不同施肥方式对稻田径流氮磷流失的调控效应

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20250939

摘要/Abstract

摘要：

为探索水稻生产与面源污染防控的优化施肥模式，在武义县水稻土区开展早稻?晚稻轮作定位试验，设置常规施肥、主因子优化、综合优化与空白对照4个处理。结果表明：试验期间累计降雨量1 406 mm，引发11场径流，径流系数0.10，稻田蓄水能力明显。降雨输入的氮、磷负荷分别为每667 m² 1.67和0.024 kg。施肥后各处理氮磷流失差异明显，其中常规施肥处理总氮、总磷流失量最高（每667 m² 0.23、0.006 9 kg）；主因子优化处理使用稳定性复合肥，使总氮流失量较常规施肥处理降低17.4%；综合优化采用商品有机肥+稳定性复合肥协同施用，总氮流失量与主因子优化持平，硝态氮流失量较常规施肥处理减少33.3%，磷流失量也处于较低水平。研究表明，有机肥配施稳定性化肥能有效减少氮磷径流流失，这为南方水稻区面源污染防控提供技术支撑。

关键词: 水稻, 氮, 磷, 流失, 地表径流

Abstract:

To explore optimal fertilization strategies for rice production and non-point source pollution control，a fixed-site experiment was conducted under an early rice-late rice rotation system in a paddy soil area of Wuyi County. Four treatments were established：conventional fertilization，key-factor optimization，integrated optimization，and a blank control. The results showed that cumulative rainfall during the experimental period was 1 406?mm，which induced 11 runoff events with a runoff coefficient of 0.10，indicating significant water retention capacity of the paddy field. The nitrogen and phosphorus inputs from rainfall were 1.67 and 0.024 kg per 667 m2，respectively. After fertilization，differences in nitrogen and phosphorus losses were observed among treatments. The conventional fertilization treatment exhibited the highest total nitrogen and total phosphorus losses（0.23 and 0.006 9 kg per 667 m2，respectively）. The key-factor optimization treatment，which applied stabilized compound fertilizer，reduced total nitrogen loss by 17.4% compared to the conventional fertilization treatment. The integrated optimization treatment，involving the combined application of commercial organic fertilizer and stabilized compound fertilizer，maintained total nitrogen loss at a level comparable to that of the key-factor optimization treatment，while reducing nitrate nitrogen loss by 33.3% compared to the conventional fertilization treatment and keeping phosphorus loss at a relatively low level. The study demonstrates that the combined application of organic manure and stabilized chemical fertilizers can effectively mitigate nitrogen and phosphorus losses via runoff，thereby providing technical support for non-point source pollution control in rice-growing regions of southern China.

Key words: rice, nitrogen, phosphorus, loss, surface runoff

中图分类号:

S511

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图/表 8

表1 不同降雨期的降雨量、氮磷含量及径流量

Table 1 Rainfall，nitrogen and phosphorus concentrations，and runoff for each rainfall periods

降雨日期	降雨量/ mm	总氮含量/ （mg·kg^-1）	总磷含量/ （mg·kg^-1）	平均径流量/L
2025-01-26	34	1.40	0.006 1	—
2025-02-20—22	60	1.79	0.004 2	—
2025-03-12—14	133	1.75	0.002 3	1 758
2025-03-31—04-01	120	2.23	0.023 2	1 096
2025-04-13	64	2.04	0.044 1	395
2025-04-24	110	1.85	0.009 9	661
2025-05-08	36	3.90	0.057 4	266
2025-05-22	49	1.89	0.025 1	365
2025-06-03	73	2.14	0.046 0	634
2025-06-15—16	238	1.52	0.034 6	3 190
2025-06-24—25	94	1.13	0.040 3	718
2025-07-23—24	140	1.14	0.019 4	1 209
2025-09-09	73	3.19	0.016 0	—
2025-10-15	56	1.39	0.045 4	300
2025-11-06	58	1.48	0.013 0	—
2025-11-07—08	68	1.52	0.047 5	—

图1 不同施肥方案下径流水中总氮（TN）含量变化

Fig.1 Changes in total nitrogen （TN） content in runoff water under different fertilization treatments

图2 不同施肥方案下径流水中可溶态氮（DN）含量变化

Fig.2 Changes in dissolved nitrogen （DN） content in runoff water under different fertilization treatments

图3 不同施肥方案下径流水中硝态氮（NO3--N）含量变化

Fig.3 Changes in nitrate nitrogen （NO3--N） content in runoff water under different fertilization treatments

图4 不同施肥方案下径流水中氨态氮（NH4+-N）含量变化

Fig.4 Changes in ammonium nitrogen （NH4+-N） content in runoff water under different fertilization treatments

图5 不同施肥方案下径流水中总磷（TP）含量变化

Fig.5 Changes in total phosphorus （TP） content in runoff water under different fertilization treatments

图6 不同施肥方案下径流水中可溶态磷（DP）含量变化

Fig.6 Changes in dissolved phosphorus （DP） content in runoff water under different fertilization treatments

表2 水稻种植季各处理不同形态氮磷径流损失负荷 (kg)

Table 2 Runoff loss load of different forms of nitrogen and phosphorus under various treatments during the rice planting season

处理	每667 m²各形态氮磷径流损失负荷
处理	总氮	可溶态氮	硝态氮	铵态氮	总磷	可溶态磷
2025A	0.23±0.03	0.18±0.02	0.06±0.02	0.09±0.01	0.006 9±0.001	0.003 7±0.001
2025B	0.19±0.01	0.16±0.01	0.05±0.01	0.08±0.01	0.007 0±0.001	0.003 9±0.001
2025C	0.19±0.01	0.15±0.01	0.04±0.01	0.08±0.01	0.006 8±0.001	0.003 7±0.001
2025D	0.12±0.01	0.10±0.01	0.03±0.01	0.05±0.01	0.003 9±0.001	0.002 7±0.001

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