CN107896877A

CN107896877A - 施用液体肥复合肥后稻田氮磷流失减控方法

Info

Publication number: CN107896877A
Application number: CN201711125698.XA
Authority: CN
Inventors: 冯国禄; 冯雅岚; 龚军慧
Original assignee: Qinzhou University
Current assignee: Qinzhou University
Priority date: 2017-11-14
Filing date: 2017-11-14
Publication date: 2018-04-13

Abstract

本发明公开了一种施用液体肥复合肥后稻田氮磷流失减控方法，具体可以是在施用液体复合肥后，保持田面水深度为3cm，滞水至第5～7d排水；或者是在施用液体复合肥后，保持田面水深度为9cm，滞水至第5d或第7d排水。当选择保持田面水深度为3cm、滞水至第5～7d排水的方式时，可有效减少田面水中的NH₄ ⁺‑N、TN和TP的排放；而选择保持田面水深度为9cm、滞水至第5d或第7d排水的方式可有效减少田面水中的NH₄ ⁺‑N和TN的排放。

Description

施用液体肥复合肥后稻田氮磷流失减控方法

技术领域

本发明涉及稻田施肥后氮磷流失的控制方法，具体涉及一种施用液体肥复合肥后稻田氮磷流失减控方法。

背景技术

我国湖泊富营养化的水体已占63.6％，农业主产区的太湖、巢湖、滇池等地，其水质的总氮、总磷浓含量相比20世纪80年代大幅增长。农田地表径流所流失的氮磷，成为我国南方农业面源污染和河湖水质富营养物质污染的主要来源。

氮、磷肥施入土壤后，由于施肥、排灌水方式不当等被作物吸收利用的分别占其施肥量的30～35％和15～25％。目前水稻田的养分流失现象相当普遍，已经对水体环境质量产生了巨大的威胁。陆地生态系统的氮、磷大量输入是最终导致湖泊富营养化的重要因素，而降雨地表径流及地下排水径流，这是农业非点源面源污染的主要排放形式。随着社会持续发展，粮食需求巨增，水体富营养化还有进一步恶化趋势，水体富营养化易导致生态系统崩溃和物种灭绝，这已成为建设生态良好型社会中亟待解决的核心水污染问题。地表径流氮主要包括颗粒氮和溶解性氮，其中溶解性氮以铵态氮、硝态氮为主。

控制排水是降低地表径流损失的重要方式，主要措施包括2方面，其一为控制排水时间，对于雨量大且持续时间长，应延缓降雨期间稻田直接向田沟排水时间，有利于增加稻田面水深度，降低因降雨击溅侵蚀和化学侵蚀而进入地表水中颗粒和可溶性氮磷的数量，对于刚施肥的稻田效果尤其明显。其二为增加雨后涝水在排水沟中的滞留时间，有利于发挥排水沟湿地功能，促使水中悬移质或颗粒态的氮磷沉淀下渗，降低氮磷的排放浓度，减轻氮、磷污染附近水体。

“零排放”水分管理模式，即在水稻的整个生育期内只灌水不排水的稻田水分管理技术。张志剑等(张志剑,朱荫泥,王兆德.受水浆管理措施影响的水田磷素流失特征与规律[C].中国环境科学学会,全国土壤污染控制修复与盐土改良技术交流会,中国环境科学学会,2006:288-292.)采用的“零排放”水分管理模式，其试验中一季水稻田的、溶解态磷(DP)、净排放负荷分别降到了负值，稻田由输出磷素的“源”转而成为截流磷素的“汇”。“零排放”水分管理模式为减少稻田氮、磷流失提供了新的思路。

目前，国内外对农田土壤氮、磷形态与转化过程研究较多，而在水分管理方面的研究报道相对较少见。因此，开展施肥及水分管理对稻田氮磷养分流失特征的影响，对控制氮、磷流失，保护环境具有较好的科学意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种施用液体肥复合肥后稻田氮磷流失减控方法。按本发明所述方法进行操作，可有效减少田面水中总氮(TN)和/或总磷(TP)的排放。

本发明提供的第一种施用液体肥复合肥后稻田氮磷流失减控方法为：在施用液体复合肥后，保持田面水深度为3cm，滞水至第5～7d排水。综合考虑NH₄ ⁺-N、TN和TP的流失，优选是滞水至第5d排水。

本发明提供的另一种施用液体肥复合肥后稻田氮磷流失减控方法为：在施用液体复合肥后，保持田面水深度为9cm，滞水至第5d或第7d排水。

与现有技术相比，本发明的特点在于：

1、采用保持田面水深度为3cm、滞水至第5～7d排水的方式时，可有效减少田面水中的NH₄ ⁺-N、TN和TP的排放。

2、采用保持田面水深度为9cm、滞水至第5d或第7d排水的方式则可有效减少田面水中的NH₄ ⁺-N和TN的排放。

附图说明

图1为实施例1中施用滴滴美液态复合肥后不同蓄水深度处理下稻田田面水中NO₃ ^－-N的相对流失潜力动态曲线；

图2为实施例1中施用滴滴美液态复合肥后不同蓄水深度处理下稻田田面水中NH₄ ⁺-N的相对流失潜力动态曲线；

图3为实施例1中施用滴滴美液态复合肥后不同蓄水深度处理下稻田田面水中TP的相对流失潜力动态曲线；

图4为实施例1中施用滴滴美液态复合肥后不同蓄水深度处理下稻田田面水中TN的相对流失潜力动态曲线。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详述,以更好地理解本发明的内容,但本发明并不限于以下实施例。

实施例1

1材料与方法

1.1供试材料

试验在广西钦州市农业科学研究所进行，地处于北纬20°53′至22°42′，东经107°27′至109°56′之间，年平均气温为22℃，年平均降水量1600mm。供试土壤为水稻土，其基本理化形状为：有机质18.5g/kg，全氮(N)0.95g/kg，全磷(P)0.87g/kg，全钾(K)0.34％，水解性氮(N)195mg/kg，有效磷(P)50.1mg/kg，速效钾(K)97mg/kg，pH值6.34。供试肥料为滴滴美液态复合肥(生产监制厂家：南宁太美生物科技有限公司，销售商：广西太美农业投资有限公司)。

1.2试验设计

本研究2015年的4月中旬进行春耕试验。试验设三个不同深度水分管理处理，即稻田面水深度分别为3cm、6cm和9cm，用符号H₃、H₆和H₉表示，设三个重复。以市售的“滴滴美”液态复合肥作为春插面肥，其养分含量比例为N：P：K＝3：1：1，施肥量为750kg/hm²。各处理小区面积为18m²，小区随机区组排列，小区间土埂用塑料薄膜包裹(入土0.45m)，单排单罐。其他管理措施一致。

1.3样品采集

模拟春耕时将肥料施入大田与土壤耕作层混合均匀以提高肥效的方法，于施肥处理完成后的第0、1、3、5、7、9d，分别从模拟小区稻田中采水样带回实验室立即测定各项指标的含量。

1.4数据分析与处理

水样各指标测定方法：总氮(TN)采用硫酸钾氧化-紫外分光光度法；铵氮(NH₄ ⁺-N)采用纳氏试剂光度法(GB7479-87)；硝氮(NO₃ ^－-N)采用酚二磺酸光度法测定(GB7480-87)；总磷(TP)采用钼锑抗分光光度法(GBll893-89)。

采用瞬时绝对流失量ΔQi＝A×Ci×Xi进行数据处理，式中A为小区稻田面积，Ci为各采样时间(D)各指标的浓度,Xi为蓄水高度。由于小区面积A一样，H₆和H₉的蓄水深度分别是H₃的2和3倍。假定在各采样时间点小区稻田田面水中短时内迅速全部排干，H₃的相对流失量为ΔQi＝Ci×Xi，而H₆的相对流失量为ΔQi＝2Ci×Xi，H₉的相对流失量则为ΔQi＝3Ci×Xi，以此来分析田面水中的各指标的相对流失潜力。各指标的相对流失量数据为三个重复数据的平均值。

2结果与分析

2.1 NO₃ ^－-N相对流失量动态分析

施用滴滴美液态复合肥后不同蓄水深度处理下稻田田面水中NO₃ ^－-N的相对流失潜力动态如图1所示。

由图1可见，施用滴滴美液态复合肥后，H₃的NO₃ ^--N的相对失量，在施肥第1d后呈整体上升趋势，于第5d达2.5mg，而H₉和H₆则呈下降趋势。H₆于第3d后呈反弹上升趋势。但三个处理在整个试验阶段，其相对流失量处于较低的水平。究其原因，液体复合肥的氮素不易被稻田中的微生物发生消化作用所致。因此，稻田施用液体复合肥，可有效减少田面水中NO₃ ^--N的排放。

2.2 NH₄ ⁺-N相对流失量动态分析

施用滴滴美液态复合肥后不同蓄水深度处理下稻田田面水中NH₄ ⁺-N的相对流失潜力动态如图2所示。

由图2可见，H₆、H₃和H₉三个处理后的第1d，田面水NH₄ ⁺-N的相对流失量达151.26mg、90.75mg和48.24mg，处于较高的流失水平；之后则呈下降趋势，于第5d下降到相对流失量的较低水平，但整体上呈H₆>H₉>H₃的态势。因此，将H₃和H₉处理滞水至第5-7d后排水，可有效减少田面水中NH₄ ⁺-N排放。

2.3 TP相对流失量动态分析

施用滴滴美液态复合肥后不同蓄水深度处理下稻田田面水中TP的相对流失潜力动态如图3所示。

由图3可见，H₆和H₉处理于第1-3d，田面水中TP相对流失量达105.88mg和118.29mg，处于较高的水平；第3d后呈下降趋势，但下降的幅度不大。H₃的TP相对流失量呈缓慢上升，至第1d和第3d后达峰值，分别为50.11mg和50.57mg；以后则缓慢下降至第5d的较低相对流失量水平。因此，将H₃处理滞水至第5d后排水，可有效减少TP的排放。

2.4 TN相对流失量动态分析

施用滴滴美液态复合肥后不同蓄水深度处理下稻田田面水中TN的相对流失潜力动态如图4所示。

由图4可见，H₆、H₉和H₃三个处理田面水TN的相对流失量，于第1d达峰值，分别为521.64mg、372.06mg、293.12mg；之后迅速下降至第3d的较低的水平。但总体上呈H₆>H₉>H₃。因此，将H₃和H₉滞水至第5d或第7d排水，可有效减少田面水中TN的排放。

3结论与讨论

采用室外微区模拟稻田春耕施肥耕整试验，在3cm、6cm和9cm等3个不同蓄水深度处理田面水氮磷浓度变化与土壤中氮磷的流失密切相关。稻田春耕耕整后滞水缓排技术，可以减排春耕稻田随排(退)水迁移流失的氮磷污染物，有效减轻春季农业非点源污染。基肥施入后8d内田面水中的总氮、总磷含量呈现明显衰减，并于施肥后第8d趋于稳定，处于较低水平^[13]。春耕稻田撒施固体复合肥，在蓄水5～6cm的前提下，于第5d或第7d排水，减排降污效果显著；第5d排水，相比第3d排水，可减少排放总氮21.22％～55.41％、总磷67.6～83.70％。提高排水堰高度，虽然田面水TN、TP的浓度有所降低，但并不能降低其潜在流失量。控水滞排至第5-7d后，田面水中TN和TP的流失量较少。从排水方式看，土壤耕整后先采取控水至9cm或6cm的深度,然后再排水至3cm的控水深度的排水方式，模拟稻田田面水中TN、TP的流失量总体上可分别减少33.33～50.00％、34.48～50.00％。

综上所述，施用滴滴美液态复合肥后，由于消化作用不强，三个处理稻田NO₃ ^--N的流失潜力不大。将H₃和H₉处理滞水至第5-7d后排水，可有效减少NH₄ ⁺-N的排放。将H₃处理滞水至第5d后排水，可有效减少TP的排放。将H₃和H₉处理，滞水至第5d或第7d排水，可有效减少田面水中TN的排放。因此，就春耕稻田施用滴滴美液态复合肥而言，选择田面水浓度为3cm，并滞水至第5d排水，不失为一种清洁的水分管理模式。

Claims

1.一种施用液体肥复合肥后稻田氮磷流失减控方法，其特征在于：在施用液体复合肥后，保持田面水深度为3cm，滞水至第5～7d排水。

2.根据权利要求1所述的用液体肥复合肥后稻田氮磷流失减控方法，其特征在于：滞水至第5d排水。

3.一种施用液体肥复合肥后稻田氮磷流失减控方法，其特征在于：在施用液体复合肥后，保持田面水深度为9cm，滞水至第5d或第7d排水。