稻田养萍对三亚冬季水稻产量和氮磷面源损失的影响论文

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2024-11-05 11:43:14 来源：作者：dingchenxi

摘要：田间试验研究了稻田养萍对三亚冬季稻田中氨挥发、田面水氮磷含量、水稻产量、土壤肥力的影响。

　　关键词：稻田养萍；产量；氨挥发；田面水；氮磷面源污染

　　稻田养萍是我国的一种传统水田培肥措施，可以显著提高稻田有机碳、速效氮等养分含量，进而增加水稻产量。近年来不少研究发现，稻田养萍还有利于降低氨挥发损失和氮素径流损失，从而显著提高肥料养分利用率，降低氮磷面源污染风险。稻田养萍往往有着很好的经济和生态环境效益，但是目前在三亚市尚无引入和推广。

　　2019年5月，国*院印发《国家生态文明试验区（海南）实施方案》，为响应国家政策，本文根据稻田养萍的要求，计划针对三亚的气候特点引入适宜的红萍品种，观测其培肥、增产和降低面源污染的效果，以期为三亚市稻田地力提升、面源污染防治工作提供技术支持。

　　1材料与方法

　　1.1供试品种

　　试验所用红萍品种共5个，分别为卡洲萍（3001）、覆瓦状萍（500）、羽叶萍（7001）、回3萍（MH3）、回2萍（MH2），由国家红萍资源圃提供。

　　1.2试验方法

　　1.2.1试验地概况

　　试验地在海南省三亚市吉阳区，属于热带海洋性季风气候，年平均降雨量1 279 mm，干湿季明显，每年的5月—10月为雨季，降雨量占全年总降雨量的91.7%；11月至翌年4月为旱季，降雨量为全年的8.3%。全年无霜，年积温较高，不小于10℃的积温为9 300.7℃,不小于15℃的积温达9 298.8℃。

　　1.2.2试验设计

　　试验设3个处理：①CK对照，只种水稻不套红萍；②稻田养萍，红萍品种为3001；③稻田养萍，红萍品种为MH2。每处理重复3次，随机区组排列。每1 hm2施375 kg复合肥做底肥，其中氮、五氧化二磷、氧化钾的含量均为15%。水稻于10月10日移栽，移栽前1天带水耕作与施肥，使表面水保持5 cm深水层进行移栽，土面不现明水时进行灌溉，大雨之后及时排水，其他如育秧方式、病虫害防治等田间管理措施与当地水稻种植保持一致。红萍于插秧前l天放入稻田。

　　1.2.3采样及分析测试方法

　　稻田施肥后第1天、第3天、第5天、第7天后检测稻田氨挥发强度，并取稻田表面水测定其总氮、总磷浓度，在水稻收获时测产并检测耕层土壤肥力。上述各指标均采用常规分析方法测定。试验数据采用EXCEL进行统计和分析。

　　氨挥发采样：氨气挥发采用由密闭室、真空泵、氨气吸收液组成的密闭室间歇通气法测定。密闭室由透明有机玻璃构成，直径20 cm，高15 cm，底部开放。顶部有2个通气孔，通气孔的直径为25 mm，其中一个通过波纹管与采气杆相连，采气杆为2.5 m高；另一个通气孔与洗气瓶相连，洗气瓶中盛有60 mL稀硫酸吸收液（0.05 mol/L）并连接真空泵。密闭室中的气相氨气通过抽气减压的方式被洗气瓶捕获，密闭室内每1 min进行15～20次换气。采集氨挥发时，氨挥发罩子轻拿轻放，减少对红萍的扰动。吸收液中的NH4+-N采用靛酚蓝比色法测定。在当日7:00—9:00和15:00—17:00进行气体采集，此时的氨气挥发通量被认为是每日平均通量，并通过这一数据估算氨气挥发总量。氨气挥发通量计算公式为

　　式中，FNH3为氨气挥发通量（kg/（hm2·天）），C为吸收液中NH4+-N浓度（mg/L），V为吸收液体积（L），t为氨气收集时间（h），R为密闭室半径（m）。

　　田面水采样：田面水的采集和氨挥发同一天进行，用100 mL注射器采集，以不扰动水层为前提，按对角线方向随机取各试验小区田面水样，每个试验小区取5个水样混合，装瓶带回实验室于4℃冰箱保存，用于测定总氮、总磷。

　　2结果与分析

　　2.1稻田养萍对水田氨挥发强度的影响

　　由表1可知，空白对照CK在基肥后的前7天氨挥发量很高，均值达1 435 g/（亩·天），而稻田养萍处理（3001和MH2）的氨挥发量则很低，平均值只有193～199 g/（亩·天），约为前者的14%，因此稻田养萍可以显著降低氮素的氨挥发损失。

　　2.2稻田养萍对田面水氮磷含量的影响

　　从表2可知，稻田养萍显著降低了氮、磷的径流损失。稻田养萍2个处理（3001、MH2）的田面水总氮、总磷均值分别为12.1～12.3 mg/L、1.50~1.51 mg/L，而对照处理的田面水总氮、总磷均值分别为25.9 mg/L、2.95 mg/L，稻田养萍的氮磷径流损失风险分别降低了52.5%、48.8%以上。