摘要：為研究紫云英一水稻輪作體系中紫云英稻稈聯(lián)合還田與氮肥減量配施對水稻產(chǎn)量和氨揮發(fā)的影響，連續(xù)兩個(gè)輪作季（2019-2021年）在陜西漢中開展田間試驗(yàn)，試驗(yàn)設(shè)置4個(gè)處理：冬閑稻稈不還田+常規(guī)施氮處理，即對照處理（CK）；冬作紫云英稻稈還田+常規(guī)施氮處理（GRN100）；冬作紫云英稻稈還田+氮肥減量20％處理（GRN80）；冬作紫云英稻稈還田+氮肥減量30％處理（GRN70）。采用通氣式氨揮發(fā)收集裝置監(jiān)測水稻生育期間氨揮發(fā)特征。結(jié)果表明：與CK相比，紫云英稻稈聯(lián)合還田各處理可提高“黃華占”籽粒產(chǎn)量，產(chǎn)量由高到低的順序?yàn)镚RN80、GRN70、GRN100，其中GRN80和GRN70處理相較于CK處理的年均增幅分別為7.66％和6.37％。冠層氨揮發(fā)主要發(fā)生在水稻施肥30 d以后，其中水稻抽穗期至成熟期揮發(fā)速率較大。土壤氨揮發(fā)主要發(fā)生在水稻施肥后16 d內(nèi)，在施肥后第2天達(dá)到峰值，2020年和2021年分別為0.53 kg·hm-2·d-1和0.58 kg·hm-2·d-1。與CK相比，GRN80處理顯著降低水稻全生育期冠層氨揮發(fā)累積量和單位產(chǎn)量氨揮發(fā)強(qiáng)度，二者分別下降58.73％和57.14％。紫云英稻稈聯(lián)合還田較CK處理可顯著降低水稻全生育期土壤氨揮發(fā)累積量和單位產(chǎn)量氨揮發(fā)強(qiáng)度，其值由高到低依次順序?yàn)镚RN100、GRN70、GRN80。就水稻全生育期氨揮發(fā)累積量和單位產(chǎn)量氨揮發(fā)強(qiáng)度而言，紫云英稻稈聯(lián)合還田較CK處理可顯著降低2.88％-8.32％和5.26％-13.88％，其中GRN80處理降幅最大。相關(guān)分析表明，田面水銨態(tài)氮濃度與各處理土壤氨揮發(fā)速率呈顯著正相關(guān)，與GRN80和GRN70處理冠層氨揮發(fā)速率呈顯著負(fù)相關(guān)。研究表明，紫云英和稻稈聯(lián)合還田與氮肥減量20％或30％配施，可顯著提高水稻產(chǎn)量，減少稻田氨揮發(fā)損失，是適宜漢中地區(qū)兼顧水稻高產(chǎn)和環(huán)境友好的栽培措施。

關(guān)鍵詞：紫云英-水稻輪作；秸稈還田；氮肥減量；水稻產(chǎn)量；氨揮發(fā)

中圖分類號：S511 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1672-2043（2024）02-0462-11 doi：10.11654/jaes.2023-0115

氮肥在保證糧食安全方面發(fā)揮著重要作用，但我國農(nóng)田氮肥過量施用較為普遍，氮肥利用率低、氨揮發(fā)等引發(fā)的環(huán)境問題尤為突出。全球每年因施用化學(xué)氮肥和有機(jī)氮肥產(chǎn)生的氨揮發(fā)損失占氮肥施用量的23％和14％。氨揮發(fā)損失量的90％直接進(jìn)入大氣，造成大氣氧化活性和空氣中堿性物質(zhì)含量增加，加劇大氣污染，如霧霾。同時(shí)大氣中的氨還可以通過氮沉降的方式造成陸地生態(tài)系統(tǒng)氮超負(fù)荷，引起水體富營養(yǎng)化，從而影響農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。氨揮發(fā)是稻田土壤氮素?fù)p失的主要途徑之一，占施氮量的10％-40％，可影響稻田生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力和水稻氮素利用率。農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的氨是氨排放的主要來源，氮肥過量施用引起的氨揮發(fā)是大氣氨的重要來源，農(nóng)田氨減排已成為研究熱點(diǎn)。因此，在保證糧食產(chǎn)量和氮肥高效利用的前提下，如何通過制定合理的施肥和栽培管理措施來減少稻田氨揮發(fā)損失，進(jìn)而緩解稻田農(nóng)業(yè)環(huán)境壓力和減緩氣候變化極其重要。

綠肥稻稈協(xié)同還田是南方稻區(qū)水稻綠色栽培的重要措施，大量研究表明紫云英稻稈聯(lián)合還田可以培肥地力，提高水稻產(chǎn)量，節(jié)肥增效潛力大。有研究發(fā)現(xiàn)，秸稈還田能增加土壤有機(jī)質(zhì)，有機(jī)質(zhì)分解可產(chǎn)生有機(jī)酸，其形成的腐殖質(zhì)可以提高土壤吸附NH+4的能力，同時(shí)其也降低了稻田土壤的pH值，進(jìn)而抑制土壤氨揮發(fā)。也有研究發(fā)現(xiàn)，秸稈還田后形成的有機(jī)質(zhì)，減少了土壤對銨態(tài)氮的固定，并且秸稈降解后產(chǎn)生的有機(jī)基團(tuán)能夠中和稻田水體中酸根離子，使水體pH值增加，從而對氨揮發(fā)起到促進(jìn)作用。紫云英是一種優(yōu)質(zhì)的稻田冬閑綠肥，其根系通過共生固氮作用可增加土壤中的氮素；冬閑種植紫云英能有效控制農(nóng)田雜草并覆蓋裸露的地面，減少水稻田氨揮發(fā)通量。紫云英還田還可為土壤微生物提供豐富的碳源和氮源類物質(zhì)，促進(jìn)土壤中無機(jī)氮的有機(jī)化過程，從而減少土壤中無機(jī)氮數(shù)量，最終降低氨揮發(fā)累積排放量。因此，紫云英生長期間能增加土壤養(yǎng)分循環(huán)中的氮素以及減少氮素的損失，進(jìn)而增加土壤氮素含量。紫云英、稻稈還田可以提高土壤理化性狀，二者是稻田土壤重要的有機(jī)物料，目前有關(guān)綠肥稻稈聯(lián)合還田的研究多關(guān)注土壤養(yǎng)分及水稻產(chǎn)量，而關(guān)于綠肥稻稈協(xié)同還田對土壤和冠層氨揮發(fā)的研究較少。有機(jī)無機(jī)配施可以減少稻田氨揮發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，因此明確稻稈與紫云英協(xié)同還田及替代部分氮肥后水稻增產(chǎn)趨勢、土壤肥力和氨揮發(fā)變化特征，可為水稻減肥、減排、增產(chǎn)和稻田地力提升提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2019-2021年在陜西省漢中市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣與培訓(xùn)中心漢臺區(qū)韓塘水稻綜合試驗(yàn)基地進(jìn)行，該區(qū)屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，年均氣溫14.0℃，年降雨量800-1 000 mm，空氣濕度82％，水稻全生育期氣象數(shù)據(jù)如圖1所示。供試土壤類型為潴育型水稻土。水稻移栽前土壤理化性狀為pH 5.19（水土比為2.5：1），有機(jī)質(zhì)18.78 g·kg-1，全氮1.25 g·kg-1，全磷0.95 g·kg-1，全鉀14.16 g·kg-1，速效磷35.32 mg·kg-1，速效鉀78.91 mg·kg-1。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)4個(gè)處理：（1）對照處理（CK），即冬閑稻稈不還田且常規(guī)施氮；（2）冬作紫云英稻稈還田+常規(guī)施氮（GRN100）；（3）冬作紫云英稻稈還田+氮肥減量20％（GRN80）；（4）冬作紫云英稻稈還田+氮肥減量30％（GRN70）。每個(gè)處理重復(fù)3次，小區(qū)面積20 m2（4 mx5 m）。

2020年和2021年供試水稻品種均為“黃華占”，兩年供試紫云英品種均為“閩紫7號”，水稻常規(guī)施肥為純氮180 kg·hm-2、K2O 105 kg·hm-2、P2O5 90 kg·hm-2，磷鉀肥一次性基施，氮肥基追比為7：3，減氮處理僅在基肥中減少相應(yīng)比例。供試肥料為洋豐摻混肥料（N： P2Os： K2O=19： 19： 19）、尿素（含N46％）和氯化鉀（含K2O 60％）。水稻收獲后免耕播種紫云英，稻稈粉碎覆蓋地表還田，翌年紫云英盛花期，將稻稈和紫云英聯(lián)合翻壓還田，每個(gè)處理紫云英盛花期翻壓還田鮮草量為18 000 kg·hm-2。田間管理方式見表1，肥料用量、稻稈和紫云英還田量及氮含量見表2。

1.3測定項(xiàng)目與方法

稻田土壤及冠層揮發(fā)的氨采用通氣式氨揮發(fā)收集裝置于田間原位采集，將兩塊直徑為15 cm、厚度為5 cm的海綿用0.8 mol·L-1磷酸和0.7 mol·L-1甘油的混合溶液浸泡后置于有機(jī)玻璃管（內(nèi)徑15 cm、高20 cm）中，裝置安置在播種行上和播種行間用來吸收植物及土壤揮發(fā)的氨。水稻移栽后即安裝裝置，采樣時(shí)間為9：00-12：00。水稻移栽后每隔2d采樣，15 d后視氨揮發(fā)量調(diào)整采樣頻率，遇雨天順延，直至收獲。海綿吸收液中的氨用1 mol·L-1 KCl浸提，連續(xù)流動(dòng)分析儀（AA3）測定。氨揮發(fā)速率和累積量計(jì)算方法均參考文獻(xiàn)。水稻移栽后30 d采集田面水樣品，采樣時(shí)間與氨揮發(fā)采集時(shí)間一致。田面水pH采用便攜式pH計(jì)測定，田面水銨態(tài)氮濃度采用連續(xù)流動(dòng)分析儀（AA3）測定。

1.4數(shù)據(jù)計(jì)算與處理

單位產(chǎn)量氨揮發(fā)強(qiáng)度（kg·t-1）=單位面積氨揮發(fā)累積量（kg·hm-2）/單位面積作物產(chǎn)量（t·hm-2）。

數(shù)據(jù)應(yīng)用Excel 2010和SAS 8.1統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行處理，使用雙因素完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)方差分析和最小顯著性差異法（LSD）對數(shù)據(jù)均值進(jìn)行多重比較，使用Origin 2017繪圖。

2結(jié)果與分析

2.1對水稻產(chǎn)量的影響

如圖2所示，水稻產(chǎn)量年度間差異極顯著（Plt;0.01）。2020年和2021年水稻平均產(chǎn)量分別為8 942.75kg·hm-2和10 645.74 kg·hm-2，2021年較2020年增產(chǎn)19.04％。與CK相比，紫云英稻稈聯(lián)合還田各處理提高了黃華占籽粒產(chǎn)量，產(chǎn)量由高到低的順序?yàn)镚RN80gt;GRN70gt;GRN100，其中GRN80和GRN70處理顯著高于CK（Plt;0.05），兩年平均增幅分別為7.66％和6.37％。

2.2對水稻產(chǎn)量構(gòu)成要素的影響

氮肥顯著影響水稻有效穗、每穗實(shí)粒數(shù)和千粒質(zhì)量，年度間有效穗、每穗實(shí)粒數(shù)和千粒質(zhì)量差異顯著或極顯著，每穗實(shí)粒數(shù)和千粒質(zhì)量受氮肥和年度交互作用影響顯著（表3）。2019-2020年，紫云英秸稈協(xié)同還田下各處理間有效穗顯著高于CK（Plt;0.05），GRN100處理每穗實(shí)粒數(shù)顯著高于其他處理，增幅為22.76％-24.76％，GRN80處理千粒質(zhì)量顯著高于CK，增幅為6.60％。2020-2021年，GRN80處理有效穗顯著高于其他各處理，增幅為7.00％-9.76％，GRN100處理每穗實(shí)粒數(shù)顯著高于CK，增幅為10.62％，GRN80處理千粒質(zhì)量顯著高于CK，增幅為1.94％。兩年度間，GRN80處理可以顯著提高水稻有效穗7.00％-29.32％和千粒質(zhì)量1.94％～6.60％，GRN100可以顯著提高每穗實(shí)粒數(shù)10.62％-24.76％。

2.3對土壤和冠層氨揮發(fā)的影響

2020年土壤氨揮發(fā)主要發(fā)生在施肥后16 d內(nèi)，且在施基肥（5月25日）和追肥（6月1日）后土壤氨揮發(fā)速率均波動(dòng)較大（圖3）。施基肥后第2天，GRN100、GRN80和GRN70處理土壤氨揮發(fā)速率分別為0.57、0.55 kg·hm-2·d-1和0.53 kg·hm-2·d-1，均高于CK的0.48 kg·hm-2·d-1。施追肥后第2天，CK和GRN100處理土壤氨揮發(fā)速率均達(dá)到0.56 kg·hm-2·d-1，高于GRN80的0.53 kg·hm-2·d-1和GRN70的0.47 kg·hm-2·d-1。施肥后16 d內(nèi)，GRN100、GRN80和GRN70處理土壤氨揮發(fā)累積量分別為5.03、4.72 kg·hm-2和4.80 kg·hm-2，均低于CK的5.19 kg·hm-2，紫云英稻稈協(xié)同還田處理施肥后16 d土壤氨揮發(fā)累積量占到施氮量的2.79％-3.81％。施肥16 d后，各處理土壤氨揮發(fā)速率有所波動(dòng)，但波動(dòng)較小，為0.06-0.23 kg·hm-2·d-1。

2021年土壤氨揮發(fā)主要發(fā)生在施肥后16 d（圖4），施基肥后2d各處理土壤氨揮發(fā)速率達(dá)到峰值，表現(xiàn)為GRN100gt;GRN80gt;GRN70gt;CK，其值分別為0.60、0.59、0.57 kg·hm-2·d-1和0.54 kg·hm-2·d-1。施追肥后2d，土壤氨揮發(fā)速率波動(dòng)明顯，GRN100為0.54 kg·hm-2·d-1，高于GRN80和GRN70。施肥后16 d內(nèi)，GRN100、GRN80和GRN70處理土壤氨揮發(fā)累積量分別為6.46、5.98 kg·hm-2和5.49 kg·hm-2，全生育期分別為16.92、16.47 kg·hm-2和16.21 kg·hm-2，均低于CK的17.08 kg·hm-2。施肥16 d后土壤氨揮發(fā)速率在0.07-0.18 kg·hm-2·d-1之間波動(dòng)。

冠層氨揮發(fā)速率隨生育期的推進(jìn)表現(xiàn)有所不同（圖5）。在施肥后30 d內(nèi)，各處理冠層氨揮發(fā)速率主要以負(fù)值為主，說明此階段以氨吸收為主。施基肥后第2天，GRN80處理冠層氨吸收速率達(dá)0.16 kg·hm-2·d-1，高于其他各處理。施追肥后第2天，GRN100、GRN80和GRN70處理的冠層氨吸收速率分別為0.09、0.11 kg·hm-2·d-1和0.09 kg·hm-2·d-1。施肥后15 d內(nèi)，GRN100、GRN80和GRN70處理冠層氨吸收累積量分別為2.54、4.32 kg·hm-2和3.54 kg·hm-2， CK為2.84 kg·hm-2。施肥30 d后冠層主要以氨氣釋放為主，從8月1日開始冠層氨揮發(fā)速率波動(dòng)較為明顯，此時(shí)期為水稻抽穗期。從水稻抽穗期至成熟期，GRN100、GRN80和GRN70處理冠層氨釋放量分別為4.16、4.95 kg·hm-2和3.72 kg·hm-2，CK為4.13 kg·hm-2。

2.4對土壤、冠層及稻田氨揮發(fā)累積量和氨揮發(fā)強(qiáng)度的影響

如表4所示，2019-2020年紫云英稻稈協(xié)同還田下，與CK相比，CRN80處理可以顯著減少冠層氨揮發(fā)（Plt;0.05），降低冠層氨揮發(fā)累積量，CRN80處理單位產(chǎn)量氨揮發(fā)強(qiáng)度也最低，為0.03 kg·t-1。紫云英稻稈協(xié)同還田各處理土壤氨揮發(fā)累積量在16.28-16.33 kg·hm-2之間，均顯著低于CK（Plt;0.05），降幅為6.15％-6.44％，說明有機(jī)物料還田可以降低稻田土壤的氨揮發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，單位產(chǎn)量土壤氨揮發(fā)強(qiáng)度在1.77-1.84 kg·t-1之間，顯著低于CK。CRN80處理稻田氨揮發(fā)累積量顯著低于CK（Plt;0.05），降幅為8.32％，CRN80、CRN70處理與CK相比均能顯著減少單位產(chǎn)量氨揮發(fā)強(qiáng)度。2020-2021年，紫云英稻稈協(xié)同還田各處理土壤氨揮發(fā)累積量在16.12-16.95 kg·hm-2之間，土壤氨揮發(fā)強(qiáng)度在1.48-1.67 kg·t-1之間，且CRN80、CRN70處理顯著低于CK（1.67 kg·t-1）。

2.5對田面水pH和銨態(tài)氮濃度的影響

2020年和2021年水稻移栽后30 d田面水pH均表現(xiàn)出先降低后升高的趨勢（圖6），且在7.90-8.59之間波動(dòng)，各處理之間pH差異均不顯著。

田面水銨態(tài)氮濃度在移栽后12 d內(nèi)波動(dòng)明顯，施基肥和追肥后均出現(xiàn)明顯波動(dòng)（圖7）。2019-2020年水稻移栽后第2天和第7天銨態(tài)氮濃度波動(dòng)較為明顯（圖7a），且紫云英稻稈協(xié)同還田各處理田面水銨態(tài)氮濃度變化趨勢均表現(xiàn)為GRN100gt;GRN80gt;GRN70，移栽后第2天GRN100、GRN80和GRN70處理田面水銨態(tài)氮濃度分別為15.55、10.20 mg·L-1和6.51 mg·L-1，第7天分別為10.09、8.08 mg·L-1和6.93 mg·L-1，移栽10 d之后各處理田面水銨態(tài)氮濃度變化幅度較小。2020-2021年度水稻移栽后第2天（圖7b），紫云英稻稈協(xié)同還田各處理田面水銨態(tài)氮濃度變化趨勢均表現(xiàn)為GRN100gt;GRN80gt;GRN70，銨態(tài)氮濃度分別為16.44、10.53 mg·L-1和6.49 mg·L-1，移栽第12天時(shí)分別為5.85、4.19 mg·L-1和3.87 mg·L-1，12 d后田面水銨態(tài)氮濃度波動(dòng)較小。兩年度間，田面水銨態(tài)氮濃度變動(dòng)主要發(fā)生在水稻移栽后12 d內(nèi)，且均表現(xiàn)為GRN100gt;GRN80gt;GRN70。

田面水pH與土壤和冠層氨揮發(fā)速率均無顯著線性關(guān)系（圖8a和圖8c）。隨著田面水銨態(tài)氮濃度的增加，各處理土壤氨揮發(fā)速率也增加（圖8b），且均達(dá)到極顯著水平（Plt;0.01）；GRN80和GRN70處理冠層氨揮發(fā)速率降低（圖8d），分別達(dá)到極顯著或顯著水平。

3討論

3.1紫云英稻稈協(xié)同還田對水稻產(chǎn)量的影響

紫云英-水稻輪作模式利用紫云英自身固氮為后茬水稻提供氮素進(jìn)而增加水稻產(chǎn)量，且在紫云英替代20％-40％化肥下，仍能保證水稻穩(wěn)產(chǎn)。本研究中，紫云英稻稈協(xié)同還田下常規(guī)施氮處理可以顯著提高水稻產(chǎn)量，減氮20％和30％處理水稻產(chǎn)量有所增加且并無減產(chǎn)趨勢。兩季水稻秸稈還田量均表現(xiàn)為減氮20％和30％處理高于常規(guī)施氮，且以減氮20％最多，平均高于常規(guī)施氮10.62％，氮投入量比常規(guī)施氮增加1.37％；紫云英還田量一致，常規(guī)施氮紫云英還田氮投入量比減氮20％增加1.32％，比減氮30％增加5.34％。秸稈還田的增產(chǎn)效應(yīng)隨還田年限的增加而增強(qiáng)，因此減氮20％或30％的增產(chǎn)效應(yīng)高于常規(guī)施氮。紫云英稻稈協(xié)同還田水稻產(chǎn)量比冬閑-水稻輪作不施肥高2.76％-8.68％，兩年水稻產(chǎn)量趨勢一致，且與前人研究結(jié)果一致，年度間水稻產(chǎn)量差異顯著，2021年度水稻產(chǎn)量較2020年度增產(chǎn)17.74％-20.02％，這可能與灌漿期降雨量有關(guān)系，2020年度水稻灌漿期平均降雨量為66 mm，2021年度達(dá)146.8 mm，灌漿期低降雨量不利于籽粒灌結(jié)實(shí)，進(jìn)而影響水稻產(chǎn)量。有研究表明，綠肥替代部分氮肥能有效促進(jìn)水稻的生殖生長和營養(yǎng)生長，提高水稻分蘗能力，增加水稻有效穗和穗粒數(shù)，從而提高水稻產(chǎn)量。本研究中紫云英稻稈協(xié)同還田減氮20％可以顯著提高兩年度水稻有效穗7.00％-29.32％及千粒質(zhì)量1.94％-6.60％，紫云英稻稈協(xié)同還田常規(guī)施氮可以顯著提高水稻穗粒數(shù)10.62％-24.76％。有研究表明：隨著施氮量的增加，作物產(chǎn)量表現(xiàn)為先增加后不變的趨勢，而土壤氨揮發(fā)量增加。本研究中，紫云英稻稈協(xié)同還田下隨著施氮量的增加，減氮處理水稻產(chǎn)量顯著高于常規(guī)施氮處理，而土壤和稻田氨揮發(fā)量無顯著差異，且減氮處理單位產(chǎn)量的土壤和稻田氨揮發(fā)強(qiáng)度均低于單施化肥。這可能是因?yàn)樽显朴ⅰ⒌径挼扔袡C(jī)物料還田與無機(jī)化肥配施對土壤氮素供應(yīng)的影響，提高了作物生育期前期對氮素養(yǎng)分的吸收，降低了氮素?fù)p失風(fēng)險(xiǎn)。紫云英稻稈協(xié)同還田減氮20％和30％可以增加水稻產(chǎn)量，減少土壤氨氣揮發(fā)量，進(jìn)而降低稻田氨揮發(fā)強(qiáng)度。

3.2紫云英稻稈協(xié)同還田對氨揮發(fā)的影響

施基肥和分蘗肥時(shí)期是土壤氨揮發(fā)的主要時(shí)期，施肥后一周內(nèi)土壤氨揮發(fā)累積量上升較快。本研究中兩年土壤氨揮發(fā)速率均在施基肥和分蘗肥后出現(xiàn)明顯波動(dòng)，且施基肥后15 d內(nèi)紫云英稻稈協(xié)同還田處理土壤氨揮發(fā)累積量達(dá)4.80-6.46 kg·hm-2，占全生育期的29.00％-38.49％，施氮量的2.79％-4.35％。謝志堅(jiān)等發(fā)現(xiàn)紫云英配施氮肥比單施氮肥減少土壤氨揮發(fā)累積量17％，在本研究中兩年綠肥稻稈協(xié)同還田減氮20％和30％的土壤氨揮發(fā)累積量比常規(guī)施氮減少2.95％-6.44％。這可能是因?yàn)橛袡C(jī)無機(jī)肥配施可以調(diào)節(jié)土壤供氮，在作物生長前期通過微生物固定化學(xué)氮，減少無機(jī)氮投入過多引起的揮發(fā)損失。研究發(fā)現(xiàn)紫云英還田配合化肥減施與常規(guī)施肥相比能顯著提高化學(xué)氮肥養(yǎng)分利用率，降低化學(xué)氮素?fù)p失及降低環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。這可能是因?yàn)槟蛩卦陔迕傅淖饔孟卤凰夂螅徊糠衷谕寥廊芤褐幸园钡男问綋]發(fā)，而有機(jī)肥中的有機(jī)氮礦化分解時(shí)間較長，且分解過程產(chǎn)生的有機(jī)酸可降低土壤pH，其形成的腐殖質(zhì)可增加土壤吸附力，從而抑制了氨的揮發(fā)。本研究中，兩年度紫云英稻稈協(xié)同還田各處理稻稈還田氮投入量平均增加144.45-162.55 kg·hm-2，紫云英還田氮含量平均增加530.91-559.26 kg·hm-2。稻田有機(jī)物料的投入可以為土壤提供豐富的氮素，二者協(xié)同還田可以固定化學(xué)氮素從而減少無機(jī)氮的揮發(fā)損失。因此有機(jī)肥替代化學(xué)氮肥可以降低土壤氨揮發(fā)。施肥后30 d內(nèi)（分蘗期）主要以冠層氨氣吸收為主，綠肥稻稈協(xié)同還田在施基肥后30d內(nèi)冠層氨氣吸收累積量達(dá)2.54-4.32 kg·hm-2，抽穗期之后主要以氨氣釋放為主，這與前人研究結(jié)果相一致，可能是因?yàn)槭┑斐赏寥腊睋]發(fā)劇烈，葉片氨氣補(bǔ)償點(diǎn)低于空氣中的氨濃度，從而引起冠層吸收氨氣現(xiàn)象發(fā)生。因此綠肥、稻稈等有機(jī)物料還田替代部分化學(xué)氮肥可以減少土壤氨氣釋放，增加冠層氨氣吸收，抵消對稻田氨揮發(fā)累積量的貢獻(xiàn)。本研究中綠肥稻稈協(xié)同還田稻田氨揮發(fā)累積量均低于常規(guī)施氮，且減氮20％達(dá)到顯著水平。施氮量、田面水pH和銨態(tài)氮濃度是影響稻田氨揮發(fā)的主要因子，減少施氮量，可以降低田面水pH和銨態(tài)氮濃度。本研究中綠肥稻稈協(xié)同還田下施基肥和分蘗肥后隨著施氮量的增加，田面水銨態(tài)氮濃度也增加，這與前人研究結(jié)果相一致。田面水pH影響銨態(tài)氮向氨的轉(zhuǎn)化和溶解在水中的氨向大氣擴(kuò)散的速率。本研究中兩年水稻施肥后30d內(nèi)田面水pH變化對土壤和冠層氨揮發(fā)速率無顯著影響，可能是因?yàn)樘锩嫠畃H受多種因素的綜合影響，如降雨、溫度、灌溉等。氨揮發(fā)速率與田面水pH和銨態(tài)氮濃度顯著正相關(guān)，本研究中土壤氨揮發(fā)速率均與田面水銨態(tài)氮濃度呈極顯著正相關(guān)（Plt;0.01），綠肥稻稈協(xié)同還田減氮20％和30％處理冠層氨揮發(fā)速率與田面水銨態(tài)氮濃度顯著正相關(guān)。因此有機(jī)物料還田替代部分氮肥可以通過減少田面水中銨態(tài)氮濃度來減少土壤和冠層氨氣釋放，進(jìn)而減少對稻田氨揮發(fā)累積量的貢獻(xiàn)。

4結(jié)論

（1）紫云英稻稈聯(lián)合還田且減氮20％和30％可以顯著減少土壤氨氣釋放，增加施肥后30 d內(nèi)冠層氨氣吸收，降低水稻全生育期氨揮發(fā)累積量和單位產(chǎn)量氨揮發(fā)強(qiáng)度。田面水銨態(tài)氮濃度與土壤氨揮發(fā)速率極顯著正相關(guān)，與冠層氨揮發(fā)速率顯著負(fù)相關(guān)。

（2）紫云英稻稈聯(lián)合還田且減氮20％和30％可以顯著提高水稻產(chǎn)量，比常規(guī)施氮平均增產(chǎn)4.00％和2.77％，比單施化肥平均增產(chǎn)7.65％和6.37％。減氮20％可以顯著提高水稻有效穗7.00％-29.32％和千粒質(zhì)量1.94％-6.60％，常規(guī)施氮可以顯著提高每穗實(shí)粒數(shù)10.62％-24.76％。減氮20％和30％可以顯著減少土壤氨揮發(fā)量，降低稻田氨揮發(fā)強(qiáng)度。