全 文 ：应 用 生 态 学 报 年 月 第 ! 卷 第 ∀ 期
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提高稻田氮素生态效益的施肥技术’
邹邦基 赫荣臻 杨玉兰 仲国科学院沈阳应用生态研究所 , 沈阳 ; < < =8
【摘要】 田间试验结果表明 , 在有水层下把氮肥撒施在土表的“习惯施肥法”易引起氨挥发 和 硝
化一反硝化的&素损失 , 基肥“全层混施”或“犁沟深施” 、 ;鱿巴“以水带& ”的 “改进施肥法”可以避免
“习惯施肥法”的上述缺点 , 提高&肥利用率!< 一∀< > , 提高& 肥增产效率!= >左右 6 该施肥法可减少
大气和水体环境的污染 , 且有益于人类社会和增加土壤&素肥力 , 是一项提高&素生态效益的施肥
技术 6
关匆词 稻田 施肥技术 氮肥利用率 生态效益
− ?≅ Α ΒΧΔΧΕ ≅ Α Φ Α Γ ≅ ΒΧ≅ ≅ ΗΙ Φ Αϑ ΚΧΛ Μ ΒΝ≅ ≅ ≅ ϑ Ηϑ Μ Χ≅ Γ Η ΧΙ Φ Γ ≅ Β ϑ ? Λ ΧΒ Α ϑ Μ ≅ Λ ΧΛ 0Γ ΟΟ Π ?Χ≅ ΗΟ 6 Ε ϑ 4
Θ Γ Λ Μ ΡΧ , ∃ ≅ , ϑ Λ Μ ΕΝ ≅Λ Γ Λ Ο 3 Γ Λ Μ 3 4 ΗΓ Λ 7%Λ 5 ΒΧΒ4 Β≅ ϑ ? − 0 ΗΧ≅ Ο ∋ ≅ ϑ Ηϑ Μ Π , − ΣΓ Ο哪ΧΓ ( ΧΛ ΧΣΓ ,
( Ν ≅Λ ΠΓ Λ Μ < < = 8一# Ν ΧΛ 6 ) 6 − 0 %6 ∋ ≅ ϑ Η6 , , ! 7∀ 8 9 ! ∀ =一 ! : ∀ 6
− Λ ΧΙ 0Αϑ Κ ≅ Ο ?≅Α Β ΧΗΧΕ ≅Α 0ΑΓ ≅ ΒΧ≅ ≅ 7%/ 0 85 4 Μ Μ ≅5 Β≅ Ο , Τ Ν ΧΣΝ ΧΛ ≅ Α≅Γ 5≅ 5 ΒΝ ≅ & 4 5 ≅ ≅ ??Χ≅ Χϑ Λ ≅Π Υ Π
! <一∀ < ,‘Γ Λ Ο Α Χ≅ ≅ ΠΧ≅ΗΟ Υ Π : < < 一 ϑ ϑ: ς Μ Ω Ν Γ , Γ 5 ≅ ϑ Ι 钾Α ϑ Ο Τ ΧΒΝ ΒΝ ≅ ≅ ϑ Λ Κ ≅Λ Β Χϑ Λ Γ Η ϑ Λ ≅7#/0 8 6
Θ Γ 5 ≅ Ο ϑ Λ ΒΝ ≅ Α ≅ 5 4 ΗΒ 5 ϑ ? ?Χ≅ ΗΟ ≅Ξ 0≅Α ΧΙ ≅Λ Β , ΒΝ ≅ ≅Σϑ Ηϑ Μ Χ≅ Γ Η ΧΙ 0Γ ≅ Β ϑ ? ΒΝ ≅ ΧΙ 讲ϑ Κ ≅ Ο ?≅Α Β ΧΨΗΧΕ ≅Α 0Α Γ ≅ Β Χ≅ ≅ Τ Γ 5 Ο Χ5 ≅ 4 5 5≅ Ο ΧΛ Α ≅ 50≅ ≅ Β 5 ϑ ? Α ≅ Ο 4 ≅ ΧΛ Μ Γ ΒΙ ϑ 50Ν ≅Α Χ≅ Γ Λ Ο ΤΓ Β≅Α 0ϑ ΗΗ4 Β Χϑ Λ ,
ΧΛ ≅ Α ≅Γ 5 ΧΛ Μ = < & ?≅Α Β ΧΗΧΒΠ Γ Λ Ο Υ≅ Λ ≅ ?ΧΒ ΧΛ Μ 0。不 Η≅ Γ Λ Ο 5ϑΣ Χ≅ ΒΠ 6
Ζ≅ Π Τ ϑ Α Ο 5 0 Γ Ο Ο Π ?Χ≅ ΗΟ , / ≅ Α Β ΧΗΧΕ ≅ Α Φ ΑΓ ≅ Β Χ≅ ≅ , & 4 5 ≅ ≅ ?? Χ≅ Χ≅Λ ≅ Π , ∋ ≅ ϑ Ηϑ Μ ΧΣΓ Η ΧΙ 0Γ ≅ Β 6
引 言
稻田生态系统中& 素的去向 , 不仅关系着
水稻栽培的经济效益 , 而且关系着全球的环境
保护 6 & 素在稻田土壤中通过多种途径进行转
化和迁移 9 7 8水稻吸收 , 7! 8微生物利用 ,
7 ∀ 8藻类杂草吸收 , 7 : 8& ∃支转化为& ∃ ∀ , 挥
发进入大气 , 7 = 8微生物硝化一反硝化转 化 为
& [或& [∗ 排入大气 , 7 ∴ 8& ∗ 9 的化学脱氮损
失 , 7 ] 8硝态& 随水流失等 6 这些转化 、 迁移
途径中 , 前 ∀ 种是有益的 , 后一些途径不仅导
致& 肥浪费, 而且会造成大气和水体环境的破
坏和污染 6 因此 , 近年来许多学者致力于开拓
加强水稻对肥料 & 的吸收和减少其损失 的 技
术途径 〔! ’”’。’ 6
网站协作组根据已有的试验资料 , 提出了
控 制 田面水层氨挥发和土壤表层硝化 一反硝化
过 程 以 减少 & 素损失的技术对策 , 采取基肥
在淹水前施入土层和追肥利用灌水带入土层的
配套技术 7称为改进施肥法 8 在各网站进行试
验 6 本文就这一改进施肥技术在沈阳地区试验
的结果论述如下。
签 中国科学院生态 网络研究项 目所属课题 。
本文子 年 ! 月 ! = 日收到 ,
! 材料与方法
试验分别在中国科学院沈阳生态实验站 、 辽中县
潘家堡乡和城郊乡 ∀ 处进行 6 供试土壤性质见表 。
可以看出 ∀ 处土壤0∃ 近中性 , 代换容量和& 素肥力中
等 6 根据常规生产水平 , 本试验&肥采取施入总 & 量
=<ς 部Ν Γ , 基肥用碳酸氢按7沈阳生态站 、 城郊乡8或
尿素7潘家堡乡 8 , 追肥全用尿素 6 在施肥量相同的基
础上进行不同施用技术的比较 , 并以基 、 追肥均在有
水层时撒施在土壤表面的“习惯施用法”为对照 , 处理
分两种 9 一种是基肥采取泡田前无水层时撒施田面后
用旋耕机或翻耙工具混入土层 7“全层混施” 8 , 追肥采
取撤水晒田无水层时撒施于田面并随即灌水使之溶解
以ΧΛ 6 ) 6 −0 % 6 ∋ ≅ ϑ Η 6 , ! 9 ∀ 7 8
∀ 期 邹邦基等 9 提高稻田氮素生态效益的施肥技术 !∀ <
表 供试土滚的有关性质
介卜6 , ≅ ΗΓ 托Ο Φ Α ϑ Φ≅ Α亡Η≅‘ ϑ ? Β≅ 6 亡≅ Ο = < 。
试验地 点
. ϑ ≅ Γ ΗΧΒΠ
沈阳生态实验站 ( ∋ (争
土壤
= <
阳离子代换盆
# ∋ #7口≅ ⊥八 < < 8
全 &_ ϑ ΒΓ Η &
7> 8
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碱解&
%ςΓ ΗΧ一妙Ο Α ϑ Η了Ε Γ Υ Η≅ &7Ι Μ Ω Ξ ϑ ϑ Μ 8
潘家堡乡 0Γ ΛΡ
城郊乡 #五即ΜΡ
ΧΓ ΥΓϑ Βϑ Τ Λ 5五ΧΦ
ΧΓϑ Βϑ Τ 红5五Χ0
棕壤ΘΑϑ Τ Λ ≅ Γ Α Β五
草甸土α匕Γ Οϑ Τ =<
草甸土α ≅ Γ Ο。节 =<
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补 (五≅ Λ 了Γ Λ Μ ∋ Ξ 0≅ Α ΧΙ ≅ Λ ΒΓ Η ( ΒΓ Β Χϑ Λ ϑ ? ∋Σϑ Ηϑ Μ了6
渗入土层 7“以水带 & ”8 ; 另一种是基肥在翻地时施入
犁沟中7“犁沟深施”8 , 追肥采用“以水带 & ” 。 在沈阳
生态站内还试验了& 肥全部作基肥在无水层情况下一
次施用即“全层混施”的效果 6
沈阳生态站小区面积 Ο [Ι [ , 重复 : 次, 潘家堡乡
小区面积!< Ι ! , 重复 ! 次 ; 城郊乡小区面积∴ ]Ι , ,
重复 ∀ 次6 均为井水灌溉 , 各小区单排单灌。 其它栽
培管理技术均按当地常规方法进行 。
∀ 结果与讨论
∀ 6 % &肥不同施用方法对水稻产量的影响
沈阳生 态站试验的产量结果列于表 ! 6 从
表 ! 可以看出, & 肥有极显著的增产效果 , 增
产幅度达 =] >以上 , 无论是全部用作基肥 , 还
是分基肥和追肥施 用 , 其增产效果均以改进施
肥法比习惯施肥法为好 , 且均达显著水准 6 但
基肥一次全层混施和分基 、 追肥施 用之间的差
异不显著 , 说明在本试验条件下全层混施能满
足水稻生长期对&的要求 。
潘家堡乡和城郊乡的试验结果 7表 ∀ 8 表
明 , 在相同&素用量情况下 , 改进施肥法 比习
惯施肥法亦有显著增产效果 , 但在潘家堡 乡“全
层混施”的效果比 “犁沟深施 ”更好 , 原因 在 于
该试验土壤比较缺& , 采用”犁沟深施 ”& 素过
于集中在深层局部位置 , 对水稻前期生 长发育
表 ! 不 同施肥处理对水稻产皿的影响 β沈阳生态站 8
_ Γ Υ 6 ! ∋ ??≅亡Β ϑ 企 Κ Γ Α Χϑ 4 5 ?≅ Α ΒΧΗΧΕ Γ Β Χϑ Λ ΒΑ≅ Γ ΒΙ ≅ Λ Β ϑ Λ Α Χ≅ ≅ Π Χ≅ ΗΟ 7( ∋ ( ∋ 8
加&处 理
_ Α≅ Γ Β也≅Λ Β
稻谷产量
, ΧΣ ≅ ΠΧ≅ ΗΟ
7ς Μ Ω Ν Γ 8
&肥增产
Σ尹手Η ≅Α Β Υ了[≅ Α7> 8
不施&肥 & ϑ & ?≅ Α ΒΧΗΧΕ ≅ Α
全作基肥 “ 习惯施肥法 , Θ Γ 5≅ ?≅ ΑΒ 6 # /0
全作基肥 “全层混施 法” Θ Γ 5≅ ?≅ ΑΒ 6 %/0
基 、 追肥 6 习惯施肥 法” ΘΓ阳 χ Βϑ 0 ?≅ Α Β 6 #/0
基肥 “全层混施 ” 、 追肥 “ 以水带& ” Θ Γ5≅ 士 Βϑ Φ ?≅ ΑΒ 6 %/0
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] ∀ 。 =书荟
= ] 。 ]书苦
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显著性水准 = 邵 Χ?Χ≅Γ ϑ Β Η≅Κ≅ Η9 6 井Φ β < 6 < ! , 朴Φ β < 6 < = 6
Φ Α Γ ≅ ΒΧ≅ ≅ ϑ Λ ΧΛ ≅ Α≅ 6 5Χ Λ Μ Α Χ≅≅ Π Χ≅ ΗΟ Ψ
潘家堡 乡 0加ΡΧΓ ΥΓ 。 城郊乡 # Ν≅ Λ ΜΡ ΧΓϑ
产(≅
表 ∀ 改进施肥法的增产效果
_ Γ Υ 6 ∀ ∋ ??≅ ≅ Β ϑ ? ΧΙ Φ Α ϑ Κ ≅ Ο ?≅ ΑΒ ΧΗΧΕ ≅Α
施 肥 技 术
/≅ Α ΒΧΗΧΕ ≅ Α 0ΑΓ ≅Β Χ≅ ≅
稻谷产量, ΧΣ≅ 了Χ≅ Η‘艺7ς Μ Ω Ν6 8
δ 增 产δ %Λ Σ Α≅Γ 5≅Η 7> 8
稻谷产量, ΧΣ≅ Π Χ≅ ΗΟ7ςΜ Ω ΝΓ 8
镇
刀贯梦
基 、 追肥“ 习惯施肥法 ” Θ Γ 5≅ χ Βϑ 0 ?≅ Α Β 6 #/0
基肥 “全层混施” 、 追肥“ 以水带& ” ΘΓ 5≅ χ Βϑ Φ ?≅ Α Β 6 %/0
基肥 “犁沟深施 ” 、 追肥 “ 以水带& ” Θ韶5≅ χ Βϑ 0 ?≅ Α Β 6 %/0 7Ο 8
] !
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] 。 ∴ ‘
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显著性水准 = 皿 Χ?Χ≅Γ Λ Β Η≅ Κ ≅ Δ 9 杆 Φ β < 6 < , 朴Φ β < 6 < = , ▲Φ β < 6 < 6
& ϑ Β≅ 9 %/ Φ 7Ο 8 ϑ Α %/ Φ , _ Ν≅ ΥΓ 5≅ ?≅ Α Β ΧΗΧΕ≅Α Γ ΦΦ又Χ≅ Ο ΧΛ Βϑ Ο卿 ( ΧΒ≅ Υ了 Φ < , ϑ Α [Λ Χ”≅ Ο Χ”, < ΦΗϑ 4 Μ五加Α ΧΕ ∴ ” ,Υ≅ ?ϑ Α ≅ ?Ηϑ ϑ Ο 9 Λ Μ 6
#Ν ΧΛ 6 ) 6 −0 % , ∋ ≅ ϑ Η 6 , ! 9 ∀ 7 8
!: < 应 用 生 态 学 报 ! 卷
不利 , 后期此深层& 素和追肥 & 素大量被植株 =声一 ∴ 6 ∀ ς ΜΩ ς Μ , 提高百分率为!弓6 一! 6 ∴ >
吸收而造成水稻生长过旺 、 无效分孽增加 、 成 7表 : 8 6
熟延迟 , 不利于产量提高 6 根据潘家堡 乡和城郊乡试验的结果 , 改进
综上所述 , 在沈阳地区投入同样量& 肥的 施肥法的& 肥增产效率亦比习惯施肥法有明显
情况下 , 改进施肥法比习惯施肥法可增产 ] 6 ∴一 提高 , 提高幅度为 ∀ 6 一 ∴ 6 ] ς Μ稻谷Ω ς Μ & , 大部
! 6 => , 可多收稻谷∴ < <一 ∗<: ς ΜΩ Ν Γ 。 分在 = 6 !一∴ 6 ]ς Μ 稻谷Ω ς Μ & 的范围内7表 = 8 ,
∀6 ! 改进施肥法的&肥增产效率 和沈阳生态站相近似 6 按当地土壤基础肥力的
在肯定改进施肥法比习惯施肥法有显著增 通常产量水平7: =< <一= ! =< ς ΜΩ ΝΓ 8估算 , 改进
产效果的基础上 , 可进一步分析其& 肥增产效 施肥法的& 肥增产效率可提高 ] 6 一! 6 => 6
率 , 即施入的&所能增产的稻谷量 7ς Μ Ω ς Μ8 6 由此可以估计 , 在沈阳地区改进施肥法比习惯
根据沈阳生态站试验的结果 , 习惯施肥法 施肥法大致能提高&肥增产效率 ! => 左右 6
施入 &只能增产稻谷! 6 一! 6 ϑς ΜΩ ς Μ , 而改 ∀ 6 ∀ 改进施肥法对 & 肥 利用率与偏稻谷 生 产
进施肥法则能增产稻谷 !] 6 :一! 6 ∀ ς ΜΩ ς Μ , 改 效率的影响
进施肥法的& 肥增产效率比习惯施 肥 法 提 高 为了阐明改进施肥法提高& 肥增产效率的
裹 : 不同施肥技术的增产效率 7沈阳生态站》
_ Γ 卜6 : 3 Χ≅ ΗΟ 一 ΧΛ ≅ Α ≅ Γ 5 Χϑ Μ ≅ ??ΧΣ Χ≅ Λ ≅ Κ ϑ ? Κ Γ Α Χϑ 4 5 ?≅ Α ΒΧΗΧΕ ≅ Α Φ Α Γ Σ Β Χ≅ ≅ 7( ∋ ( ∋ 8
施& 量 即≅Π ϑ ?
施 肥 技 术
/≅ Α Β ΧΗΧΕ ≅ Α 0Α Γ ≅Β ΧΣ≅
& 肥增产效率
3 Χ≅ Ηδ9 Χ6Λ ≅卿乒ΧΛ Μ Μ6?ε 幼Χ到 丈≅ Α Β Η且% [ ≅ Α 7 乃 8− Ι ϑ 4 Λ Β ϑ ? &
7ς Μ ΩΝ Γ 8 稻 谷
, ΧΣ≅ 7ς ΜΩ & ς Μ 8
改差思袭铲
7ς 9 Ες 9 8 ε
率提高%/0
7> 8
全作基肥 “ 习惯施肥法 ”Θ Γ , ?≅Α Β 6 #/0
全作基肥 “全层混施法 ”ΘΓ5≅ 加ΑΒ 。 %/0
基 、 追肥 ‘习惯施肥法 , Θ Γ 5≅ χ Βϑ 0 ?ϑ Α Β 6 # /0
基肥“全层混施 ‘ 、 追肥 “ 以水带& ”Θ Γ 5≅ χ Βϑ Φ ?≅ Α Β 6 %/0
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忍一
! ] 一 :
∴ 。 ∀
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裹 = 改进施肥法提离的& 肥)6 产效率
_ Γ卜6 = 3 Χ≅ ΗΟ 一 ΧΛ ≅Α ≅ Γ 5 Χϑ Μ ≅ ??Χ≅ ≅ ΧΛ ≅ Π ϑ ? & ?≅ Α ΒΧΗΧΕ ≅ Α ΧΙ Φ Α ϑ Κ ≅ Ο 七Π %/Φ
潘家蛋乡 0Γ , ΡΧΓ ΥΓ ϑ #Ν≅Λ Μ ΡΧΓ ϑ
施 肥 技 术 6 碑
/≅ Α ΒΧΗΧΕ ≅ Α 0Α Γ ≅ ΒΧΣ≅
施& 量
− Ι ϑ 妞Λ Β
ϑ ? &
7ς ΜΩ Ν Γ 8
改进法提高 &
肥增产效率3%∋ Χ4Σ Α≅ Γ 5≅ ΟΥΠ %/07ς Μ Ως Μ 8
城郊乡
施& 量
− Ι ϑ 4 Λ Βϑ ? &
7ςΜ Ω ΝΓ 8
改进法提高&
肥增产效率3%∋ ΧΛ Σ Α ≅ Γ 5≅ Ο
ΥΠ %/0
7ςΜ Ω ςΜ 8
基 、 迫肥 Γ 习惯施肥法 ” ΘΓ 5≅ χ Βϑ 0 ?≅ Α Β 6 #/0
基肥‘全层混施 ” 、 追肥 Γ 以水带& ” Θ Γ 5≅ 及 Βϑ 0 ?≅ Α Β 6 %/0
基肥“犁沟深施 ” 、 追肥 “ 以水带& ”Θ Γ 5≅ χ Βϑ 0 ?≅ Α Β 6 %/0 7Ο 8
=
=
= 日 999
= <
ΗΥ ϑ
∴ < 999
原因和& 肥施入稻田后的去向 , 必须查明水稻 植株吸& 量比习惯施肥法明显提高 , 从而大大
对& 素的吸收利用情况 6 沈阳生态站试验对各 提高了凡肥利用率 , 而分期施肥的利用率又略
处理成熟水稻的地上部分分别测定茎叶和稻谷 高于集中作基肥的。
干物重和 & 含量 , 利用差值法计算 & 肥利用 水稻吸收的& 通过水稻植物机体的转化作
率 , 结果 7表 ∴ 8表明 , 无论& 素全作基肥或分 用 , 生产出人类所希望的稻谷 6 &素在这一转化
期施用 , 在施用& 量相同的情况下改进施肥法 、 系统中利用效率越高 , 吸收单位& 量所生产的
# ΝΧΛ 6 ) 6 −卯 φ 6 ∋ ≅ ϑ 王6 , ! ; ∀ 7 8
∀ 期 邹邦基等9 提高稻田氮素生态效益的施肥技术
稻谷量也就越高 6 为了考察不同施肥方法对此
转化系统效率的影响 , 进一步计算了偏稻谷生
表 Θ 不同施肥技米的&肥利用串
_ Γ Υ 6 ∴ & 4 5≅ ≅ ??Χ≅ Η≅ Λ ≅了 ϑ ? Κ Γ Α Χϑ 4 5 ?≅ Α ΒΧΗΧΕ ≅ Α Φ ΑΓ ≅ ΒΗ≅ ≅
产效率 7表 ] 86 从表 ] 可以看出, 不同施肥方
法对偏稻谷生产效率的影响不显著 , 也就是说
施 肥 技 术
/≅ Α Β ΧΗΧΕ ≅ Α 0Α Γ ≅ΒΧϑ ≅
施& 渔
− Ι 加Λ Βϑ ? &
7Μ Ω :! Ι ! 8
植物吸& 量
& 4 Φ ΒΓ ς ≅ 7Μ Ω : ! Ι ! 8
茎叶( ΒΑ Γ Τ 塑谷, Χ≅ ≅ 合计_ ϑ ΒΓ Η
&肥利用率
& 住阳
≅ ??Χ≅Χ即ΣΠ 7> 8
改进施肥法提高
几Σ Α≅ Γ , Υ了
%/0 7> 8
∀ = 。 !
∴ !: 。
∴ 。 ]
∴ ] 。
: ∀ 。 =
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: 。 ∴瓣不施&肥 & ϑ & ?≅ Α Β ΧΗΧΕ ≅ Α全作基肥 6 习惯施肥法”Θ Γ阳 ?≅ΑΒ 6 #/0全作基肥‘全层混施法”Θ Γ肥 ?≅ ΑΒ 6 %/0基、追肥 “习惯施肥法”ΘΓ史 χ Βϑ Φ ?≅ Α Β 6 # /0基肥 “全层混施 ” 、 追肥 “ 以水带& ”
Θ Γ阳 χ Βϑ Φ ?≅ ΑΒ 6 %/0
∴ ! 。 <
∴ ! 。 <
∴ ∀ 6 ∀
< ∀ 。 ∀ ! = 。 : δ : : = 。 ] <= 。 !
裹 ] 不同施肥方法对偏摺谷生产效率的影呐
_ Γ Υ 6 ] ∋ ??≅ ≅ Β ϑ ? Κ Γ ΑΧϑ 4 5 ?≅ Α ΒΧΗΧΕ ≅ Α 0Α Γ ≅ Β盆Ε ≅ 5 ϑ Λ ΒΝ ≅ Φ Γ ΑΒ ΧΓ Η Α Χ≅ ≅ 一0Α ϑ Ο 4 ≅ ΧΛ Μ ≅ ??Χ≅ Χ≅ Λ Σ Π 70, 0 ∋ 8
⋯9 Χ·嚣, 9 一囊 墨·⋯嚣戮%0 ‘≅蒸游以潍Φ9 9 6 %/0⋯丁万⋯下一
6 卜
改进施肥法没有提高水稻对& 素的转化效率 6
在本试验条件下 , 各处理稻株群体每增吸%ς Μ &
素均大约能增产稻谷 =< ς Μ左右 6
∀ 6 : 改进施肥法对减少 & 素损失的可能作用
既然改进施肥法只提高了& 肥利用率而没
有提高偏稻谷生产效率 , 那 么其优越性可能就
在于减少& 素损失 , 从而增加水稻吸收& 量 6
根据以往的研究成果已知 , 在排除淋失的情况
下 , 稻田 &素损失的最主要途径是氨挥发和 硝
化一反硝化 , 以及附随于后者 的 化 学 脱 氮作
用 Β”“ ’摇’。 & 肥的不同施用方法必然对这些 &
素损失途径产生一定影响 6
淹水条件下稻田的 氨 挥 发 直 接发 生于
水 一气界面 , 即溶解于田面水层中的 & ∃ ∀ 向大
气逸散 , 此逸散速率取决于分别存在于水和大
气中吞任 ∀ 的分压差 6 由于大气中& ∃ ∀的浓度很
低 , 从水层逸散到大气的 & ∃ ∀ 又容易被风移
走 , 所 以逸散速率主要决定于水中 & ∃ 。 的浓
度 6 当&肥施在土壤表面时 , 碳按中的 & ∃言很
快溶解在田面水层中 , 尿素在土表经脉酶分解
后产生碳按亦溶解在田面水层中 , 从而使 田面
水层中& ∃ 支浓度大大提高 , & ∃支和 & ∃ ∀ 7水8处
在转化平衡状态 9 & ∃ Βγ & ∃ 。7水 8 η ∃ η 6 其平衡
常数 Ζ ι 〔& ∃ ∀ 7水 8〕〔∃ 十〕Ω 〔& ∃扫 二 < 一 。 ‘“ 。
可见 , 随着水中 & ∃言浓度和 Φ ∃ 值的提高 ,
& ΗΗ支将迅速转变为 & ∃ 9 而向空中逸散 6 稻田
水层中往往生长藻类 , 在白天日照条件下进行
光合作用消耗水层中的 #∗ [ , 使Φ ∃ 升高 , 同
时许多地区的灌溉水往往呈偏碱性 7沈阳生态
站灌溉水 Φ ∃ 6 ∴ = 8, 为氨挥发创造了 有 利 条
件 6 相反 , 如果 & 肥施在土层当中 , 由于和土
壤接触面大 , 释放出来的& ∃ 玄被土壤吸附, 不
易进入 田面水层 。 土壤 # ∋ #越高 , 对 &于%支的
保蓄力越强 , & ∃ 玄进入水层的量也就越少 6
因此 , 把 & 肥施入土层当中可以减少田面水层
中& ∃玄或 & ∃ ∀ 浓度 , 从而减少氨挥发损失 6
# Ν ΧΛ 6 ) 6 − 00 %6 ∋ ≅ ϑ Η6 , ! 9 ∀ 7 8
应 用 生 态 学 报 ! 卷
沈阳生态站在用碳酸氢按作基肥施入稻田
后两天内对田面水层中 & ∃支浓度的观察结果
7图 8 表明, 施于土表的处理比施入土层中
的处理 , 其水层中 & ∃ 专的浓度要 高 ∀ 6 ∴一 6 ∀
倍 , 这种差异充分证明了上面的论述 。
ϕ ’⋯一 Ω 气κ; ε ‘ 瑙0
时间 _ Χ二≅ ∴ 乃∗
水温 7 6 # 、
λ Γ Β≅ Α Β ≅
之9 9少, ·‘卜”·, , 石 一 日∴ 石 一 6 Β 6 =] 一 月]
图 稻田基施碳按后两天内水层中 &∃玄浓度
/ ΧΜ · &’∃ 玄Σ” Σ ≅ Λ ΒΑ Γ Β Χϑ ϑ ΧΛ , Γ Β≅ Α ΗΓ了≅ Α ϑ ? Φ Γ ΟΟ ,
?Χ≅ΗΟ ΧΛ ΒΤ ϑ Ο Γ Π5 Γ ?Β≅ Α ?≅ Α ΒΧΗΧΕ Γ ΒΧϑ Λ 。
根据稻田土壤的特点 , 在生长早期稻根发
育不充分的情况下 , 表层和土层中间的氧化还
原状况差异很大。 此时& 肥施入土层中间, 由
于处在嫌气条件下 , 硝化作用又到限制 , 从而
反硝化及化学脱氮损失都必然较少, 但如果 &
肥施在表层 , 情况则相反 6 东北地区温度较低 ,
有利于 ∗ 9 的溶解和降低异养微生物对 ∗ 9 和
& ∃玄的需求 , 更有利于硝化作用进行 6 由于在
土表好气一嫌气界面 , 嫌气层与好气层相 距 很
近 , 所以硝化作用和反硝化作用几乎可同时发
生 6 此外 , 由于肥料集中于土表 , 局部& ∃ 言浓
度和 Φ ∃ 值可能增高 , 使硝化作用产生的&∗ 王不
能顺利氧化为& ∗百, 此累积的& ∗ 王扩散到土层
酸性区域时可能发生化学脱氮的损失 。 由此可
见 , & 肥施在土壤表层比施入土层内会引起更
大的硝化一反硝化损失 6 这一点对东北 寒冷地
区和早期水稻根系尚未发达时期更值得重视 。
∀ 6 = 改进施肥法的生态效益评价
综上所述 , 和 习惯施肥法相比 , & 肥改进
施肥法没有提高偏稻谷生产效率 , 但在提高 &
肥增产效率和减少&素损失两方面都有显著 作
用 6 在同样& 肥施用量下 , 改进施肥法比习惯
施肥法可增收稻谷] =< ςΜ Ω ΝΓ 左右 , 施入的&可
增收稻谷 5ς Μ Ω ς Μ 左右 , 稻谷增收率达!= >左
右 6 也就是说 , 对 于 拥有稻 田 面 积 6 = Ξ
< “Ν Γ 的地区 , 无需增加投入 , 每年就可多收
稻谷 Η 6 % μ %∗“Β左右 6 根据植物体结构的 相 关
性 , 稻谷产量提高的同时 , 稻草产 量 亦 会 增
加 。
在同样&肥施用量下 , 改进施肥法的 & 肥
利用率比习惯施肥法约提高!< 一∀< > , 这主要
是通过减少氨挥发和硝化 一反硝化等损失 实 现
的, 也就是说 , 改进施肥法使造成环境污染的
&素损失量比习惯施肥法要少很多 , 虽然减 少
的程度可能略低于& 肥利用率的提高程度 6
改进施肥法在提高稻谷产量的同时必然会
提高留存于土壤中的根量和根中结合的有机 &
量 , 把 &肥施在土层中还有利于土壤微生物对
& 素的固持 , 从而提高土壤&素肥力 。3 ϑ 5ΝΧ Ο Γ
和 0 Γ ΟΑ ≅ 7 ] ]8 的田间微区 ‘“& 平衡试验表
明, 7‘“& ∃ ‘8 ! = < ‘ 于水稻播种时撒施 的 处
理 , 水稻成熟时 ‘。& 的分配为9 作物中 = > ,
土壤中:= > , 总回收∴< > , 播种时混入土层的
处理为 9 作物中 ∀! > , 土壤中 =! > , 总回收
: > 〔” 。 可见混入土层的施用方法比表 层 撒
施法不仅使作物吸收的& 量大大增加 , 而且保
留在土壤中的& 量也有所 提高 6 这一试验结果
支持了上述改进施肥法有益于土壤 & 素肥力的
论点 6
从生态系统中物质循环来看 , 不仅根量6增
加有助于土壤有机质积累 , 稻谷稻草产量的提
高 , 也可直接通过稻草还田或间接通过人畜循
环增加粪肥 , 这对维持土壤有机质平衡 , 提高
土壤肥力是有益的 6
: 结 论
: 6 稻 田“习惯施肥法”是在有水层情况 下 把
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∀ 期 邹邦基等9 提高稻田氮素生态效益的施肥技术
&素肥料撒施在土壤表面 6 这样 , 钱态氮肥中
的& ∃ 玄或尿素酶促水解产生的 & ∃ 玄一方面会
大量溶解于田面水层而发生氨挥发损失 , 另一
方面会在土表好气一嫌气界面迅速发生硝化一反
硝化损失。
: 。 ! “改进施肥法”是在无水层下把 & 素肥料
施入土层中间7基肥“全层混施 ”或“犁沟深施 ” ,
追肥“以水带& ” 渗入土层 8 , 避免了大量肥料
与田面水层及土表好气一嫌气层接触 , 从 而大
大减少& 素损失 , 提高&肥利用率 !< 一∀< > 6
: 6 ∀ “改进施肥法”虽然没有比 “习惯施肥法”
提高偏稻谷生产效率 , 但在同样&肥用量下给
水稻多提供的& 素促进水稻生长发育 , 使稻谷
产量比 “习惯施肥法” 增加 ∴ < 一 < : ς Μ Ω Ν Γ’
&月巴增产效率提高! =>左右 6
: 6 : 由于 “改进施肥法” 一方面减少 & 素损
失 , 从而保护了大气 、 水体环境免于污染 , 另
一方面增加稻谷产量及稻草稻根生物量 , 增加
了有机物料 , 土壤& 素肥力得以提高 6 因此,
这是一项提高&素生态效益的施肥技术 6
今 考 文 献
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