化肥减氮配施对洞庭湖区双季稻产量和田面水氮磷流失风险的影响.pdf
《化肥减氮配施对洞庭湖区双季稻产量和田面水氮磷流失风险的影响.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《化肥减氮配施对洞庭湖区双季稻产量和田面水氮磷流失风险的影响.pdf(11页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、中国水稻科学(Chin J Rice Sci),2023,37(5):518528 518 http:/ DOI:10.16819/j.1001-7216.2023.221003化肥减氮配施对洞庭湖区双季稻产量和田面水氮磷流失风险的影响 袁沛1 周旋2,*杨威1,3 尹凌洁4 靳拓1,5 彭建伟1 荣湘民1 田昌1,*(1湖南农业大学 资源学院/土肥高效利用国家工程研究中心,长沙 410128;2湖南省农业科学院 土壤肥料研究所,长沙 410125;3湖南生物机电职业技术学院,长沙 410127;4湖南省农情研究分析中心,长沙 410005;5农业农村部农业生态与资源保护总站,北京 10012
2、5;*通信联系人,email:zhouxuan_;)Effects of Combined Application of Chemical Fertilizers and Nitrogen Reduction on the Yield of Double-cropping Rice and the Risk of Nitrogen and Phosphorus Loss in Field Water in Dongting Lake Area YUAN Pei1,ZHOU Xuan2,*,YANG Wei1,3,YIN Lingjie4,JIN Tuo1,5,PENG Jianwei1,RON
3、G Xiangmin1,TIAN Chang1,*(1College of Resources,Hunan Agricultural University/National Engineering Research Center for Efficient Utilization of Soil and Fertilizer,Changsha 410128,China;2Institute of Soil and Fertilizer,Hunan Academy of Agricultural Sciences,Changsha 410125,China;3Hunan Biological a
4、nd Electromechanical Polytechnic,Changsha 410127,China;4Hunan Agricultural Research and Analysis Center,Changsha 410005,China;5Agricultural Ecology and Resource Protection Station of Ministry of Agriculture and Rural Affairs,Beijing 100125,China;*Corresponding author,email:zhouxuan_;)Abstract:【Objec
5、tive】It is very important to explore chemical nitrogen fertilizer reduction and rationing to stabilize rice yield,improve nitrogen use efficiency,reduce the risk of nitrogen and phosphorus loss,and lay a scientific basis for fertilizer reduction in the Dongting Lake double-cropping rice area.【Method
6、】The field plot experiment was conducted,and six treatments were set,including no nitrogen fertilizer(CK),conventional fertilizer(CF),20%nitrogen reduction with borosilicate fertilizer(0.8CF+B/Si),80%chemical fertilizer+20%organic fertilizer(0.8CF+0.2OM),80%chemical fertilizer+20%organic fertilizer
7、with nitrogen synergist(0.8CF+0.2OM+N-serve),and 20%organic fertilizer combined with borosilicate fertilizer and nitrogen synergist(0.8CF+0.2OM+B/Si+N-serve).Yield,nitrogen use efficiency,and the risk of nitrogen and phosphorus loss in field water of double-cropping rice were analyzed.【Result】The yi
8、eld of early rice was reduced as compared with CF,while the yield of late rice was increased by 2.02%to 5.03%.The concentrations of total nitrogen,ammonium nitrogen,and nitrate nitrogen in surface water increased with the increase in nitrogen application rate,and the risk of nitrogen loss also incre
9、ased.Compared with CF treatment,the chemical fertilizer nitrogen reduction and rationing treatment reduced total nitrogen,ammonium nitrogen,and nitrate nitrogen concentrations in early and late rice seasonal field water by 8.08%to 35.05%,5.88%to 34.22%,and 5.02%to 18.06%,respectively,and 0.8CF+0.2OM
10、+N-serve treatment was the most effective in mitigating the risk of nitrogen loss from field water.One week after nitrogen application was the peak period of nitrogen loss,and then the difference in nitrogen concentration in surface water of each treatment decreased,as did the risk of nitrogen loss.
11、The phosphorus concentration of early and late rice surfaces without nitrogen fertilizer was lower than that of other treatments,while the phosphorus concentration of early and late rice surface water with borosilicate fertilizer was higher than that of other treatments,which aggravated the risk of
12、phosphorus loss in rice surface water.In addition,the combined application of organic fertilizer and nitrogen fertilizer synergists had no obvious effect on phosphorus emission reduction.About 9 days after the application of phosphorus fertilizer was the key period of phosphorus loss,after which the
13、 phosphorus concentration of each treatment tended to be consistent and changed smoothly.【Conclusion】The substitution of organic fertilizer for nitrogen fertilizer has a lag effect on rice yield.The simultaneous application of nitrogenous synergists with organic fertilizers will weaken the effect of
14、 nitrogen synergists in retarding nitrogen fertilizer conversion.Chemical fertilizer nitrogen reduction and 收稿日期:2022-10-17;修改稿收到日期:2023-03-02。基金项目:国家自然科学基金区域创新发展联合基金资助项目(U19A2050);国家重点研发计划资助项目(2018YFD0800500);湖南省教育厅重点项目(20A250)。袁沛等:化肥减氮配施对洞庭湖区双季稻产量和田面水氮磷流失风险的影响 519rationing is an effective method t
15、o reduce nitrogen loss in the surface water of double-cropping rice fields,but its combination with borosilicate fertilizer can increase phosphorus content in the surface water,so it should be applied according to water and fertilizer management.Key words:rice;fertilizer application;nitrogen reducti
16、on;yield;surface water;nitrogen and phosphorus loss 摘 要:【目的】探究化学氮肥减量配施稳定水稻产量,提高氮肥利用率,减少氮磷流失风险,为洞庭湖双季稻区化肥减量施用提供科学依据。【方法】采用大田小区试验,设置不施氮肥(CK)、常规施肥(CF)、减氮 20%配施硼硅肥(0.8CF+B/Si)、有机肥替代 20%化学氮肥(0.8CF+0.2OM)、有机肥替代 20%化学氮肥配施氮肥增效剂(0.8CF+0.2OM+N-serve)、有机肥替代 20%化学氮肥配施硼硅肥和氮肥增效剂(0.8CF+0.2OM+B/Si+N-serve)共 6 个处理,研
17、究化肥减氮配施对双季稻产量、氮肥利用率和田面水氮磷流失风险的影响。【结果】有机肥替代处理早稻产量较 CF 均有一定下降,而晚稻产量提高 2.02%5.03%。田面水中总氮、铵态氮、硝态氮浓度随着氮肥施用量的增加而上升,氮素流失风险也增大。与 CF 处理相比,化肥减氮配施处理早晚稻季田面水总氮、铵态氮和硝态氮浓度分别降低 8.08%35.05%、5.88%34.22%和 5.02%18.06%,有效降低田面水氮素流失风险,其中以0.8CF+0.2OM+N-serve 处理效果最好。施氮肥后一周是氮素流失的高风险时期,随后各处理田面水氮素浓度差异变小且流失风险降低。不施氮肥处理的早、晚稻田面水磷素
18、浓度低于其他处理,而配施硼硅肥处理高于其他处理,田面水中磷素的流失风险增大。此外,配施有机肥、氮肥增效剂对磷素减排效果不明显。施磷肥后 9 d 左右是磷素流失的关键时期,之后各处理磷素浓度趋于一致且变化平稳。【结论】有机肥替代氮肥对双季稻增产存在一定滞后性;氮肥增效剂与有机肥同时施用会削弱其延缓氮肥转化的效果,影响养分吸收。化肥减氮配施是降低双季稻田面水氮素流失的有效方法,但配施硼硅肥会提高田面水磷素含量,应根据田间水肥管理酌情施用。关键词:水稻;肥料配施;减氮;产量;田面水;氮磷流失 据国家统计局 2022 年数据,我国粮食已连续 7年稳定在 1.3 万亿斤以上,虽然粮食丰产,但农业面源污染
19、却在不断加剧,成为制约农村生态环境建设、经济发展的主要原因。我国是化肥消耗大国,肥料用量持续高速增长。但化肥的不合理施用导致肥料利用率降低,大量养分流失进入水体,污染区域生态环境。张富林等1研究认为,稻田面源污染的直接来源是田面水中氮、磷。因此,掌握田面水氮磷动态特征是防控稻田氮磷污染的重要前提条件之一。化肥用量直接影响田面水中氮磷的含量,过量施肥极易增加氮磷流失风险1。通过优化施肥量和改变肥料种类,可有效减少稻田氮素径流损失2。李娟等3研究发现,施肥后一周内是田面水氮素流失的关键时期,通过减量施肥可降低田面水氮素含量。随着施氮量的增加,田面水中氮浓度也会提高,尤其是总氮和铵态氮的含量明显上升
20、4。王强等5研究表明,不同氮肥类型和用量会直接影响田面水中铵态氮的含量;缓控释肥和化肥减量后一次性施用不会增加稻田氮素径流风险。综上所述,氮肥施用急需确定一个兼顾粮食安全与环境安全的平衡点,其核心是确定农田适宜施氮量与其合理施用方法,这也是从源头控制氮素污染的有效手段6。李娟等3的研究表明,减氮 20%能有效减少稻田氮素径流和渗漏损失,还能保障水稻产量及提高氮肥利用率。此外,许多学者从田间水肥管理、耕作方式和新型肥料开发等方面对稻田农业面源污染进行研究7。有机肥施用能有效促进农田作物生产和保护耕地质量,但存在增产效应较低和生产成本增加的劣势。肥料增效剂能减少养分损失,促进作物对养分的吸收,提高
21、肥料利用率,减少施肥量,降低成本,减轻环境污染8。硅肥与氮肥配施可促进水稻生长,提高其产量和氮肥利用率,提高水稻光能利用率,以及增强水稻抗逆性等9-10。硼则能促进水稻生长,促进繁殖器官的正常发育11。因此,合理施用氮肥以及肥料优化配施有利于保障农作物的产量,提高氮肥利用率,同时减轻氮素损失及其对环境的污染12-13。目前,关于化学氮肥与肥料增效剂、有机肥、硅肥、硼肥单独配施的研究较多,但复合配施鲜有报道。本研究以洞庭湖区双季稻田为研究对象,研究化学氮肥与氮肥增效剂、有机肥、硅肥和硼肥的配施对水稻产量、氮肥利用率和田面水氮磷流失风险的影响,以期为水稻优质高效生产,减少化学氮肥投入和损失,改善农
22、村生态环境,实现农业可持续发展提供科学依据。1 材料与方法 1.1 试验点概况 试验于 2018 年 411 月在湖南省益阳市赫山区龙光桥镇新月村进行。该区属于中亚热带向北亚520 中国水稻科学(Chin J Rice Sci)第37卷第5期(2023年9月)热带过渡的季风湿润性气候,年均气温 16.9,年无霜期 272 d,年日照 1553.7 h,年雨量 1432.8 mm。供试土壤理化性质:全氮 2.24 g/kg,全磷 0.29 g/kg,全钾 7.63 g/kg,有机质 39.62 g/kg,碱解氮 168.00 mg/kg,有效磷 18.5 mg/kg,速效钾 186.93 mg/
23、kg。1.2 供试材料 供试水稻品种:湘早籼 45 号(早稻)和玉针香(晚稻)。供试肥料:普通尿素(N:46%)、钙镁磷肥(P2O5:12%)和氯化钾(K2O:60%);强湘牌有机肥(含有机质 47%,N 2.26%,P2O5 2.33%,K2O 1.14%,湖南省湘晖农业技术开发有限公司生产);硅肥(硅酸钠,有效硅 21%);硼肥(有效硼 15%,由长沙绿霸肥料有限公司生产)。1.3 试验设计 早、晚稻各设置 6 个施肥处理。早稻处理 1:不施氮肥(CK);处理 2:常规施肥(CF),纯 N 150 kg/hm2;处理 3:减氮 20%配施硼硅肥(0.8CF+B/Si),纯 N 120 kg
24、/hm2,硅肥 75 kg/hm2,硼肥 7.5 kg/hm2;处理 4:有机肥代替 20%化学氮肥(0.8CF+0.2OM),纯 N 120 kg/hm2,有机肥 30 kg/hm2(折合纯氮);处理 5:有机肥代替 20%化学氮肥配施氮肥增效剂(0.8CF+0.2OM+N-serve),纯 N 120 kg/hm2,氨基酸肥料 45 kg/hm2,氢醌 2.4 kg/hm2,双氰胺 5 kg/hm2,有机肥 30 kg/hm2(折合纯氮);处理 6:有机肥替代20%化 学 氮 肥 配 施 硼 硅 肥+氮 肥 增 效 剂(0.8CF+0.2OM+B/Si+N-serve),纯 N 120 k
25、g/hm2,硅肥 75 kg/hm2,硼肥 7.5 kg/hm2,氨基酸肥料 45 kg/hm2,氢醌 2.4 kg/hm2,双氰胺 5 kg/hm2,有机肥30 kg/hm2(折合纯氮)。各处理的磷钾肥总量一致:折合 P2O5 75 kg/hm2,折合 K2O 120 kg/hm2。晚稻处理 1:不施氮肥(CK);处理 2:常规施肥(CF),纯 N 180 kg/hm2;处理 3:减 20%化学氮肥配施硼、硅肥(0.8CF+B/Si),纯 N 144 kg/hm2,硅肥 75 kg/hm2,硼肥 7.5 kg/hm2;处理 4:有机肥代替 20%化学氮肥(0.8CF+0.2OM),纯 N 1
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 化肥 减氮配施 洞庭湖 双季稻 产量 和田 面水氮磷 流失 风险 影响
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。