化肥氮磷优化减施对水稻产量和田面水氮磷流失的影响①

2020-06-15杨俊彦石敦杰荣湘民谢桂先彭建伟

土壤 2020年2期

田昌，周旋，杨俊彦，石敦杰，荣湘民，谢桂先，彭建伟

(1 湖南农业大学资源环境学院，土壤肥料资源高效利用国家工程实验室，长沙 410128； 2 湖南省土壤肥料研究所，长沙 410125；3 湖南华绿生态农业发展有限公司，湖南湘潭 411100)

水稻生产需持续供肥，而降雨和稻田排水等自然和人为因素会造成地表径流，从而导致稻田养分流失，使稻田N、P 面源流失总量处于较高水平[1]，加剧环境水体富营养化[2-4]。因此，如何实现稻田养分优化减投、水稻高产稳产与环境友好的协调发展备受关注[5]。

农田N、P 通过地表径流流失受降雨、土壤、耕作和施肥等多种因素的影响[6]。施肥总量控制是防止农田N、P 流失的最有效方法之一[7]。大量研究表明：减少肥料用量、改进施肥方式、调整施肥时间及肥料种类等可减少稻田N、P 养分的流失，并取得了一定效果[8]。其中，改进施肥方式和优化施肥量能有效减少稻田N、P 流失[9]。

控释氮肥可通过控制N 素释放来协调作物养分的供给，既可减少N素损失，又可提高氮肥利用率[10]；控释氮肥减N 10% ～ 30% 施用能保障水稻产量，且明显提高氮肥利用率，显著减少N 素养分损失[11]。磷肥减P 10% ～ 20% 施用水稻不减产，且明显提高磷肥利用率[12]。有机肥施用能提高氮肥利用效率，减少农田N 素损失，增加土壤P 库稳态有机磷和高稳态有机磷含量[13-15]。前人研究侧重于单一的优化施肥技术，而组合以上施肥技术并研究其应用效果鲜有报道。为此，笔者在本课题组前期研究基础上[11-12,15]，以湘北常德市毛里湖稻区为研究对象，对比研究化肥氮磷减量的不同优化施肥技术及其组合对水稻产量，稻田田面水N、P 动态变化及径流损失的影响，为优选稻田肥料施用技术，控制稻田N、P 径流流失提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 供试地点

试验于2016—2017年5—9月在湖南省常德市津市市毛里湖农区稻田(111°46′ ～ 112°40′E，29°11′30′′～29°39′40′′ N)进行，该区属于亚热带季风气候，年均气温16.7 ℃，年降水量1 200 ～ 1 900 mm，无霜期272 d。供试土壤为河潮土发育的河潮泥，2016 年和2017 年0 ～ 20 cm 土壤基本理化性状分别为：pH 6.74 和6.51，有机质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，全钾26.74 和32.17 g/kg，碱解氮 84.08 和104.08 mg/kg，有效磷12.74 和10.54 mg/kg，速效钾217.72 和217.72 mg/kg。

1.2 供试材料

供试中稻品种均为c 两优198。供试氮肥为普通尿素(含N 46%)、控释氮肥(含N 42%，树脂包膜尿素，金正大生态股份有限公司生产)，磷肥为过磷酸钙(含P2O512%)，钾肥为氯化钾(含K2O 60%)，有机肥为“强湘牌”精制有机肥(含有机质47%、N 2.827%、P2O52.237%、K2O 0.802%)。

1.3 试验设计

采用田间小区试验，2016 年设置3 个处理：①常规施肥处理(CF)，N、P2O5用量分别为180、40 kg/hm2；②控释氮肥减量20% 处理(0.8N)，N、P2O5用量分别为144、40 kg/hm2；③控释氮肥与过磷酸钙均减量20%处理(0.8NP)，N、P2O5用量分别为144、32 kg/hm2。各处理K2O 用量为120 kg/hm2。

2017 年设置5 个处理：①不施N、P 处理(CK)；②常规施肥处理(CF)，N、P2O5用量分别为180、40 kg/hm2；③控释氮肥减量20% 处理(0.8N)，N、P2O5用量分别为144、40 kg/hm2；④控释氮肥与过磷酸钙均减量20% 处理(0.8NP)，N、P2O5用量分别为144、32 kg/hm2；⑤有机肥替代20% 化肥N 处理(0.8FN+0.2ON)：N、P2O5用量为180、40 kg/hm2。各处理K2O 用量为120 kg/hm2。

小区面积30 m2(4.0 m × 7.5 m)，重复3 次，随机区组排列。小区用田埂隔开，用塑料薄膜包覆，防止串水串肥。所有处理氮、钾肥60% 做基肥(土层混施)，40% 做分蘖肥(表层撒施)；磷肥作基肥(土层混施)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。整个生育期的水肥管理、病虫草害防治及其他管理与当地生产一致。

1.4 测定项目与分析方法

1.4.1 田面水样品采集分别于施基肥后第1、2、3、5、7、9 天和施追肥后第1、2、3、5、7、9、11、13、15、17 天取田面水水样，采样时间为每天8：00—10：00。各小区用100 ml 医用注射器按照对角线取样法(不扰动水层)，抽取5 个点混合样共300 ml于塑料瓶中，待测。

每个小区排水口处用收集桶收集径流，当降雨或灌溉产生径流水时，收集径流收集桶中水样。

1.4.2 水样测定方法水样中总氮(TN)浓度采用碱性过硫酸钾-紫外分光光度法测定；水样中总磷(TP)浓度采用碱性过硫酸钾-可见光分光度法测定；水样中NH4+-N、NO–3-N 浓度采用SmartChemTM200 全自动间断化学分析仪测定。

1.4.3 产量测定及植株样品的采集和分析水稻收获期按小区单打单晒计产。分别计稻谷和秸秆产量，取样测定稻谷和秸秆N 和P 含量。

1.5 计算公式

1.6 数据分析

采用Microsoft Excel 2013 和SPSS 17.0 软件进行数据处理和分析，处理间差异显著性分析采用LSD检验法。

2 结果与分析

2.1 水稻产量

由图1 可知，2016 年水稻籽粒产量以0.8N 处理最高，0.8NP 处理次之，0.8N 处理显著高于CF 处理。与CF 处理相比，0.8N 和0.8NP 处理水稻籽粒产量分别增加8.29% 和5.35%，而0.8NP 处理较0.8N 处理减产3.01%，差异不显著。2017 年水稻籽粒产量以0.8N 处理最高，显著高于0.8FN+0.2ON 处理。施氮、磷肥处理籽粒产量较CK 增幅为14.97% ～ 21.62%。0.8N、0.8NP 处理水稻籽粒产量较CF 处理增产2.80%和1.08%，0.8FN+0.2ON 处理减产2.82%，处理间差异不显著。

图1 不同施肥处理对水稻产量的影响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 处理N 素累积量分别显著高于CF 处理30.74%、18.99%；0.8NP 处理P 素累积量低于CF 和0.8N 处理，但差异不显著。0.8N 处理和0.8NP 处理的氮肥偏生产力高于CF 处理，分别显著提高35.37% 和31.31%；0.8NP 处理磷肥偏生产力最高，显著高于CF 和0.8N处理；0.8N 和0.8NP 处理磷肥偏生产力较CF 分别提高8.29% 和31.30%，且0.8N 处理磷肥偏生产力显著高于CF 处理。

表1 不同施肥处理下水稻氮磷养分吸收及利用率Table 1 Uptake and utilization efficiencies of N and P by rice under different fertilization treatments

2017 年各施氮磷肥处理N 素累积量显著高于CK 处理，其中0.8N 处理和0.8NP 处理N 素累积量显著高于其他处理，CF、0.8 N、0.8NP 与0.8FN+0.2ON处理较CK 处理分别提高了44.79%、48.75%、46.83%、34.37%。CF、0.8N、0.8NP 与0.8FN+0.2ON 处理磷素累积量较CK 处理分别提高44.79%、43.46%、35.24%、28.67%，而0.8FN+0.2ON 显著低于其他施氮磷肥处理。减量施肥处理肥料偏生产力显著高于常量施肥处理。0.8N、0.8NP 处理的氮肥偏生产力显著高于CF 处理和0.8FN+0.2ON 处理，CF 处理与0.8FN+0.2ON 处理无差异；0.8NP 处理的磷肥偏生产力显著高于其他处理。0.8N 处理氮肥农学利用率最高，其次为0.8NP，0.8FN+0.2ON 最低。0.8N 处理与0.8NP 处理显著高于0.8FN+0.2ON 处理，与CF 处理无显著差异；0.8NP 处理磷肥农学利用率最高，显著高于0.8FN+0.2ON 处理，其他处理之间无显著差异。0.8N 与0.8NP 处理氮肥吸收利用率较CF 处理显著提高71.41%、64.65%，较0.8FN+0.2ON 处理显著提高77.27%、70.28%。0.8FN+0.2ON 处理磷肥吸收利用率最低，施氮磷肥处理间差异不显著。

2.3 稻田田面水N、P 浓度

2.3.1 田面水TN 浓度如图2 所示，2016 年基肥施用后CF 处理稻田田面水TN 浓度迅速增高，于第1 天达到峰值(70.34 mg/L)后下降，追肥后又达到峰值(62.14 mg/L)。可见，施肥后的几天是控制N 素径流损失的关键时期。0.8N 和0.8NP 处理施肥后，田面水中TN浓度缓慢上升，监测期内处于较低水平。0.8N 和0.8NP 处理施用基肥后田面水TN 平均浓度较CF 处理分别降低93.69% 和93.83%，追肥后分别降低84.09% 和84.49%。说明控释氮肥减量施用能显著降低稻田田面水TN浓度，降低N素径流流失风险。0.8N 和0.8NP 处理间TN 浓度差异不大。说明磷肥减量施用对稻田田面水TN 浓度影响较小。

2017 年CK 处理稻田田面水TN 浓度整体处于较低水平(1.82 ～ 2.56 mg/L)。CF 和0.8FN+0.2ON 处理施肥后TN 浓度变化规律一致，均于基肥施用后第1天达到峰值(60.96 和48.81 mg/L)，追肥后又达到峰值(58.61 和67.59 mg/L)。0.8N 和0.8NP 处理施用基肥后TN 平均浓度较CF 处理分别降低89.76% 和89.04%，追肥后分别降低 79.64% 和 78.94%。0.8FN+0.2ON 处理施用基肥后和追肥后TN 平均浓度分别为33.07 mg/L 和36.48 mg/L，变化规律与CF 处理相似。

2.3.2 田面水NH4+-N 浓度如图3 所示，2016 年CF 处理施基肥后田面水NH4+-N 浓度于第1 天达到峰值(57.52 mg/L)后下降，追肥后又达到峰值(53.04 mg/L)。0.8N 和0.8NP 处理施基肥后田面水NH4+-N 浓度逐渐升高；追肥后NH4+-N 浓度跃升后缓慢下降，0.8N、0.8NP 处理NH4+-N 浓度均在施追肥后第 9 天达到峰值(4.98、5.08 mg/L)。0.8N、0.8NP 处理施基肥后NH4+-N 浓度较CF 处理分别降低94.08%、94.08%，追肥后分别降低86.36%、85.94%。说明控释氮肥减量施用显著降低稻田田面水NH4+-N浓度。

图2 不同处理下稻田田面水TN 浓度变化Fig. 2 Changes of TN concentrations in surface water of paddy fields under different fertilization treatments

2017 年CK 处理NH4+-N 浓度一直处于较低水平(1.17 ～ 1.68 mg/L)。CF 与0.8FN+0.2ON 处理施肥后NH4+-N 变化规律表现一致，均于施基肥后第1 天达到峰值(45.79、37.56 mg/L)。追肥后第1 天又达到峰值(44.20、50.75 mg/L)。0.8N 和0.8NP 处理施基肥后，田面水中NH4+-N 浓度逐渐升高，追肥后NH4+-N 浓度跃升后缓慢下降。0.8N、0.8NP 处理施基肥后NH4+-N平均浓度较CF 处理分别降低91.02%、90.20%，追肥后分别降低82.04%、81.57%。

2.3.3 田面水NO–3-N 浓度如图4 所示，2016 年CF 处理NO–3-N 在施基肥后第1 天最低(1.21 mg/L)，随后缓慢上升，追肥7 d后介于1.84 ～ 1.92 mg/L。0.8N和0.8NP 处理NO-N 浓度施基肥后缓慢上升，追肥后跃升，之后分别为0.70 ～ 0.81 mg/L 和0.71 ～ 0.90 mg/L。0.8N、0.8NP 处理施基肥后较 CF 处理分别降低70.07%、68.67%，追肥后分别降低57.91%、54.52%。淹水条件下硝化作用较弱，导致田面水中的NO-N浓度显著低于NH-N 浓度[16]。

图3 不同处理下稻田田面水NH-N 浓度变化Fig. 3 Changes of NH-N concentrations in surface water of paddy fields under different fertilization treatments

图4 不同处理下稻田田面水NO– 3-N 浓度变化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 浓度如图5 所示，2016 年基肥施用后CF、0.8N 和0.8NP 处理稻田田面水TP 浓度同时第1 天出现峰值(0.16、0.16、0.12 mg/L)。由于土壤对P 素的固定和水稻的吸收，随着时间的推移田面水TP 浓度逐渐下降，在施用基肥后第9 天达到稳定。监测期内CF 处理田面水TP 浓度为0.05 ～0.16 mg/L。0.8NP 处理较CF、0.8N 处理田面水TP浓度分别降低23.91%、28.72%。追肥后第1 天，田面水TP 浓度有所升高。这是由于施肥扰动表面土壤，使部分P 素脱离土壤吸附而进入田面水，田面水P浓度升高。

2017 年CK 处理TP 浓度维持在较低水平(0.04 ～0.06 mg/L)，CF、0.8N、0.8NP 与0.8FN+0.2ON 处理田面水TP 浓度变化规律一致，在施基肥后到达峰值(0.17、0.17、0.13 和0.18 mg/L)后，缓慢降低。追肥后第1 天，部分处理田面水P 浓度有所升高。减P处理施肥后，田面水TP 浓度明显下降，0.8NP 处理田面水TP 浓度较CF、0.8N 与0.8FN+0.2ON 处理分别下降24.55%、20.79%、24.73%。

2.3.5 养分损失量由图6 可知，与CF 处理相比，2016 年0.8N 处理稻田田面水TN、NH-N、NO-N径流损失分别降低69.08%、70.61%、60.23%，0.8NP处理分别降低70.14%、71.80%、54.94%。0.8NP 处理TP 径流损失较CF 处理降低18.40%，与0.8N 处理差异不显著。

与CK 处理相比，2017 年施氮磷肥处理稻田田面水TN、NH-N、NO-N、TP 径流损失分别增加2.37 ～12.20、1.28 ～ 8.10、0.40 ～ 1.18、0.009 ～ 0.016 kg/hm2。与CF 处理相比，0.8N 处理稻田田面水径流损失TN、NH-N、NO-N、分别降低70.19%、74.34%、52.08%，0.8NP 处理分别降低69.83%、73.55%、48.29%，0.8FN+0.2ON 处理分别降低47.22%、47.43%、38.61%；0.8N 和0.8FN+0.2ON 处理稻田田面水TP径流损失分别增加2.73% 和8.43%，0.8NP 处理降低5.14%。说明控释肥减量能有效降低稻田N 素流失，磷肥减量施用能有效降低稻田P 素流失，而等N 条件下，有机肥替代化肥施用，减少稻田N 素流失率，但增加P 素流失率。

图5 不同施肥处理下稻田田面水TP 浓度变化Fig. 5 Changes of TP concentrations in surface water of paddy fields under different fertilization treatments

图6 不同施肥处理下稻田地表径流N、P 流失量Fig. 6 N and P runoff losses from paddy fields during rice season under different fertilization treatments

3 讨论

3.1 化肥减量施用对水稻产量、肥料利用率及田面水N、P 流失的影响

施N 量是影响稻田田面水NH4+-N 和TN 浓度的主要因子[18]。施N 显著增加田面水的N 素浓度，且随着施N 量的减少而降低[8]。夏小江等[19]发现，两试验点稻田田面水TN 浓度均在施肥当日达最高，后迅速下降，基肥在施肥7 d 后逐渐趋于稳定，追肥则在施肥5 d 后逐渐趋于稳定。施N 后1 周或15 d 是防止稻田田面水N 素大量流失的关键时期[8,19]，本研究结果与此一致。

前期研究表明：氮肥减量施用能有效降低稻田田面水N、P 流失[11]。赵冬等[8]发现，随着施N 量的增加，氮肥农学效率不断下降，N 素径流损失不断增大。吴俊等[20]认为，双季稻田减量施肥处理年累计流失负荷较对照处理下降6% ～ 53%，当季稻田N 素流失率在1.4% ～ 2.6%。减量施肥虽然能明显降低N 素流失负荷，但N 素表观流失率却随施肥量减小而上升。本研究中，控释氮肥减施(0.8N 和0.8NP)处理基肥后田面水两年TN 平均浓度较CF 处理降低89.04% 以上，追肥后降低78.94% 以上；TN 径流流失量降低69.83%以上。控释氮肥适量减施能基于满足水稻生长需求，获得较高养分效率，得到与高投入相当的作物产量。

一般而言，高水平磷肥投入会促进土壤富P 化，增加土壤P 的流失风险[21-22]。夏小江等[19]发现，稻田田面水TP 浓度在施肥后迅速增加，于第1 天达峰值，且随时间推移田面水TP 浓度逐渐下降，8 ～ 9 d后基本稳定。本研究中，磷肥施用后稻田田面水TP浓度迅速达到最大值，后快速下降。0.8NP 处理田面水TP 平均浓度基肥和追肥施用后分别较常规施肥降低23.91%、24.55%，TP 径流损失降低5.14%。适当减少磷肥施用量能有效降低稻田田面水TP 浓度，从而降低P 素流失风险，与前期研究结果基本一致[23]。因此，从源头上减少氮、磷肥施入，阻止过剩养分进入水体，是控制农业面源污染的关键。

磷肥适当减量可维持水稻的正常产量[24]。胡润等[25]发现，土壤有效磷中等水平下，将控释磷肥用量降至当地农民习惯用量50% 左右对水稻产量的影响较小。易均等[12]发现，磷肥减施20% 以内对双季稻产量无影响。付立东等[26]发现，适量施用磷肥可提高磷肥利用率、磷肥偏生产力，但磷肥用量过多时反而会影响水稻的生长发育，从而降低水稻产量。龚海青等[24]发现，磷肥减量后，P 素供应不足，不利于水稻生育后期生长发育和籽粒形成有关。本研究中，0.8N 和0.8NP 处理两年平均增产分别为5.55%、3.22%。说明适当降低磷肥用量对水稻产量影响不显著。0.8NP 处理较0.8N 处理显著提高水稻磷肥偏生产力22.08%，对地上部P 素累积、磷肥农学利用率及磷肥利用率无影响。说明减P 20% 处理磷肥农学利用率、磷肥利用率较常规施肥和控释氮肥减量20%无明显差异。因此，适当降低磷肥用量对水稻产量影响不大，可提高磷肥农学效率和磷肥偏生产力。

3.2 有机肥替代化肥对水稻产量、肥料利用率及田面水N、P 流失的影响

合适的有机无机配比可保证水稻稳产，而有机肥占比过高或过低导致水稻生长前期或后期营养不足都有可能造成水稻减产[27]。陈贵等[28]发现，长期施用有机肥的条件下，减少25% 化肥对水稻产量，干物质累积，N、P 累积和生理利用效率以及土壤养分含量均无明显影响。替代20% 化肥N 处理中稻产量、氮磷肥农学利用率及利用率较常规施肥无显著差异，本研究结果与此一致，。有机无机肥配合施用对水稻产量的促进作用主要是通过提高功能叶的净光合速率、有效穗、每穗实粒数来实现。

徐明岗等[29]发现，化肥有机肥配施有利于水稻稳产高产，产量最高，比不施氮肥产量增加68%；提高单位面积总穗数和穗粒数。孟琳等[30]发现，有机肥与化肥配施处理能获得与单施化肥处理持平或者更高的产量；与单施化肥处理相比，施N 量在240 kg/hm2内时，有机氮肥替代无机氮肥的最佳比例为10% ～20%，此时水稻的产量、氮肥利用率以及经济效益均达到最高水平。

与施用过磷酸钙等无机磷肥相比，施用有机肥能有效削减水中TP 残留量，控制稻田P 素流失风险[31]。郭智等[32]发现，有机肥替代50% 无机肥可显著降低23% 以上的TP 径流流失率。但随着有机肥替代比例的增加，稻田地表径流TN 和TK 流失率逐渐下降，TP 流失率逐渐增加[27]。孙瑞娟等[33]发现，田面水中溶解性TP 在整个生育期内与猪粪用量呈显著正相关。张志剑等[21]发现，与单施无机磷肥相比，有机无机磷配施显著提高田表水P 素水平。朱利群等[34]发现，全部施用猪粪有机肥处理和不施肥之间差异不大，全部施用尿素处理稻田田面水TN 最高，施用50%有机肥田面水TN 浓度明显低于全部施用有机肥处理，且明显高于全部施用有机肥处理。本研究中，有机肥替代20% N 处理田面水TN 浓度变化规律与CF处理一致。刘汝亮等[14]发现，宁夏引黄灌区水稻种植中利用羊粪与化肥配施降低田面水TN 浓度。金熠等[3]施用有机肥显著提高稻田田面水中TP 的浓度，施肥后第1 天迅速达到峰值；稻田TP 径流流失量随有机肥施用量的增加而增加，P 素径流流失率均不超过当季施P 总量的2%；稻田淹水期田面水TP 浓度主要受到当季降雨、施肥等因素的影响。有机肥施用后第1天田面水TP 浓度迅速达到峰值，随后偶有波动但呈现逐渐降低的趋势；施肥后第1周是防止稻田P 素径流流失的关键时期，应避免在强降雨将要来临的时间施肥。有机肥替代20% 化肥氮处理较CF 处理对N 素地上部累计量、氮肥偏生产力、氮肥农学利用率、氮肥利用率及磷肥偏生产力、磷肥农学利用率无影响，但降低P 素地上部累积量11.14%、磷肥利用率36.04%。

3.3 控释氮肥减量对水稻产量、养分吸收与利用、稻田田面水N、P 流失的影响

N 素径流损失与氮肥用量呈显著正相关，减量化施肥能有效降低农田N 素流失量，其中缓释肥、控释肥等措施表现突出[20]。纪雄辉等[35]研究表明，与施用尿素相比，施用控释肥料能显著降低稻田表层水TN、NH浓度峰值。施用等N 量控释氮肥、70% N控释氮肥的TN 损失量比施用普通尿素的分别减少24.5%和27.2%；控释氮肥能显著降低双季稻施用尿素15 d 内表层水和径流液中的N 素浓度，从而显著消减整个水稻生育期TN 的径流损失。田发祥等[36]发现，与常规施N(早稻150 kg/hm2，晚稻180 kg/hm2)相比，减N 30% 膜包衣尿素和减N 30% 硫包衣尿素NH-N 径流损失量分别显著降低34.1%、26.6%；减N 30% 膜包衣尿素水溶性非无机N 和TN 径流损失较尿素分别减少29.0% 和26.3%。杨春蕾等[37]发现，控释肥在水稻分蘖期田面水TN 浓度显著低于普通尿素。本研究表明，稻田施用控释氮肥后田面水N浓度较低，在缓慢升高到峰值后开始下降，且显著低于普通尿素处理。由于控释氮肥缓慢释放尿素的特性，可将输入田面水的N 素维持在较低水平，同时水稻根系也在不断吸收，从而降低田面水中TN浓度。

控释氮肥能控制N素释放，降低水稻生长前期稻田表面水N素浓度，减少其降雨径流损失风险[38]。鲁艳红等[38]发现，施用等N 量控释氮肥处理比施用尿素处理总氮径流损失量降低24.5% ～ 27.2%。施用尿素稻田田面水TN 和NH+4-N 的浓度在尿素施用后1 ～3 d 内达到最高值，且显著高于施用控释氮肥处理，大大增加N 素损失的风险；施用控释氮肥可延缓养分释放速率，有效减少土壤N 素的挥发与淋溶损失[35]。控释氮肥具有缓慢释放N 素的特性，使水稻田面水的N 素浓度维持较低的水平，从而降低农田N素径流损失风险[39]。

张丽娟等[40]发现，平均4 次产流中，相对于传统施肥，优化施肥氮肥分次施用及缓释肥处理产生的径流中TN 浓度可降低约22.98% ～ 42.88%。叶玉适等[17]发现，控释BB 肥和树脂包膜尿素较常规尿素处理田面水TN 平均浓度分别降低24.6% 和78.3%，TN 径流流失量分别降低29.4% 和32.8%。本研究表明，控释肥减N 不仅能显著减少N 素径流损失，还能减少N 素渗漏损失。本研究中，施用控释氮肥可明显降低田面水N 素浓度，两年0.8N 处理在施基肥后9 d 内TN 浓度较CF 处理分别降低93.69%、89.76%，施追肥后17 d 内分别平均降低84.09%、79.64%。

控释氮肥能明显地降低稻田氨挥发、淋失和硝化-反硝化的损失，氮肥利用率和农学效率显著地高于尿素[41]。本研究中，0.8N 处理、0.8NP 处理两年平均增产5.55% 和3.22%。施用控释氮肥处理较常规施肥对水稻有增产，而增产主要因为发挥控释氮肥肥效长的优势。

田发祥等[36]得出，不同减N 比率的缓控释肥对中稻产量的影响不明显，但显著提高氮肥的利用，早晚稻的氮肥农学效率分别提高12.4% ～ 35.8% 和27.4% ～ 56.6%。与常规尿素处理相比，减N 30% 的膜包衣尿素处理减少N 素使用量还可提高双季稻的N 素吸收，从而提高双季稻氮肥利用率23.5% 和21.1%。本研究中，0.8N 处理、0.8NP 处理较CF 处理N 素累积量两年分别平均增加19.01%、13.66%，氮肥偏生产力两年分别平均显著提高 31.94%、28.83%，氮肥农学利用率提高47.52%、33.75%、氮肥利用率提高95.30%、73.31%。适量降低氮肥用量能够增强水稻对N 素的吸收，在保持高产的同时实现P 素利用效率的同步提高。控释氮肥具有控制养分释放的特点，在N 素释放的高峰期，农田N 素损失量较大，如果田间条件下N 素释放高峰期与作物吸肥高峰期相吻合，会显著地降低其损失率，从而提高作物产量和肥料利用率[42]。