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为提高水稻产量,往往加大稻田的化肥投入量,从而造成稻田氮素利用率下降,导致大量氮素损失。过量氮素会通过渗漏、径流、反硝化和氨挥发等方式损失,造成一系列负面环境问题,如地下水水体富营养化、硝酸盐污染以及温室效应等。本文主要针对目前上海市郊稻田存在氮肥不合理施用现状,在上海市青浦区肥料测坑定位试验站,设置3种不同的施肥处理,分别为化肥处理(CT)、有机肥处理(OT)、有机肥与化肥混施处理(MT),同时设置不施肥处理作为对照(CK),以比较三种不同施肥方式下稻田生态系统的氮素径流流失量、氮素渗漏流失量、氨挥发损失量、氮素土壤储存量以及氮素植株吸收量的不同,明确稻田生态系统氮素的去向,在保障水稻产量及品质的基础上,寻求一种能够高效利用氮素肥料的施肥方式,从而降低施肥对于环境造成的危害。以青浦区测坑定位试验站为试验地开展了两年的试验,主要研究结果如下:(1)不同施肥方式对稻田生态系统氮素流失影响的试验结果表明:有机肥处理稻田生态系统的氮素流失总量最低,化肥处理氮素流失量最高,有机无机配施处理次之。有机肥处理(OT)的年均流失总量为14.05 kg N/hm~2,混施肥处理(MT)的年均流失总量为15.94 kg N/hm~2,化肥处理(CT)的年均流失总量为20.95 kg N/hm~2,和CT处理相比较,MT和OT处理分别减少稻田氮素总流失量的23.91%和32.94%。而MT和OT处理之间,氮素的总流失量、渗漏流失总量和径流流失总量均无显著性差异。(2)不同施肥方式对稻田生态系统氨挥发影响的试验结果表明:有机肥处理的挥发量低,化肥处理和混施肥处理的氨挥发量较高。OT处理、MT处理和CT处理氨挥发损失占施氮量的7.98%、13.15%和15.87%。与CT处理相比,MT处理可减少17.16%的氨挥发损失量,OT处理可减少49.72%的氨挥发损失量。(3)不同施肥方式对稻田生态系统土壤氮素影响的试验结果表明:除空白处理稻田氮素匮缺外,CT处理、MT处理和OT处理稻田土壤氮素均有所储存,氮素储存量达94.50~127.87 kg/hm~2。土壤氮素储存是多年积累的过程,虽然两年间土壤氮素储存量各施肥处理间不存在显著性差异,但是从收获后土壤氮素含量来看,OT处理的土壤含氮量与CT处理相比较提高了83.13%。这表明长期施用有机肥有利于土壤氮素含量的积累。(4)不同施肥方式对稻田植株产量和含氮量影响的试验结果表明:在施氮量相同的情况下,混施肥处理增产效果最佳。两年试验MT处理的平均产量为7430 kg/hm~2,CT处理的平均产量为7210 kg/hm~2,OT处理的平均产量为6475 kg/hm~2,CK处理的平均产量为3993 kg/hm~2,与CK处理相比,MT处理、CT处理和OT处理分别增加了86.08%、80.57%和62.16%的产量。施肥可以显著提高水稻植株氮素吸收量,其中CK处理植株氮素吸收量为52.67 kg/hm~2,OT处理植株氮素吸收量为95.40 kg/hm~2,CT处理植株氮素吸收量为161.40 kg/hm~2,MT处理植株氮素吸收量为172.24 kg/hm~2。(5)不同施肥方式下稻田生态系统的氮素去向分析表明:植株吸收的氮素所占比例MT处理最高为41.45%,其次为CT处理为38.84%,OT处理最小仅为22.96%,说明MT处理的氮素利用效率更高。从氮素土壤储存量来看,OT处理为30.78%,CT处理为30.05%,均大于MT处理的22.74%,土壤储存氮素越多,下一季作物氮素流失风险就会提高,说明MT处理的氮素流失风险低。氨挥发损失角度来看,CT处理为11.46%,高于MT处理9.49%和OT处理5.76%。从径流渗漏流失角度来看,CT处理为5.04%,高于MT处理3.83%和OT处理3.38%。可见,MT产量最高且氮素利用率最高,氮素流失风险低,故推荐MT处理为最佳施肥方式。