全 文 ：中国生态农业学报 2014年 4月 第 22卷 第 4期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Apr. 2014, 22(4): 394−400


* 国家科技支撑计划课题(2012BAD15B03)和上海市科委重点科技攻关项目(12391900200)资助
** 通讯作者: 曹林奎, 主要研究方向为生态农业与面源污染控制。E-mail: clk@sjtu.edu.cn
陆欣欣, 主要研究方向为农业面源污染控制。E-mail: luxinxin742850702@163.com
收稿日期: 2013−10−22 接受日期: 2014−01−22
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2014.31036
不同施肥处理稻田系统磷素输移特征研究*
陆欣欣 岳玉波 赵 峥 张翰林 赵 琦 曹林奎**
(上海交通大学农业与生物学院 农业部都市农业(南方)重点实验室 上海 200240)
摘 要 磷是水体富营养化限制性元素, 近年来由于磷肥的过量施用, 农田迁移的磷素已成为水体磷素的主
要来源。本研究通过野外测坑定位试验, 研究有机肥处理(OT)、混施肥处理(MT)和化肥处理(CT)3种施肥处理
下, 稻田中磷素的迁移流失特征及这 3 种处理对水稻产量和磷素利用率的影响, 以探求稻田系统的最佳施磷
方式。结果表明, CT、MT和 OT 3种施肥方式的磷径流流失负荷分别为 0.56 kg(P)·hm−2、1.13 kg(P)·hm−2和
4.20 kg(P)·hm−2, 渗漏流失负荷分别为 0.42 kg(P)·hm−2、0.44 kg(P)·hm−2和 0.45 kg(P)·hm−2; 磷的径流流失占流
失总量的 56.86%~90.38%, 是水稻田磷素流失的主要途径。磷的径流流失主要受施肥和降雨的影响, 50%左右
磷的流失发生在第 1次径流过程; 磷素渗漏流失特征不受施磷处理的影响, 80%以上的流失发生在施肥后的前
30 d。在磷素流失形态上, 坑面水、渗漏水和径流水中磷素的主要形态均为可溶性磷; 在土壤方面, MT处理和
OT处理能保证土壤磷营养, CT处理的土壤有效磷和有机质含量则显著下降。3种施肥处理的水稻产量显著高
于空白对照, 且 MT最高, 为 6 728.84 kg·hm−2; 磷肥利用率 CT和 MT处理显著高于 OT, CT和 MT间差异不
显著。综合比较, 混施肥处理在磷素流失、土壤养分利用和水稻产量等方面更符合我国生态农业发展的要求。
关键词 稻田 施肥 磷素 迁移流失 渗漏 径流 产量 磷肥利用率
中图分类号: S32 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2014)04-0394-07
Phosphorus loss and migration characteristics in paddy fields under
different fertilization treatments
LU Xinxin, YUE Yubo, ZHAO Zheng, ZHANG Hanlin, ZHAO Qi, CAO Linkui
(School of Agriculture and Biology, Shanghai Jiaotong University; Key Laboratory of Urban Agriculture, Ministry of Agriculture,
Shanghai 200240, China)
Abstract Phosphorus is a restricted element as it causes eutrophication of especially still water systems. Due to the excessive
application of phosphate fertilizers in recent years, farmlands have become the major source of phosphorus which causes water
eutrophication. To determine optimal phosphorus applications in paddy fields, a field lysimeter experiment was conducted under
different treatments of organic fertilizer (OT), mixed fertilizer (MT) and chemical fertilizer (CT). Phosphorus loss and migration
characteristics in the fields under different treatments, and treatments effects on yield and phosphorus utilization ratio of paddy rice
were analyzed. Results showed that runoff loads of phosphorus under CT, MT, and OT were 0.56 kg(P)·hm−2, 1.13 kg(P)·hm−2 and
4.19 kg(P)·hm−2, respectively. Also leaching loads of phosphorus under CT, MT and OT were 0.42 kg(P)·hm−2, 0.44 kg(P)·hm−2 and
0.45 kg(P)·hm−2, respectively. Phosphorus loss in paddy fields was mainly through runoff, accounting for 56.86%−90.38% of total
phosphorus loss. Runoff of phosphorus was mainly driven by fertilizer dose and rainfall intensity, and the loss through the first runoff
accounted for about 50% of phosphorus loss. Phosphorus leach was not influenced by phosphorus dose, and over 80% of phosphorus
loss occurred in the first 30 days after fertilizer application. Soluble phosphorus was the main form of phosphorus in surface water,
seepage water and runoff water. While it was possible for MT and OT to ensure sufficient phosphorus supply in soils, CT decreased
Olsen-P and organic matter in soils. Yields of paddy rice under the three treatments were significantly higher than that under the
control, among which MT had the highest yield (6 728.84 kg·hm−2). Phosphorus fertilizer use efficiencies under CT and MT were
significantly higher than that under OT. In conclusion, MT was better fertilzation pattern for phosphorus loss control, soil nutrient
第 4期 陆欣欣等: 不同施肥处理稻田系统磷素输移特征研究 395


utilization and paddy rice yield in eco-agricultural systems in China.
Keywords Paddy field; fertilization; Phosphorus; Loss and migration; Leaching; Runoff; Yield; Phosphorus fertilizer use
efficiency
(Received Oct. 22, 2013; accepted Jan. 22, 2014)
磷是植物生长的限制营养元素 [1], 长期以来人
类通过施用化学磷肥来增加作物的产量[2]。然而化
学肥料来源于矿石, 成分是各种盐类, 长期施用化
学肥料会使土壤胶体分散, 造成土地板结、盐渍化
等问题。施用有机肥能显著改善土壤理化性质[3], 增
加土壤耕层养分 [4], 并且有机肥能极显著提高水稻
的升胶稠度和稻米食味值[5]。因此, 有机施肥方式在
水稻种植中被大力推荐。然而有机肥的氮磷比例多
介于 1︰1~8︰1[6], 但这并不符合水稻对氮磷元素的
需求比例[7−8]。因此在保证水稻氮素供应的条件下,
磷素远远超过水稻的需求, 过量的磷肥增加了磷素
随径流和渗漏流失到环境中的风险, 而磷又是引发
水体富营养化的主要因子[9]。农田流失的磷是水体
磷素的主要来源[10], 已严重威胁到农业可持续发展,
并有进一步加剧的趋势[11]。
虽然国内对水稻田磷素输移的研究已有较多的报
道[8,12−15], 但是这些研究主要是大田试验, 仅针对径流
流失进行研究, 少有对渗漏流失负荷进行精确测定[13−14,16]。
且大多数研究仅针对有机或无机肥料单一肥料种类
磷素迁移流失进行试验设计[13−14,16−17], 少有研究将
有机施肥方式和无机施肥方式进行直接比较。因此
本试验采用野外测坑定位试验方法, 选取有机肥、
化肥和混施肥 3 种实际生产中常用的施肥处理进行
研究, 探究不同施肥处理下, 磷素在稻田系统中的
迁移规律和流失特征, 以期为水稻田水肥的优化管
理和水体磷素污染防控提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验区概况
试验在上海市青浦区农田水利技术推广站进
行。采用野外测坑定位试验。该测坑建于 1998年, 为
原状土回填, 至今已进行了 14年的水旱种植。该试
验测坑自 2009 年进行稻麦轮作。测坑试验装置长
宽高分别为 3 m、2 m、3 m, 坑内土壤深 2.5 m, 坑
底依次铺有鹅卵石、塑料网和细沙。距坑面 50 cm、
80 cm、150 cm处分别埋有带孔收集管, 可收集相
应土层的剖面水, 坑底可收集渗漏水。测坑可以精
确记录每日渗漏水水量、灌溉水水量及径流水水量,
并且可以实现渗漏水水量的控制。另外, 测坑配有
小型气象站, 可获取相应气象数据。土壤为沼泽性
起源的青紫泥水稻土, 属重壤土, 其基本理化性质
如表 1。
表 1 测坑试验区不同施肥处理的土壤基本理化性质
Table 1 Basic soil properties of lysimeter stations used in the experiment
处理
Treat-
ment
全碳
Total C
(g·kg−1)
全氮
Total N
(g·kg−1)
全磷
Total P
(g·kg−1)
有效磷
Available P
(mg·kg−1)
容重
Bulk density
(g·cm−2)
孔隙度
Porosity
(%)
EC
(mS·cm−1) pH
CK 10.32±1.09b 1.20±0.09b 0.82±0.06b 40.25±6.08b 1.34±0.09b 0.75±0.05b 0.11±0.02a 7.46±0.05a
CT 10.06±0.92b 1.15±0.10bc 0.97±0.08ab 58.39±8.76ab 1.29±0.12ab 0.78±0.06ab 0.12±0.02a 7.36±0.04b
MT 10.49±0.57b 1.23±0.10b 0.98±0.04ab 62.29±8.34a 1.23±0.10a 0.81±0.06a 0.12±0.01a 7.32±0.06b
OT 14.45±1.12a 1.46±0.08a 1.16±0.03a 64.54±7.10a 1.22±0.12a 0.82±0.04a 0.11±0.02a 7.43±0.04a
表中数据为平均值±标准误, 不同字母代表不同处理间显著性差异(P<0.05)。下同。Data in the table are mean ± SE, different letters represent
significant difference among treatments at P < 0.05. The same below.

1.2 试验设计
水稻品种为‘宝农 34’。6 月 27 日插秧, 11 月 8
日收割, 其中 7月 27日至 8月 5日为水稻烤田期。
试验共设 3个处理, 1个对照, 每个处理 3次重复, 共
12 个测坑, 随机区组设计。化肥处理(CT): 按黄浦
江上游地区常规化肥施用量、种类及方式; 混施肥
处理(MT): 按化肥用量减少 20%, 用等氮素的商品
有机肥替代; 有机肥处理(OT): 全部施用商品有机
肥; 空白对照(CK): 不施用任何肥料。
试验所用商品有机肥 N、P2O5、K2O 含量分别
为 1.23%、2.38%、1.48%。各处理施肥量见表 2。
1.3 样品采集
6 月 25 日施肥 , 次日插秧。灌溉水引自河水。
施肥前、水稻烤田期和收获后分别采集 0~20 cm土
壤样品。施肥后 1 d、2 d、3 d、5 d、7 d、15 d、30 d
采集坑面水和渗漏水, 30 d之后每 15 d采集 1次, 直
至水稻收获坑面无水即停止采集。径流水在产生径
流时采样, 总计 7 次径流。每次灌溉时采集灌溉水
样品。分别测定水稻田坑面水、渗漏水和径流水中
各形态磷及灌溉水总磷含量。
1.4 测定方法
坑面水、渗漏水和径流水测定总磷、可溶性磷
396 中国生态农业学报 2014 第 22卷


表 2 各施肥处理的施肥方案
Table 2 Fertilizers and application rates of different treatments of the experiment
处理 Treatment 氮肥 Nitrogen fertilizer 磷肥 Phosphate fertilizer 钾肥 Potassium fertilizer
种类
Type
代码
Code
种类
Type
施用量
Application rate
[kg(N)·hm−2]
种类
Type
施磷量
Application rate
[kg(P2O5)·hm−2]
种类
Type
施钾量
Application rate
[kg(K2O)·hm−2]
对照 Control CK — — — — — —
化肥
Chemical
fertilizer
CT 尿素
Urea
300 过磷酸钙
Superphosphate
60.001) 氯化钾
Potassium chloride
60.00
混施肥
Mixed fertili-
zation
MT
商品有机肥+尿素
Commercial organic
fertilizer + urea
300
商品有机肥
Commercial organic
fertilizer
116.19
商品有机肥
Commercial organic
fertilizer
70.54
有机肥
Organic
fertilizer
OT
商品有机肥
Commercial organic
fertilizer
300
商品有机肥
Commercial organic
fertilizer
580.95
商品有机肥
Commercial organic
fertilizer
352.72
1) 60 kg(P2O5)·hm−2 是上海地区推荐磷肥施用量。60 kg(P2O5)·hm−2 is recommended phosphate application rate the tested region.

和颗粒磷, 灌溉水测定总磷。总磷采用过硫酸钾消
解−钼蓝比色法(GB11893—89)。可溶性磷为水样过
0.45 μm微孔滤膜后与总磷同法测得。颗粒磷为总磷
与可溶性磷的差值。土壤和水稻植株的全磷以湿法
消解后采用 ICP测定。
1.5 数据分析
本试验采用 SAS 9.0和 Excel 2010进行数据处
理和统计分析。采用单因素方差分析对数据进行显
著性差异分析。磷素利用率的计算公式如下:
磷素利用率=(施肥处理地上部吸收的总磷量−
对照地上部吸收的总磷量)/施肥处理的磷肥施用量
×100%
2 结果与讨论
2.1 稻田系统坑面水中磷素的变化
2.1.1 总磷的变化
如图 1a 所示, 不同处理坑面水中总磷平均值浓
度差异性显著(F=542.32, P<0.01), OT 坑面水浓度最
大, 浓度变化范围为 2.49~5.11 mg·L−1, 平均浓度为
3.95 mg·L−1; MT次之, 浓度变化范围为 0.33~2.89 mg·L−1,
平均浓度为 1.71 mg·L−1; CT最小, 浓度变化范围为
0.27~1.89 mg·L−1, 平均浓度为 0.78 mg·L−1。与其他
处理不同, OT在水稻整个生长时期坑面水总磷浓度
一直保持在较高的水平, 在烤田期(施肥后 30~39 d)
后仍达到 3 mg·L−1。施肥后各处理坑面水总磷浓度
没有立即达到最高(图 1a), 这是因为施肥当天出现
了强对流天气, 第 1 次降水引起的磷素流失占水稻
整个生育期磷素流失总量的一半以上(图 4)。降水对
坑面水浓度影响很大, 不规则的降水使坑面水总磷
浓度在整个水稻生长时期呈波动状态。OT 磷肥投
入量是正常施肥量的 10 倍, 导致坑面水总磷浓度
一直很高。根据 Hesketh 等[18]关于磷素流失的“突
变点”的理论, 磷素流失的风险与土壤有效磷的大小
呈正相关, 推测有机肥处理有效磷含量一直高于“突
变点”。

图 1 不同施肥处理下水稻生长季田面水总磷(a)和可溶性磷(b)浓度变化
Fig. 1 Total phosphorus (a) and dissoluble phosphorus (b) concentrations of paddy surface water during rice season under different
fertilization treatments
2.1.2 可溶性磷的变化
从图 1b 可以看出, 坑面水可溶性磷的变化与总磷
相似, 也呈波动状态, 但波动幅度较总磷小。CK与 CT
的可溶性磷保持在较低的浓度; MT 在烤田开始后的第
10 天(施肥后第 40 天)与CK和CT无显著差异; OT则
在水稻生育期内浓度保持在 2 mg·L−1 以上 , 磷素
第 4期 陆欣欣等: 不同施肥处理稻田系统磷素输移特征研究 397


流失风险期是其他处理的 4 倍。与其他处理相比 ,
OT 的可溶性磷占总磷的比例最大 , 为 70.31%。由
于颗粒磷在迁移过程中易沉降而被固定 , 可溶性
磷则随径流水进入水体 , 而坑面水中磷素形态以
可溶性磷为主 , 因此 OT 最容易造成水体污染。
2.2 稻田系统磷素渗漏流失
2.2.1 总磷的变化
4 种施肥处理的渗漏水总磷流失总量无显著差异
(F=0.75, P>0.05), 渗漏水总磷累计变化见图 2。如图所
示, 施肥后渗漏水总磷前期流失较快, 几乎呈直线升
高, 后缓慢升高, 施肥 30 d后渗漏流失量增加缓慢。
磷素渗漏流失主要发生在施肥后的前 30 d, CK、CT、
MT、OT 前 30 d 的渗漏量分别占稻季渗漏总量的
84.57%、82.54%、87.47%、86.48%。由于不同处理
的磷素渗漏总磷量之间无显著差异, 渗漏总磷量并
没有因为施磷种类的不同而变化[19]。可以得出, 正常
的磷肥施用不会增加地下水的磷污染。焦少俊等[12]
在 20 cm 的渗漏水中发现, 施肥会对地下水总磷造成
影响; 李学平等[15]在渗漏研究中发现施肥后 60 cm和
80 cm 的渗漏水中磷素显著高于对照, 且渗漏水中总
磷浓度随着土层加深而减少。但目前大多数渗漏水采
集深度均小于 100 cm, 很少有人采集 2 m以下的渗漏
水。本研究中测坑的深度为 2.5 m, 因此推测磷素在下
渗过程中不断被土壤颗粒吸附, 经过 2.5 m的土层, 渗
漏水中磷素与土壤中的磷素达到吸附−解吸附平衡,

图 2 不同施肥处理下 2.5 m深土壤磷渗漏量累积变化
Fig. 2 Accumulated total phosphorus leakage through leach-
ing water of 2.5 m deep paddy soil under different fertilization
treatments
使各处理渗漏水浓度不存在显著差异。
2.2.2 可溶性磷和颗粒磷的变化
如图 3a所示, 渗漏水可溶性磷的累积流失量变
化趋势与总磷变化趋势相同, 均是前期上升较快,后
期保持平稳, CK、CT、MT、OT前 30 d的渗漏量分
别为稻季渗漏总量的 88.68%、90.66%、90.99%、
90.48%。可溶性磷是水稻磷素渗漏流失的主要形态[20],
占磷素渗漏流失总量的 62.12%~69.95%, 其平衡浓
度为 0.005~0.01 mg·L−1。与可溶性磷不同, 颗粒磷
(如图 3b)主要流失集中在施肥后的前 20 d, 后期平
均浓度保持在 0.047~0.056 mg·L−1。颗粒磷的总量占
总磷的三分之一, 其中 3 种施肥处理的渗漏流失总
量无显著差异(F=1.03, P>0.05)。

图 3 不同施肥处理下 2.5 m深土壤可溶性磷(a)和颗粒磷(b)渗漏量累积变化
Fig. 3 Accumulated dissoluble phosphorus (a) and particulate phosphorus (b) leakage through leaching water of 2.5 m deep paddy
soil under different fertilization treatments
2.3 稻田系统磷素径流流失
2012年水稻生育期间一共发生了 7次径流。如
图 4, 各处理径流总磷流失量差异显著, 其中 6月 26
日的磷素流失量最大, 各处理的流失量均占到其径
流流失总量的 47.68%~58.49%。 一方面是因为施肥
当天台风过境, 降雨量较大; 另一方面在施肥的第 1
天 , 一些磷肥暴露在土壤之外 , 坑面水浓度较大 ,
降水时直接被径流水带走。杨丽霞等[13]发现水田径
流磷素的流失主要发生在施肥后的第 1次产流过程,
施肥与径流发生的时间间隔是决定径流磷素损失的
重要因素。虽然有机施肥方式能够显著降低渗漏量中
硝酸盐的含量[21], 但由于多数氮磷的比例不合理[7],
在保证氮素供应的条件下, 磷素会远远超出水稻的
需求, 而多余的磷素会随径流水流失。从总量上来
说, OT径流流失总量远远大于其他处理, 分别是CK
处理和 MT的 7.49倍和 3.71倍, 对水体环境形成较
398 中国生态农业学报 2014 第 22卷


大威胁。与典型旱地流失形态不同[22], 施肥后水稻
田在径流流失形态上以可溶性磷为主, 其中 OT 中
可溶性磷流失总量为 3.35 kg·hm−2, 占总磷的比例最
大为 79.9%, 因此对环境危害也最大。

图 4 不同施肥处理下通过稻田径流的总磷流失量
Fig. 4 Total phosphorus losses through paddy runoff water
under different fertilization treatments
2.4 不同施肥处理对水稻田土壤性质的影响
表 3 为水稻种植前、烤田期及收获期的土壤全
磷、有效磷和有机质含量。由表 3可知, CK的土壤
全磷保持平衡, CT的土壤全磷亏损 0.11 g·kg−1, 这
是因为 CK 没有施用任何肥料, 而 CT 中施用的氮
肥促进植物对磷素的吸收, 这也说明推荐的磷肥施
用量偏低 , 要保持土壤磷库平衡需要增加磷肥投
入。MT 土壤全磷施肥前后变化不显著, 而 OT 土
壤全磷增加量最大, 为 0.20 g·kg−1, 处于累计状态,
这是由于有机肥中含有大量的磷, 其磷素投入量是
MT 的 5 倍, 远远超过水稻的需求, 大量的磷残留
于土壤之中。
各处理有效磷均在烤田期最高, 一方面是因为
烤田期土壤磷含量多, 另一方面在烤田前的淹水厌
氧状态加速 Fe3+的还原, 增加土壤磷素的有效性[23]。
除 CT外其余各处理土壤有效磷均有增加, OT与MT
相比虽然投入量是后者的 5 倍, 但其土壤有效磷增
加量仅为 MT的 73.48%。说明单纯的增加磷肥投入
并不能增加磷的有效性促进植物生长, 大量的磷转
换成闭合态, 以全磷的形式储存。
就土壤有机质而言, 各处理收获期有机质均高于
种植前, 其中以 OT 有机质含量最高, 为 28.80 g·kg−1,
MT次之, 为 20.06 g·kg−1, 然后是 CK, 为 17.83 g·kg−1,
最低的是 CT为 17.22 g·kg−1。施用有机肥能够显著
增加土壤的肥力, 而只施用无机肥料则会降低土壤
有机质, 长期会造成土壤肥力下降, 甚至影响农产
品的品质[24], 影响农业的可持续发展。
2.5 不同施肥处理对水稻产量的影响
各处理水稻产量指标的测定结果(表 4)表明, 各
处理水稻产量、秸秆产量、有效穗数和千粒重均显
著高于空白对照。CT、MT、OT间产量和千粒重无
显著差异; MT产量最高, 为 6 728.84 kg·hm−2; 而CT
的千粒重最高, 为 29.48 g。有效穗数以 OT最高, 显
著高于 MT, 与 CT无显著差异。CT谷草比最低, 与
CK和 MT无显著差异, 显著低于 OT。
表 3 水稻生长期不同处理下土壤磷和有机质的变化
Table 3 Soil phosphorus and organic matter change during rice season under different fertilization treatments
项目 Item 时期 Period CK CT MT OT
施肥前 Before fertilization 0.82±0.06b 0.97±0.08ab 0.98±0.04ab 1.16±0.03a
烤田期 Soil drying period 1.15±0.03b 1.12±0.03b 1.18±0.18ab 1.26±0.04a
全磷
Total P
(g·kg−1)
收获期 Harvest period 0.86±0.03c 0.86±0.04c 1.00±0.07b 1.36±0.06a
施肥前 Before fertilization 40.25±6.08b 58.39±8.76ab 62.29±8.34a 64.54±7.11a
烤田期 Soil drying period 53.08±7.30d 60.95±6.81c 73.34±1.64a 69.42±6.77b
有效磷
Avaliable P
(g·kg−1)
收获期 Harvest period 45.33±5.05c 53.99±6.08b 67.87±6.08a 68.64±6.08a
施肥前 Before fertilization 15.98±0.62b 16.01±0.78b 17.98±0.60b 24.31±1.00a
烤田期 Soil drying period 16.74±0.43b 18.08±0.86b 19.87±0.97b 27.52±1.08a
有机质
Organic matter
(g·kg−1)
收获期 Harvest period 17.83±0.56b 17.22±0.23b 20.06±0.91b 28.80±0.17a
表 4 不同施肥处理下水稻产量及构成因素
Table 4 Rice yield and yield components under different fertilization treatments
处理
Treatment
籽粒产量
Grain yield (kg·hm−2)
秸秆产量
Straw yield (kg·hm−2)
谷草比
Grain-straw ratio
千粒重
1000-grain weight (g)
有效穗数
Effective panicle number
(104 pancile·hm−2)
CK 4 746.08±319.27b 5 009.88±214.54c 0.95±0.73b 28.26±1.37a 77.10±5.22c
CT 6 554.23±207.56a 8 361.03±307.55a 0.78±0.88a 29.78±1.45b 181.65±6.08ab
MT 6 728.84±187.38a 8 154.71±250.15a 0.83±0.64ab 29.24±1.07b 177.75±15.23b
OT 6 467.33±237.03a 6 677.68±187.29b 0.97±0.90b 29.62±1.22b 191.70±8.94a
第 4期 陆欣欣等: 不同施肥处理稻田系统磷素输移特征研究 399


2.6 不同施肥处理的磷肥利用率和流失率
磷肥利用率是反映磷肥利用情况的重要指标。
表 5显示, CT的磷肥利用率最高, 为 16.70%; MT为
15.57%, 而 OT 仅为 1.29%。CT 磷肥利用率略高于
MT处理, 而 MT处理的磷肥施用量远远高于 CT处
理, 这说明施肥量在某个区间之内植物吸收磷素的
量随着施磷量增加而增加。OT的磷肥利用率低是因
为磷肥投入量过大, 流失和土壤储存的量多。
从流失情况来看, 磷素流失量随磷肥投入量增
加而增加, 其中 OT流失量仅占施肥量 1.83%, 但其
流失量最大; MT 的流失总量次之, 相当于 3.10%的
磷肥施用量; CT和 CK的流失量最小。除 OT外, 其
他处理总磷流失量均少于来自灌溉的磷量。即在磷
肥投入量不严重过量的情况下, 水稻种植能够在一
定程度上减少水体中的磷, 换句话说, 稻作系统不
加重磷素对环境的负荷[17]。
表 5 不同施肥处理下磷肥利用率和流失比例
Table 5 Use efficiency and loss ratio of phosphate fertilizer under different fertilization treatments
处理
Treatment
来自灌溉的磷
Phosphorus from irrigation
[kg(P2O5)·hm−2]
肥料中磷素
Phosphorus from fertilizer
[kg(P2O5)·hm−2]
植株中磷素
Phosphorus in plant
[kg(P2O5)·hm−2]
磷肥利用率
Phosphorus fertilizer
use efficiency (%)
流失总量
Total losses
[kg(P2O5)·hm−2]
流失量/施肥量
Losses/fertilizer
(%)
CK 9.28±0.83a 0.00 26.70±1.35a — 1.97±0.13a —
CT 9.53±0.79a 60.00 36.72±0.93b 16.70±0.42b 2.27±0.15ab 3.76±0.21b
MT 9.21±0.26a 116.19 44.79±0.76c 15.57±0.35b 3.60±0.22b 3.10±0.24b
OT 9.32±0.77a 580.95 34.20±1.17b 1.29±0.08a 10.63±0.75c 1.83±0.10a

3 结论
试验结果表明坑面水总磷浓度为有机肥处理>
混施肥处理>化肥处理>空白对照, 各处理坑面水平均
总磷浓度分别为 3.95 mg·L−1、1.71 mg·L−1、0.78 mg·L−1
和 0.53 mg·L−1。在烤田期之后除有机肥处理外, 各
处理坑面水总磷浓度保持在 0.3 mg·L−1左右。坑面
水总磷浓度变化表明施肥能够显著增加坑面水总磷
浓度, 且施磷量越高坑面水中总磷浓度越高。因此,
施用有机肥坑面水总磷平均浓度最高, 流失风险期
最长, 对环境的潜在危害最大。
各处理渗漏流失总磷量均在 0.42~0.45 kg(P)·hm−2, 各
处理间无显著差异, 且变化规律一致, 表明不同施肥处
理对渗漏水总磷变化规律和总磷渗漏流失负荷无影
响, 即磷肥的施入不会加重磷素对地下水污染。施
肥后的 30 d 内是磷素渗漏流失的主要阶段 ,
82.54%~87.47%的渗漏流失发生在施肥后的前 1 个
月。可溶性磷是磷素渗漏流失的主要形态, 占磷素渗
漏流失总量的 62.12%~69.95%, 颗粒磷仅占 30.05%~
37.88%。
径流流失是稻田磷素流失的主要形式, 56.86%~
90.38%的磷素是以径流的形式流失, 且施磷量越大
径流流失所占的比例越大。磷素径流流失负荷随施
磷量的增加而增大, 在观测到的 7 次径流中, 径流
水磷素流失负荷为有机肥处理>混施肥处理>化肥处
理>空白对照, 总流失负荷分别为 4.20 kg(P)·hm−2、
1.13 kg(P)·hm−2、0.56 kg(P)·hm−2和 0.46 kg(P)·hm−2。
从时间上看, 施肥后第 1 次降雨产生的径流磷素流
失量最大 , 为稻季磷素径流流失负荷的 47.68%~
58.49%, 所以应尽量避免在施肥后排水, 以减少对
环境的危害。
有机肥处理的磷肥投入量最大, 磷素流失负荷
最大, 磷素利用率最低, 对水体环境形成潜在威胁
的同时也造成了极大的浪费; 流失量较小的化肥处
理, 其土壤磷素储量和磷素有效性降低, 不利于水
稻的磷素营养和长期种植; 而混施肥处理的磷肥投
入量相对合理, 不仅能够保证水稻的产量, 还能增
加土壤的有机质含量, 提高土壤磷素的有效性, 磷
素利用率也相对较高 , 而且其磷素流失量也较少 ,
仅占灌溉总磷量的 39.05%。因此, 混施肥处理是比
较适合上海地区水稻种植的一种施肥方式。
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