持续性秸秆还田配施化肥对油菜-水稻轮作周年氮磷径流损失的影响

摘要

[目的]探究秸秆还田对巢湖地区油菜-水稻两熟制农田径流氮磷流失的影响,为源头控制巢湖流域面源污染提供科学依据.[方法]开展连续3年(2017—2019年)的田间小区实验,设置无秸秆+无施肥(CK)、常规施肥(F)、秸秆还田+常规施肥(SF)和秸秆还田+常规施肥减15％(SDF)4个处理.通过测定油菜-水稻轮作下农田地表径流中氮磷浓度和流失量,油菜水稻作物收获时土壤养分、作物氮磷养分吸收和产量,探讨秸秆还田对农田径流养分流失规律及土壤养分含量的影响.[结果]秸秆还田配施化肥降低了农田径流中氮的质量浓度,增加了磷的质量浓度.SF较F处理油菜和水稻季总氮(TN)平均质量浓度减少15.6％和26.0％,总磷(TP)增加12.5％和8.1％.SF、SDF处理降低了油菜-水稻轮作农田氮磷流失量.2017—2019年F处理的油菜和水稻径流TN、TP的流失量分别为11.9—26.7、1.3—2.8和15.6—27.0和0.8—2.0 kg·hm-2,较F相比,SF处理的油菜和水稻季TN显著降低18.4％—29.7％和21.9％—28.1％,TP流失量则降低1.3％—4.0％和1.0％—6.6％.秸秆还田能够增加土壤有机质等养分含量,短期内均能够降低土壤pH值,与F相比,SF处理的油菜和水稻季有机质、全氮、全磷、速效磷、碱解氮平均含量增幅分别6.2％、8.4％、27.3％、19.5％、5.0％和7.0％、10.9％、17.7％、7.5％、5.1％.秸秆还田配施化肥能够提高作物地上部氮磷累积量.F处理的油菜和水稻地上部作物氮素、磷素累积量均值分别为105.0、20.4和134.3、36.7 kg·hm-2,SF较F处理油菜和水稻季氮素累积量增加28.9％和7.8％,磷素增加12.1％和5.9％.秸秆还田提高了油菜-水稻轮作的周年产量,其中SF较F处理显著提高7.8％(2017年)和6.4％(2019年).[结论]油菜-水稻轮作模式下秸秆还田配施化肥能够在保证作物产量的同时提高土壤养分含量,降低氮磷流失负荷.