥力标准;径流全氮、全磷浓度显著降低;2017年全年茶叶产量较CK显著提高,2018年茶叶产量亦显著增加;2017年的OF1、OF2处理中夏茶(采茶日期2017年6月26日)水浸出物含量显著升高,春茶(采茶日期2017年4月29日)、夏茶、秋茶(采茶日期2017年8月20日)的酚氨比显著降低,有利于提高绿茶品质,2018年茶叶品质未达显著性差异。因此,有机肥-化肥配施比例为20%～50%时,土壤养分、茶叶品质及产量均是最优的。

南方丘陵地区生物黑炭和有机肥配施化肥的应用研究

研究生物黑炭和有机肥配施化肥对旱地作物种植和养分损失的影响,旨在进一步探索高温多雨的南方丘陵地区旱地作物合理施肥和高产高效种植以及资源优化利用的有效途径。采用田间小区试验,设置了5个处理:不施肥(CK)、单施化肥(CF)、化肥+生物黑炭(CF+B)、有机无机肥配施(OF+CF)和有机无机肥配施且添加生物黑炭(OF+CF+B),探讨了生物黑炭和有机肥施用对春玉米产量、地表氮磷径流损失、作物氮磷肥料利用率的影响。结果表明:生物黑炭或有机肥的施用可显著增产8.2%~11.1%,但有机肥和生物黑炭结合施用增产效果最佳,增产率可高达13.7%。相比CF处理,CF+B处理可显著降低15.9%的氮素径流损失和24.2%磷素径流损失,显著提高26.3%和11.8%的地上部氮磷累积量;OF+CF处理可显著降低17.5%的氮素径流损失和25.0%磷素径流损失,提高36.5%(P<0.05)和8.2%(P>0.05)地上部氮磷累积量;OF+CF+B处理可显著降低33.3%的氮素径流损失和35.2%磷素径流损失,显著提高52.1%和29.0%地上部氮磷累积量,且氮磷肥料利用率最高,分别达49.1%和26.4%。OF+CF+B处理施肥方式一方面可促进春玉米旺盛生长,增加地表植被覆盖度和增强土壤的抗蚀性,显著降低了地表的径流体积;另一方面可以全面降低土壤氮磷养分溶解态和颗粒态的径流损失,培肥了地力。因此,从产量经济效益和环境效益方面综合来看,认为添加生物黑炭和有机肥部分替代化肥结合化肥施入土壤是最合理的施肥方式,值得在该区域进行推广和应用。