水稻种植模式对氮和磷流失特征的影响

分类：论文范文 发表时间：2020-02-08 09:12

　　摘要［目的］：研究3种水稻种植模式对氮、磷流失特征的影响。［方法］比较有机蛙稻、绿色蛙稻和常规种植3种水稻种植模式下稻田的田面水氮、磷含量特征，以及径流、渗漏和流失特征。［结果］3种水稻种植模式下田面水中总氮和总磷含量的变化特征大体是一致的，总氮的平均含量大小顺序为常规种植模式＞绿色蛙稻模式＞有机蛙稻模式;总磷的平均含量大小顺序为有机蛙稻模式＞绿色蛙稻模式＞常规种植模式。总氮径流流失负荷大小顺序为绿色蛙稻模式＞常规种植模式＞有机蛙稻模式，以铵态氮为主;总氮渗漏流失负荷大小顺序为常规种植模式＞有机蛙稻模式＞绿色蛙稻模式，以硝态氮为主。总磷径流流失负荷大小顺序为有机蛙稻模式＞绿色蛙稻模式＞常规种植模式，总磷渗透流失负荷大小顺序为有机蛙稻模式＞绿色蛙稻模式＞常规种植模式，以溶解性磷为主。［结论］有机蛙稻模式和绿色蛙稻模式可以有效控制稻田中氮、磷流失。

　　关键词：种植模式;氮;磷;流失;径流;渗漏

　　近年来，随着我国农业的迅速发展，化肥被大量使用，由此带来的农业面源污染问题也越来越严重。化肥过量使用导致的氮、磷流失已成为我国农业面源污染的主要问题之一。水稻在种植过程中对氮的利用率仅为18%～45%，对磷的利用率也仅为25%左右，这意味着氮、磷只有一小部分被水稻吸收利用，其余的被贮存在土壤中或通过不同方式流失到环境中，造成地表水富营养化、地下水硝酸盐严重污染等。有研究表明，我国有些地区的地下水硝态氮浓度已达到1600mg/L［1－3］。因此，传统的农业生产方式已无法适应现代农业发展的需求。目前，我国绿色农业、有机农业和种养结合农业等模式正逐渐兴起，已成为我国农业发展的新方向，大力发展绿色农业、有机农业可以从源头控制面源污染。国内目前大多数学者只是单方面地对绿色农业和有机农业进行研究，而将有机模式、绿色模式和常规模式进行综合研究的鲜见报道［4－5］。基于此，笔者研究了水稻种植模式的有机蛙稻模式、绿色蛙稻模式和常规种植模式对氮、磷流失特征的影响，以期为控制面源污染的相关研究提供参考。

　　1材料与方法

　　1．1材料与试验区概况

　　试验选用水稻品种为华优14。试验于2017年在野外大田进行，该地气候类型为典型的亚热带潮湿型季风气候，年均降水量1060．6mm，年均气温17．2℃。该试验地质地为重壤土，土壤类型为青紫泥水稻土。

　　1．2试验方法

　　1．2．1试验设计。试验选用有机蛙稻、绿色蛙稻和常规种植3种模式的稻田，测定氮、磷流失的特征，试验随机处理安排。其中，有机蛙稻模式和绿色蛙稻模式是在水稻种植的过程中放养虎纹蛙，以便控制虫害，常规种植模式不放养蛙。有机蛙稻模式采用有机肥和有机农药;绿色蛙稻模式采用部分有机肥和部分无机肥，并采用大部分生物农药;常规种植模式就采用常规的无机肥和农药。3种种植模式各选择4个田块，田块均为1200m2。各田块均安装渗漏管，渗漏管管口高于表面30cm，同时在合适的田埂安装径流管，用于采集径流水。

　　1．2．2样品采集和测定。

　　1．2．2．1样品采集。在水稻种植前采集0～20cm的耕层土壤，测定土壤理化性质;田面水和渗漏水在施肥后第2、4、6、8、10、15和20天采集，20d后每14d取样1次;径流水在降水产生径流时采集。

　　1．2．2．2样品测定。土壤理化性质测定指标为容重、pH、总氮、总磷、总钾、有机质、有效钾和有效磷。水样测定指标为总氮、总磷、铵态氮、硝态氮和溶解性磷。以上各指标均采用全自动间断化学分析仪进行测定。

　　2结果与分析

　　2．13种水稻种植模式稻田氮素迁移特征

　　2．1．1田面水中氮素迁移特征。从图1可看出，3种水稻种植模式田面水的总氮含量均在施肥后达到高峰，并且在10d内呈下降趋势，以后变化较稳定。由此可知，施肥是影响田面水总氮含量变化的主要原因。3种水稻种植模式下田面水总氮含量的峰值分别为常规种植模式116．20mg/L、有机蛙稻模式67．35mg/L、绿色蛙稻模式45．00mg/L。由于常规种植模式使用的是尿素，尿素中的氮可迅速释放到田面水中，因此，总氮含量的峰值最高点出现在常规种植模式中。在整个水稻季共采集30次水样，取平均值。结果表明，常规种植模式的总氮平均含量最高，为19．10mg/L。若降雨量很大时可产生径流，常规种植模式的总氮流失风险也是最高。

　　2．1．2径流水中氮素迁移特征。由图2可知，3种水稻种植模式下总氮径流流失负荷分别为常规种植模式12．95kg/hm2、绿色蛙稻模式13．76kg/hm2、有机蛙稻模式12．01kg/hm2。绿色蛙稻模式流失负荷最高，但与常规种植模式下的流失负荷差异不显著，而有机蛙稻模式显著低于其他2种模式。可能是因为绿色蛙稻模式下的第1次径流发生在施基肥后的第2天，使得总氮径流流失负荷高;而有机蛙稻模式下的总氮径流流失风险较低。此外，3种种植模式下的总氮径流负荷在施氮量中占有比例分别为常规种植模式4．48%、绿色蛙稻模式4．76%、有机蛙稻模式3．59%，说明控制氮素的径流流失可以很大程度上控制氮素流失

　　3结论与讨论

　　(1)不同变异株系叶长由大到小的顺序为G－4、CK、G－13、G－9、G－8、G－6、G－12;叶宽由大到小的顺序为CK、G－4、G－8、G－6、G－13、G－12、G－9，说明通过辐照诱变引起相应性状的改变，表现在变异株系叶长多数变短，叶宽变小，但影响程度因变异差异而不同。(2)60Co辐射诱变对植株的冠径、株高、穗长均产生影响，变异株系的冠径、株高、穗长均不同程度变小，综合冠径、株高、穗长可知，G－4、G－12和G－13变化较大，G－6基本上没有变化，而G－9与其他变异株系不同，不抽穗。(3)通过60Co辐射诱变，变异株系的分蘖数和抽穗数也发生了变化:其中G－9分蘖数变化最高，从大到小顺序是G－9、CK、G－6、G－8、G－13、G－12、G－4;变异株系的抽穗数发生变化，从大到小顺序是G－4、G－8、G－13、CK、G－6、G－12、G－9，结合抽穗数和分蘖数的情况来看，变异株系中G－6、G－8、G－12和G－13的表现符合育种目标。

　　参考文献

　　［1］HOSTGL，NELSONCJ，ASAYKH．Ｒelationofleafelongationtoforageyieldoftallfescuegenotypes［J］．Cropscience，1978，18(5):715－719．

　　［2］NELSONCJ，SLEPEＲDA．Usingleafareaexpansionratetoimproveyieldoftallfescue［C］//Pro14thInterGrassCongress．Lexington，KY:［s．n．］，1983:413－416．

　　［3］NGUYENHT，SLEPEＲDA．Geneticvariabilityofseedyieldandreproductivecharactersintallfescue［J］．Cropscience，1983，23(4):621－626．

　　［4］张彦芹，贾炜珑，杨丽莉，等．60Co辐射高羊茅性状变异研究［J］．草业学报，2005，14(4):65－71．

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