化肥氮磷優化減施對水稻產量和田面水氮磷流失的影響①

田 昌，周 旋，楊俊彥，石敦杰，榮湘民，謝桂先，彭建偉

(1 湖南農業大學資源環境學院，土壤肥料資源高效利用國家工程實驗室，長沙 410128； 2 湖南省土壤肥料研究所，長沙 410125；3 湖南華綠生態農業發展有限公司，湖南湘潭 411100)

水稻生產需持續供肥，而降雨和稻田排水等自然和人為因素會造成地表徑流，從而導致稻田養分流失，使稻田N、P 面源流失總量處于較高水平[1]，加劇環境水體富營養化[2-4]。因此，如何實現稻田養分優化減投、水稻高產穩產與環境友好的協調發展備受關注[5]。

農田N、P 通過地表徑流流失受降雨、土壤、耕作和施肥等多種因素的影響[6]。施肥總量控制是防止農田N、P 流失的最有效方法之一[7]。大量研究表明：減少肥料用量、改進施肥方式、調整施肥時間及肥料種類等可減少稻田N、P 養分的流失，并取得了一定效果[8]。其中，改進施肥方式和優化施肥量能有效減少稻田N、P 流失[9]。

控釋氮肥可通過控制N 素釋放來協調作物養分的供給，既可減少N素損失，又可提高氮肥利用率[10]；控釋氮肥減N 10% ～ 30% 施用能保障水稻產量，且明顯提高氮肥利用率，顯著減少N 素養分損失[11]。磷肥減P 10% ～ 20% 施用水稻不減產，且明顯提高磷肥利用率[12]。有機肥施用能提高氮肥利用效率，減少農田N 素損失，增加土壤P 庫穩態有機磷和高穩態有機磷含量[13-15]。前人研究側重于單一的優化施肥技術，而組合以上施肥技術并研究其應用效果鮮有報道。為此，筆者在本課題組前期研究基礎上[11-12,15]，以湘北常德市毛里湖稻區為研究對象，對比研究化肥氮磷減量的不同優化施肥技術及其組合對水稻產量，稻田田面水N、P 動態變化及徑流損失的影響，為優選稻田肥料施用技術，控制稻田N、P 徑流流失提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 供試地點

試驗于2016—2017年5—9月在湖南省常德市津市市毛里湖農區稻田(111°46′ ～ 112°40′E，29°11′30′′～29°39′40′′ N)進行，該區屬于亞熱帶季風氣候，年均氣溫16.7 ℃，年降水量1 200 ～ 1 900 mm，無霜期272 d。供試土壤為河潮土發育的河潮泥，2016 年和2017 年0 ～ 20 cm 土壤基本理化性狀分別為：pH 6.74 和6.51，有機質26.87 和25.17 g/kg，全氮 1.78和1.97 g/kg，全磷 0.60 和0.69 g/kg，全鉀26.74 和32.17 g/kg，堿解氮 84.08 和104.08 mg/kg，有效磷12.74 和10.54 mg/kg，速效鉀217.72 和217.72 mg/kg。

1.2 供試材料

供試中稻品種均為c 兩優198。供試氮肥為普通尿素(含N 46%)、控釋氮肥(含N 42%，樹脂包膜尿素，金正大生態股份有限公司生產)，磷肥為過磷酸鈣(含P2O512%)，鉀肥為氯化鉀(含K2O 60%)，有機肥為“強湘牌”精制有機肥(含有機質47%、N 2.827%、P2O52.237%、K2O 0.802%)。

1.3 試驗設計

采用田間小區試驗，2016 年設置3 個處理：①常規施肥處理(CF)，N、P2O5用量分別為180、40 kg/hm2；②控釋氮肥減量20% 處理(0.8N)，N、P2O5用量分別為144、40 kg/hm2；③控釋氮肥與過磷酸鈣均減量20%處理(0.8NP)，N、P2O5用量分別為144、32 kg/hm2。各處理K2O 用量為120 kg/hm2。

2017 年設置5 個處理：①不施N、P 處理(CK)；②常規施肥處理(CF)，N、P2O5用量分別為180、40 kg/hm2；③控釋氮肥減量20% 處理(0.8N)，N、P2O5用量分別為144、40 kg/hm2；④控釋氮肥與過磷酸鈣均減量20% 處理(0.8NP)，N、P2O5用量分別為144、32 kg/hm2；⑤有機肥替代20% 化肥N 處理(0.8FN+0.2ON)：N、P2O5用量為180、40 kg/hm2。各處理K2O 用量為120 kg/hm2。

小區面積30 m2(4.0 m × 7.5 m)，重復3 次，隨機區組排列。小區用田埂隔開，用塑料薄膜包覆，防止串水串肥。所有處理氮、鉀肥60% 做基肥(土層混施)，40% 做分蘗肥(表層撒施)；磷肥作基肥(土層混施)一次性施用。2016 年和2017 年中稻均于5 月31日施基肥并移栽，6 月10 日施追肥，9 月20 日收割。整個生育期的水肥管理、病蟲草害防治及其他管理與當地生產一致。

1.4 測定項目與分析方法

1.4.1 田面水樣品采集 分別于施基肥后第1、2、3、5、7、9 天和施追肥后第1、2、3、5、7、9、11、13、15、17 天取田面水水樣，采樣時間為每天8：00—10：00。各小區用100 ml 醫用注射器按照對角線取樣法(不擾動水層)，抽取5 個點混合樣共300 ml于塑料瓶中，待測。

每個小區排水口處用收集桶收集徑流，當降雨或灌溉產生徑流水時，收集徑流收集桶中水樣。

1.4.2 水樣測定方法 水樣中總氮(TN)濃度采用堿性過硫酸鉀-紫外分光光度法測定；水樣中總磷(TP)濃度采用堿性過硫酸鉀-可見光分光度法測定；水樣中NH4+-N、NO–3-N 濃度采用SmartChemTM200 全自動間斷化學分析儀測定。

1.4.3 產量測定及植株樣品的采集和分析 水稻收獲期按小區單打單曬計產。分別計稻谷和秸稈產量，取樣測定稻谷和秸稈N 和P 含量。

1.5 計算公式

1.6 數據分析

采用Microsoft Excel 2013 和SPSS 17.0 軟件進行數據處理和分析，處理間差異顯著性分析采用LSD檢驗法。

2 結果與分析

2.1 水稻產量

由圖1 可知，2016 年水稻籽粒產量以0.8N 處理最高，0.8NP 處理次之，0.8N 處理顯著高于CF 處理。與CF 處理相比，0.8N 和0.8NP 處理水稻籽粒產量分別增加8.29% 和5.35%，而0.8NP 處理較0.8N 處理減產3.01%，差異不顯著。2017 年水稻籽粒產量以0.8N 處理最高，顯著高于0.8FN+0.2ON 處理。施氮、磷肥處理籽粒產量較CK 增幅為14.97% ～ 21.62%。0.8N、0.8NP 處理水稻籽粒產量較CF 處理增產2.80%和1.08%，0.8FN+0.2ON 處理減產2.82%，處理間差異不顯著。

圖1 不同施肥處理對水稻產量的影響Fig. 1 Rice yield under different fertilization treatments

2.2 水稻氮磷吸收利用

由表1 可知，2016 年0.8N 和0.8NP 處理N 素累積量分別顯著高于CF 處理30.74%、18.99%；0.8NP 處理P 素累積量低于CF 和0.8N 處理，但差異不顯著。0.8N 處理和0.8NP 處理的氮肥偏生產力高于CF 處理，分別顯著提高35.37% 和31.31%；0.8NP 處理磷肥偏生產力最高，顯著高于CF 和0.8N處理；0.8N 和0.8NP 處理磷肥偏生產力較CF 分別提高8.29% 和31.30%，且0.8N 處理磷肥偏生產力顯著高于CF 處理。

表1 不同施肥處理下水稻氮磷養分吸收及利用率Table 1 Uptake and utilization efficiencies of N and P by rice under different fertilization treatments

2017 年各施氮磷肥處理N 素累積量顯著高于CK 處理，其中0.8N 處理和0.8NP 處理N 素累積量顯著高于其他處理，CF、0.8 N、0.8NP 與0.8FN+0.2ON處理較CK 處理分別提高了44.79%、48.75%、46.83%、34.37%。CF、0.8N、0.8NP 與0.8FN+0.2ON 處理磷素累積量較CK 處理分別提高44.79%、43.46%、35.24%、28.67%，而0.8FN+0.2ON 顯著低于其他施氮磷肥處理。減量施肥處理肥料偏生產力顯著高于常量施肥處理。0.8N、0.8NP 處理的氮肥偏生產力顯著高于CF 處理和0.8FN+0.2ON 處理，CF 處理與0.8FN+0.2ON 處理無差異；0.8NP 處理的磷肥偏生產力顯著高于其他處理。0.8N 處理氮肥農學利用率最高，其次為0.8NP，0.8FN+0.2ON 最低。0.8N 處理與0.8NP 處理顯著高于0.8FN+0.2ON 處理，與CF 處理無顯著差異；0.8NP 處理磷肥農學利用率最高，顯著高于0.8FN+0.2ON 處理，其他處理之間無顯著差異。0.8N 與0.8NP 處理氮肥吸收利用率較CF 處理顯著提高71.41%、64.65%，較0.8FN+0.2ON 處理顯著提高77.27%、70.28%。0.8FN+0.2ON 處理磷肥吸收利用率最低，施氮磷肥處理間差異不顯著。

2.3 稻田田面水N、P 濃度

2.3.1 田面水TN 濃度 如圖2 所示，2016 年基肥施用后CF 處理稻田田面水TN 濃度迅速增高，于第1 天達到峰值(70.34 mg/L)后下降，追肥后又達到峰值(62.14 mg/L)。可見，施肥后的幾天是控制N 素徑流損失的關鍵時期。0.8N 和0.8NP 處理施肥后，田面水中TN濃度緩慢上升，監測期內處于較低水平。0.8N 和0.8NP 處理施用基肥后田面水TN 平均濃度較CF 處理分別降低93.69% 和93.83%，追肥后分別降低84.09% 和84.49%。說明控釋氮肥減量施用能顯著降低稻田田面水TN濃度，降低N素徑流流失風險。0.8N 和0.8NP 處理間TN 濃度差異不大。說明磷肥減量施用對稻田田面水TN 濃度影響較小。

2017 年CK 處理稻田田面水TN 濃度整體處于較低水平(1.82 ～ 2.56 mg/L)。CF 和0.8FN+0.2ON 處理施肥后TN 濃度變化規律一致，均于基肥施用后第1天達到峰值(60.96 和48.81 mg/L)，追肥后又達到峰值(58.61 和67.59 mg/L)。0.8N 和0.8NP 處理施用基肥后TN 平均濃度較CF 處理分別降低89.76% 和89.04%，追肥后分別降低 79.64% 和 78.94%。0.8FN+0.2ON 處理施用基肥后和追肥后TN 平均濃度分別為33.07 mg/L 和36.48 mg/L，變化規律與CF 處理相似。

2.3.2 田面水NH4+-N 濃度 如圖3 所示，2016 年CF 處理施基肥后田面水NH4+-N 濃度于第1 天達到峰值(57.52 mg/L)后下降，追肥后又達到峰值(53.04 mg/L)。0.8N 和0.8NP 處理施基肥后田面水NH4+-N 濃度逐漸升高；追肥后NH4+-N 濃度躍升后緩慢下降，0.8N、0.8NP 處理NH4+-N 濃度均在施追肥后第 9 天達到峰值(4.98、5.08 mg/L)。0.8N、0.8NP 處理施基肥后NH4+-N 濃度較CF 處理分別降低94.08%、94.08%，追肥后分別降低86.36%、85.94%。說明控釋氮肥減量施用顯著降低稻田田面水NH4+-N濃度。

圖2 不同處理下稻田田面水TN 濃度變化Fig. 2 Changes of TN concentrations in surface water of paddy fields under different fertilization treatments

2017 年CK 處理NH4+-N 濃度一直處于較低水平(1.17 ～ 1.68 mg/L)。CF 與0.8FN+0.2ON 處理施肥后NH4+-N 變化規律表現一致，均于施基肥后第1 天達到峰值(45.79、37.56 mg/L)。追肥后第1 天又達到峰值(44.20、50.75 mg/L)。0.8N 和0.8NP 處理施基肥后，田面水中NH4+-N 濃度逐漸升高，追肥后NH4+-N 濃度躍升后緩慢下降。0.8N、0.8NP 處理施基肥后NH4+-N平均濃度較CF 處理分別降低91.02%、90.20%，追肥后分別降低82.04%、81.57%。

2.3.3 田面水NO–3-N 濃度 如圖4 所示，2016 年CF 處理NO–3-N 在施基肥后第1 天最低(1.21 mg/L)，隨后緩慢上升，追肥7 d后介于1.84 ～ 1.92 mg/L。0.8N和0.8NP 處理NO-N 濃度施基肥后緩慢上升，追肥后躍升，之后分別為0.70 ～ 0.81 mg/L 和0.71 ～ 0.90 mg/L。0.8N、0.8NP 處理施基肥后較 CF 處理分別降低70.07%、68.67%，追肥后分別降低57.91%、54.52%。淹水條件下硝化作用較弱，導致田面水中的NO-N濃度顯著低于NH-N 濃度[16]。

圖3 不同處理下稻田田面水NH-N 濃度變化Fig. 3 Changes of NH-N concentrations in surface water of paddy fields under different fertilization treatments

圖4 不同處理下稻田田面水NO– 3-N 濃度變化Fig. 4 Changes of NO– 3-N concentrations in surface water of paddy fields under different fertilization treatments

2.3.4 田面水TP 濃度 如圖5 所示，2016 年基肥施用后CF、0.8N 和0.8NP 處理稻田田面水TP 濃度同時第1 天出現峰值(0.16、0.16、0.12 mg/L)。由于土壤對P 素的固定和水稻的吸收，隨著時間的推移田面水TP 濃度逐漸下降，在施用基肥后第9 天達到穩定。監測期內CF 處理田面水TP 濃度為0.05 ～0.16 mg/L。0.8NP 處理較CF、0.8N 處理田面水TP濃度分別降低23.91%、28.72%。追肥后第1 天，田面水TP 濃度有所升高。這是由于施肥擾動表面土壤，使部分P 素脫離土壤吸附而進入田面水，田面水P濃度升高。

2017 年CK 處理TP 濃度維持在較低水平(0.04 ～0.06 mg/L)，CF、0.8N、0.8NP 與0.8FN+0.2ON 處理田面水TP 濃度變化規律一致，在施基肥后到達峰值(0.17、0.17、0.13 和0.18 mg/L)后，緩慢降低。追肥后第1 天，部分處理田面水P 濃度有所升高。減P處理施肥后，田面水TP 濃度明顯下降，0.8NP 處理田面水TP 濃度較CF、0.8N 與0.8FN+0.2ON 處理分別下降24.55%、20.79%、24.73%。

2.3.5 養分損失量 由圖6 可知，與CF 處理相比，2016 年0.8N 處理稻田田面水TN、NH-N、NO-N徑流損失分別降低69.08%、70.61%、60.23%，0.8NP處理分別降低70.14%、71.80%、54.94%。0.8NP 處理TP 徑流損失較CF 處理降低18.40%，與0.8N 處理差異不顯著。

與CK 處理相比，2017 年施氮磷肥處理稻田田面水TN、NH-N、NO-N、TP 徑流損失分別增加2.37 ～12.20、1.28 ～ 8.10、0.40 ～ 1.18、0.009 ～ 0.016 kg/hm2。與CF 處理相比，0.8N 處理稻田田面水徑流損失TN、NH-N、NO-N、分別降低70.19%、74.34%、52.08%，0.8NP 處理分別降低69.83%、73.55%、48.29%，0.8FN+0.2ON 處理分別降低47.22%、47.43%、38.61%；0.8N 和0.8FN+0.2ON 處理稻田田面水TP徑流損失分別增加2.73% 和8.43%，0.8NP 處理降低5.14%。說明控釋肥減量能有效降低稻田N 素流失，磷肥減量施用能有效降低稻田P 素流失，而等N 條件下，有機肥替代化肥施用，減少稻田N 素流失率，但增加P 素流失率。

圖5 不同施肥處理下稻田田面水TP 濃度變化Fig. 5 Changes of TP concentrations in surface water of paddy fields under different fertilization treatments

圖6 不同施肥處理下稻田地表徑流N、P 流失量Fig. 6 N and P runoff losses from paddy fields during rice season under different fertilization treatments

3 討論

3.1 化肥減量施用對水稻產量、肥料利用率及田面水N、P 流失的影響

施N 量是影響稻田田面水NH4+-N 和TN 濃度的主要因子[18]。施N 顯著增加田面水的N 素濃度，且隨著施N 量的減少而降低[8]。夏小江等[19]發現，兩試驗點稻田田面水TN 濃度均在施肥當日達最高，后迅速下降，基肥在施肥7 d 后逐漸趨于穩定，追肥則在施肥5 d 后逐漸趨于穩定。施N 后1 周或15 d 是防止稻田田面水N 素大量流失的關鍵時期[8,19]，本研究結果與此一致。

前期研究表明：氮肥減量施用能有效降低稻田田面水N、P 流失[11]。趙冬等[8]發現，隨著施N 量的增加，氮肥農學效率不斷下降，N 素徑流損失不斷增大。吳俊等[20]認為，雙季稻田減量施肥處理年累計流失負荷較對照處理下降6% ～ 53%，當季稻田N 素流失率在1.4% ～ 2.6%。減量施肥雖然能明顯降低N 素流失負荷，但N 素表觀流失率卻隨施肥量減小而上升。本研究中，控釋氮肥減施(0.8N 和0.8NP)處理基肥后田面水兩年TN 平均濃度較CF 處理降低89.04% 以上，追肥后降低78.94% 以上；TN 徑流流失量降低69.83%以上。控釋氮肥適量減施能基于滿足水稻生長需求，獲得較高養分效率，得到與高投入相當的作物產量。

一般而言，高水平磷肥投入會促進土壤富P 化，增加土壤P 的流失風險[21-22]。夏小江等[19]發現，稻田田面水TP 濃度在施肥后迅速增加，于第1 天達峰值，且隨時間推移田面水TP 濃度逐漸下降，8 ～ 9 d后基本穩定。本研究中，磷肥施用后稻田田面水TP濃度迅速達到最大值，后快速下降。0.8NP 處理田面水TP 平均濃度基肥和追肥施用后分別較常規施肥降低23.91%、24.55%，TP 徑流損失降低5.14%。適當減少磷肥施用量能有效降低稻田田面水TP 濃度，從而降低P 素流失風險，與前期研究結果基本一致[23]。因此，從源頭上減少氮、磷肥施入，阻止過剩養分進入水體，是控制農業面源污染的關鍵。

磷肥適當減量可維持水稻的正常產量[24]。胡潤等[25]發現，土壤有效磷中等水平下，將控釋磷肥用量降至當地農民習慣用量50% 左右對水稻產量的影響較小。易均等[12]發現，磷肥減施20% 以內對雙季稻產量無影響。付立東等[26]發現，適量施用磷肥可提高磷肥利用率、磷肥偏生產力，但磷肥用量過多時反而會影響水稻的生長發育，從而降低水稻產量。龔海青等[24]發現，磷肥減量后，P 素供應不足，不利于水稻生育后期生長發育和籽粒形成有關。本研究中，0.8N 和0.8NP 處理兩年平均增產分別為5.55%、3.22%。說明適當降低磷肥用量對水稻產量影響不顯著。0.8NP 處理較0.8N 處理顯著提高水稻磷肥偏生產力22.08%，對地上部P 素累積、磷肥農學利用率及磷肥利用率無影響。說明減P 20% 處理磷肥農學利用率、磷肥利用率較常規施肥和控釋氮肥減量20%無明顯差異。因此，適當降低磷肥用量對水稻產量影響不大，可提高磷肥農學效率和磷肥偏生產力。

3.2 有機肥替代化肥對水稻產量、肥料利用率及田面水N、P 流失的影響

合適的有機無機配比可保證水稻穩產，而有機肥占比過高或過低導致水稻生長前期或后期營養不足都有可能造成水稻減產[27]。陳貴等[28]發現，長期施用有機肥的條件下，減少25% 化肥對水稻產量，干物質累積，N、P 累積和生理利用效率以及土壤養分含量均無明顯影響。替代20% 化肥N 處理中稻產量、氮磷肥農學利用率及利用率較常規施肥無顯著差異，本研究結果與此一致，。有機無機肥配合施用對水稻產量的促進作用主要是通過提高功能葉的凈光合速率、有效穗、每穗實粒數來實現。

徐明崗等[29]發現，化肥有機肥配施有利于水稻穩產高產，產量最高，比不施氮肥產量增加68%；提高單位面積總穗數和穗粒數。孟琳等[30]發現，有機肥與化肥配施處理能獲得與單施化肥處理持平或者更高的產量；與單施化肥處理相比，施N 量在240 kg/hm2內時，有機氮肥替代無機氮肥的最佳比例為10% ～20%，此時水稻的產量、氮肥利用率以及經濟效益均達到最高水平。

與施用過磷酸鈣等無機磷肥相比，施用有機肥能有效削減水中TP 殘留量，控制稻田P 素流失風險[31]。郭智等[32]發現，有機肥替代50% 無機肥可顯著降低23% 以上的TP 徑流流失率。但隨著有機肥替代比例的增加，稻田地表徑流TN 和TK 流失率逐漸下降，TP 流失率逐漸增加[27]。孫瑞娟等[33]發現，田面水中溶解性TP 在整個生育期內與豬糞用量呈顯著正相關。張志劍等[21]發現，與單施無機磷肥相比，有機無機磷配施顯著提高田表水P 素水平。朱利群等[34]發現，全部施用豬糞有機肥處理和不施肥之間差異不大，全部施用尿素處理稻田田面水TN 最高，施用50%有機肥田面水TN 濃度明顯低于全部施用有機肥處理，且明顯高于全部施用有機肥處理。本研究中，有機肥替代20% N 處理田面水TN 濃度變化規律與CF處理一致。劉汝亮等[14]發現，寧夏引黃灌區水稻種植中利用羊糞與化肥配施降低田面水TN 濃度。金熠等[3]施用有機肥顯著提高稻田田面水中TP 的濃度，施肥后第1 天迅速達到峰值；稻田TP 徑流流失量隨有機肥施用量的增加而增加，P 素徑流流失率均不超過當季施P 總量的2%；稻田淹水期田面水TP 濃度主要受到當季降雨、施肥等因素的影響。有機肥施用后第1天田面水TP 濃度迅速達到峰值，隨后偶有波動但呈現逐漸降低的趨勢；施肥后第1周是防止稻田P 素徑流流失的關鍵時期，應避免在強降雨將要來臨的時間施肥。有機肥替代20% 化肥氮處理較CF 處理對N 素地上部累計量、氮肥偏生產力、氮肥農學利用率、氮肥利用率及磷肥偏生產力、磷肥農學利用率無影響，但降低P 素地上部累積量11.14%、磷肥利用率36.04%。

3.3 控釋氮肥減量對水稻產量、養分吸收與利用、稻田田面水N、P 流失的影響

N 素徑流損失與氮肥用量呈顯著正相關，減量化施肥能有效降低農田N 素流失量，其中緩釋肥、控釋肥等措施表現突出[20]。紀雄輝等[35]研究表明，與施用尿素相比，施用控釋肥料能顯著降低稻田表層水TN、NH濃度峰值。施用等N 量控釋氮肥、70% N控釋氮肥的TN 損失量比施用普通尿素的分別減少24.5%和27.2%；控釋氮肥能顯著降低雙季稻施用尿素15 d 內表層水和徑流液中的N 素濃度，從而顯著消減整個水稻生育期TN 的徑流損失。田發祥等[36]發現，與常規施N(早稻150 kg/hm2，晚稻180 kg/hm2)相比，減N 30% 膜包衣尿素和減N 30% 硫包衣尿素NH-N 徑流損失量分別顯著降低34.1%、26.6%；減N 30% 膜包衣尿素水溶性非無機N 和TN 徑流損失較尿素分別減少29.0% 和26.3%。楊春蕾等[37]發現，控釋肥在水稻分蘗期田面水TN 濃度顯著低于普通尿素。本研究表明，稻田施用控釋氮肥后田面水N濃度較低，在緩慢升高到峰值后開始下降，且顯著低于普通尿素處理。由于控釋氮肥緩慢釋放尿素的特性，可將輸入田面水的N 素維持在較低水平，同時水稻根系也在不斷吸收，從而降低田面水中TN濃度。

控釋氮肥能控制N素釋放，降低水稻生長前期稻田表面水N素濃度，減少其降雨徑流損失風險[38]。魯艷紅等[38]發現，施用等N 量控釋氮肥處理比施用尿素處理總氮徑流損失量降低24.5% ～ 27.2%。施用尿素稻田田面水TN 和NH+4-N 的濃度在尿素施用后1 ～3 d 內達到最高值，且顯著高于施用控釋氮肥處理，大大增加N 素損失的風險；施用控釋氮肥可延緩養分釋放速率，有效減少土壤N 素的揮發與淋溶損失[35]。控釋氮肥具有緩慢釋放N 素的特性，使水稻田面水的N 素濃度維持較低的水平，從而降低農田N素徑流損失風險[39]。

張麗娟等[40]發現，平均4 次產流中，相對于傳統施肥，優化施肥氮肥分次施用及緩釋肥處理產生的徑流中TN 濃度可降低約22.98% ～ 42.88%。葉玉適等[17]發現，控釋BB 肥和樹脂包膜尿素較常規尿素處理田面水TN 平均濃度分別降低24.6% 和78.3%，TN 徑流流失量分別降低29.4% 和32.8%。本研究表明，控釋肥減N 不僅能顯著減少N 素徑流損失，還能減少N 素滲漏損失。本研究中，施用控釋氮肥可明顯降低田面水N 素濃度，兩年0.8N 處理在施基肥后9 d 內TN 濃度較CF 處理分別降低93.69%、89.76%，施追肥后17 d 內分別平均降低84.09%、79.64%。

控釋氮肥能明顯地降低稻田氨揮發、淋失和硝化-反硝化的損失，氮肥利用率和農學效率顯著地高于尿素[41]。本研究中，0.8N 處理、0.8NP 處理兩年平均增產5.55% 和3.22%。施用控釋氮肥處理較常規施肥對水稻有增產，而增產主要因為發揮控釋氮肥肥效長的優勢。

田發祥等[36]得出，不同減N 比率的緩控釋肥對中稻產量的影響不明顯，但顯著提高氮肥的利用，早晚稻的氮肥農學效率分別提高12.4% ～ 35.8% 和27.4% ～ 56.6%。與常規尿素處理相比，減N 30% 的膜包衣尿素處理減少N 素使用量還可提高雙季稻的N 素吸收，從而提高雙季稻氮肥利用率23.5% 和21.1%。本研究中，0.8N 處理、0.8NP 處理較CF 處理N 素累積量兩年分別平均增加19.01%、13.66%，氮肥偏生產力兩年分別平均顯著提高 31.94%、28.83%，氮肥農學利用率提高47.52%、33.75%、氮肥利用率提高95.30%、73.31%。適量降低氮肥用量能夠增強水稻對N 素的吸收，在保持高產的同時實現P 素利用效率的同步提高。控釋氮肥具有控制養分釋放的特點，在N 素釋放的高峰期，農田N 素損失量較大，如果田間條件下N 素釋放高峰期與作物吸肥高峰期相吻合，會顯著地降低其損失率，從而提高作物產量和肥料利用率[42]。

4 結論

在湘北常德市毛里湖稻區，減量施肥處理能有效降低田面水中NH4+-N 濃度，降低N 素徑流流失風險；控釋氮肥或與磷肥減量20% 施用既可以保證高產穩產，又可有效降低稻田N 素徑流損失風險，可在實際生產中應用推廣。