秸秆还田影响长江下游稻田周年氮磷径流风险
来源：《农业环境科学学报》2021 年 03 期
作者：张刚1,2,3，张世洁1,3，王德建1,3*，俞元春2，张磊4
单位：1. 中国科学院南京土壤研究所；2. 南京林业大学生物与环境学院；3. 中国科学院常熟农业生态实验站；4. 济宁市兖州区源汇规划设计院
摘 要
为了阐明秸秆还田模式和施氮量对稻田周年氮磷径流风险的影响，于2014 年11 月—2015 年10 月通过监测稻田在稻季田面水和麦季径流中的氮磷浓度，研究了秸秆不还田配施推荐施氮（N1）、麦秸还田配施推荐施氮（WN1）、稻秸还田配施推荐施氮（RN1）、稻秸麦秸均还田配施推荐施氮（WRN1）和稻秸麦秸均还田配施常规施氮（WRN2）5 处理对长江下游稻田周年氮磷径流风险的影响。
结果表明，秸秆还田增加小麦和水稻周年产量，增幅约9.03%~18.5%，其中WRN1 和RN1 处理增产效果显著高于WN1 处理；与WRN2 处理相比，WRN1 处理可以维持稻田高产。在推荐施氮条件下，秸秆还田分别降低稻季田面水和麦季径流中溶解态总氮（DTN）浓度约5.17%~14.9%和12.3%，降低稻田氮径流风险；但增加溶解态总磷（DTP）浓度，增幅分别为6.67%~33.3%和30.0%，增加稻田磷径流风险。RN1 处理下稻季田面水中DTN 和DTP 浓度均低于WRN1 和WN1 处理，且其DTP 浓度与N1 处理间无显著差异。在稻秸麦秸均还田下，WRN1 处理下稻季田面水DTP 浓度与WRN2 处理没有显著差异，但能有效降低田面水DTN 浓度的12.4%。
研究表明，在长江下游稻-麦轮作农田推荐采用“RN1”模式，该模式可以维持稻田的周年高产和有效降低稻田的周年氮径流风险，同时对稻田的磷径流风险影响不显著，是一种兼顾粮食生产和生态环境效益的耕作模式。
（1）不同秸秆还田模式均增加稻麦的周年产量，其中稻秸还田和稻秸麦秸均还田模式的周年产量高于麦秸还田模式；稻秸麦秸均还田下，推荐施氮处理下的稻麦周年产量较常规施氮处理无显著差异，同时节氮20%。
（2）推荐施氮水平下，不同秸秆还田模式均降低稻季田面水和麦季径流中氮浓度，但增加磷浓度。稻秸还田模式显著降低稻田的氮径流风险，但对磷径流风险影响不显著。
（3）稻秸麦秸均还田下，推荐施氮较常规施氮处理有效降低稻田田面水DTN 浓度，但对DTP 浓度无显著影响。
综合考虑稻田的周年稻麦产量和氮磷径流风险，推荐长江下游稻-麦轮作农田采用“麦季稻秸还田+ 推荐施肥”模式，该模式下稻田的周年氮磷径流风险最小，且可以维持稻麦周年高产，是一种兼顾生态环境效益和粮食安全的耕作模式。在实际生产过程中可以通过减少磷肥用量、加高田埂等措施进一步降低稻田磷径流风险。对于不还田的麦秸应及时收集、转运，进行合理化利用。
责任编辑：郑庆祥
校对和审核：潘淑君 王农