太湖地区不同轮作模式下的稻田氮素平衡研究

采用田间微区15N示踪,研究了太湖地区稻田不同轮作模式(紫云英?水稻轮作、休闲?水稻轮作、小麦?水稻轮作)和施氮水平(0、120kg·hm-2、240kg·hm-2、300kg·hm-2)下水稻对氮肥的吸收利用效率及土壤氮素残留特征。结果表明,水稻吸收的氮素来自肥料的比例为20.9%~49.6%,休闲?水稻轮作模式下水稻产量的获得更加依赖无机氮肥的大量投入。当季水稻对肥料氮的利用率为25.0%~41.5%,肥料氮的土壤残留率为13.4%~24.6%,其中90%以上的土壤残留肥料氮集中在0~20cm土层,在土壤剖面中的残留率随土层深度增加而迅速降低,30~40cm土层的肥料残留量仅占氮肥施用量的0.2%~0.7%。紫云英水稻轮作和休闲水稻轮作模式下氮肥利用率和土壤残留率均在施氮240kg·hm-2时达到最大值,其氮肥利用率显著高于小麦水稻轮作55.6%和66.0%。稻季施氮240kg·hm-2时,小麦?水稻轮作模式下的氮肥利用率、土壤残留率以及总回收率显著最低,损失率显著最大;紫云英水稻轮作模式下的氮肥损失率最小,分别小于休闲水稻轮作和小麦?水稻轮作13.9%、39.2%。不同轮作模式下,水稻籽粒产量随施氮量的增加而增加,稻季施氮240kg·hm-2时,紫云英水稻轮作下水稻籽粒产量显著高于休闲水稻轮作和小麦水稻轮作,小麦水稻轮作籽粒产量虽略高于休闲水稻轮作,但没有达到显著水平。本研究认为,选择紫云英还田配施氮肥240kg·hm-2,既可以保证水稻氮肥利用率而获得高产,又能减少氮肥损失而带来的环境风险,是一种值得在当地大力推广的耕作制度。