閔 炬，孫海軍，陳 貴，姜振萃，陸扣萍，紀(jì)榮婷，施衛(wèi)明*

（1.中國科學(xué)院南京土壤研究所 土壤與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展國家重點實驗室，南京 210008；2.南京林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，南京 210037；3.嘉興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 嘉興 314016；4.浙江農(nóng)林大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院，浙江 臨安 311300）

太湖地區(qū)地處長江三角洲中心，以平原為主，水網(wǎng)交錯，氣候溫暖多雨，年均降雨量1177 mm，且多集中在夏季[1]，該地區(qū)也是我國經(jīng)濟最發(fā)達(dá)、大中城市最密集的地區(qū)之一，其地理和戰(zhàn)略優(yōu)勢突出。但近年來逐漸加重的全球性湖泊富營養(yǎng)化問題，給湖泊生態(tài)功能的發(fā)揮帶來了前所未有的挑戰(zhàn)[2]。我國農(nóng)業(yè)面源污染對水環(huán)境污染的貢獻(xiàn)率年趨增大，污染源普查公報顯示，農(nóng)業(yè)面源污染成為我國水環(huán)境污染大戶，其中的總氮（TN）、總磷（TP）排放量已分別占其排放總量的57.2%和67.4%[3]。據(jù)報道，太湖營養(yǎng)鹽濃度呈明顯的季節(jié)變化，湖體TN、TP濃度峰值出現(xiàn)在7月，可達(dá)4.13 mg·L-1和0.26 mg·L-1[2]。

太湖地區(qū)耕地總面積約為151×104hm2，農(nóng)田集約化程度高，是我國三大糧食生產(chǎn)基地之一。截止2015年，區(qū)域內(nèi)稻田種植面積1.24×106hm2，菜地面積占該區(qū)域旱地面積的20.2%[4]。20世紀(jì)90年代起，太湖地區(qū)糧食作物年施氮（N）量已高達(dá)500～600 kg N·hm-2，蔬菜作物更是高達(dá) 1000 kg N·hm-2以上[5-6]。朱兆良[7]報道，中國稻田碳銨的N肥表觀利用率低于30%，尿素為30%～40%。對太湖地區(qū)的研究表明，集約化水稻的N肥利用率僅為19.9%[8]，顯著低于全國平均水平。在集約化蔬菜栽培上，為提高產(chǎn)量而盲目、高量施肥（尤其是N肥）現(xiàn)象比較普遍。然而，N肥表觀利用率不足10%[9]，土壤及蔬菜中硝酸鹽累積，在0～100 cm土壤剖面發(fā)生明顯的淋洗[10]，對周邊水環(huán)境造成嚴(yán)重威脅。

氮肥過量施用不僅造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本增加，N肥利用率下降，作物產(chǎn)量、品質(zhì)下降，而且會破壞生態(tài)環(huán)境，危害人類健康，對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生巨大障礙。太湖地區(qū)是我國化肥用量較高的地區(qū)之一，也是我國地表水體富營養(yǎng)化和農(nóng)業(yè)面源污染較嚴(yán)重的區(qū)域之一[11]。迄今為止，太湖地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染治理研究雖已開展較多的工作，有相對較好的基礎(chǔ)，研發(fā)的技術(shù)包括稻季優(yōu)化施肥技術(shù)、種植制度優(yōu)化調(diào)整、農(nóng)田生態(tài)攔截溝渠等，建立了低濃度污水的人工濕地處理工程、稻/菜的面源污染三級防控示范工程等[12-15]。但現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)面源污染防控技術(shù)多基于維持產(chǎn)量基礎(chǔ)上最大化的進(jìn)行減排，在增產(chǎn)增效上關(guān)注較少。此外，利于技術(shù)推廣的適地性研發(fā)尚缺乏，技術(shù)落地的經(jīng)濟效益分析尚不足。為此，針對太湖地區(qū)稻田和菜地集約化程度高、N肥投入量大、區(qū)域降水集中、面源污染嚴(yán)重等問題，本文總結(jié)了近年來開展的一系列減排增效技術(shù)研究成果，為太湖地區(qū)集約化農(nóng)田減施-增效-減排技術(shù)的示范推廣提供樣板。

1 太湖地區(qū)集約化稻田

1.1 基于氮高效水稻品種的氮肥減施增效減排技術(shù)

為了提高水稻產(chǎn)量，提高單位面積耕地的水稻產(chǎn)量刻不容緩。傳統(tǒng)的措施是增加化肥投入，特別是N肥。研究表明，1977—2005年，我國的年糧食產(chǎn)量從2.83億t增加到4.84億t，增長比例為71%，單位土地面積的谷物產(chǎn)量從2348 t增加到4642 t，增加比例為98%，然而在此期間化肥N的施用量從707萬t增加2621萬t，增加比例超過稻谷的增加比例，達(dá)271%，導(dǎo)致施入N肥的偏生產(chǎn)力從55 kg·kg-1下降至20 kg·kg-1[16-18]。與此同時，農(nóng)田中化肥N的損失量卻增加了約2倍[7]。僅通過增施N肥來增加水稻單位土地面積的產(chǎn)量是不可行的。從環(huán)境和糧食安全角度出發(fā)，近年來，N高效水稻逐漸受到廣泛關(guān)注。很多研究者認(rèn)為N高效水稻不僅具有高產(chǎn)的特性，而且能夠高效利用N素，有益于生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)健康發(fā)展[19-23]。隨著糧食需求量的不斷增加，以及人們對環(huán)境保護意識的增強，從N高效水稻品種入手，開展農(nóng)田面源污染防控技術(shù)研發(fā)無疑是一種有利選擇。

1.1.1 技術(shù)原理

N高效水稻是指在供N水平相等條件下，同一生育期的水稻稻谷產(chǎn)量高的水稻品種。因N高效水稻品種的N利用率高，減施N肥后仍能維持較高產(chǎn)量。因此，利用N高效水稻品種配合N肥減施，一方面降低肥料成本，另一方面減少N素?fù)p失。

1.1.2 技術(shù)參數(shù)優(yōu)化

以太湖地區(qū)武運粳23號（W23）和鎮(zhèn)稻11號（Z11）為供試N高效水稻品種，以太湖地區(qū)早期普栽品種武育粳3號（W3）為對照。設(shè)置3個施N水平分別為 0（N0），200 kg N·hm-2（N200）和 270 kg N·hm-2（N270）。NH3揮發(fā)測定采用連續(xù)抽氣-密閉室法，分別在基肥、分蘗肥、穗肥施用后的第1 d開始，連續(xù)采集直至施N處理吸收液顏色與不施N處理之間無明顯差異為止。土壤滲漏液通過多孔滲漏管法收集，徑流液通過采集中期、后期烤田產(chǎn)生的水樣并采集由于降雨而引起的徑流水樣，通過電子流量計計算流量。滲漏水和徑流水樣品中TN濃度通過流動分析儀分析測定。待水稻成熟后各小區(qū)采集4 m2水稻籽粒（避免邊際效應(yīng)），脫粒后曬干，測定籽粒質(zhì)量并計算產(chǎn)量。

1.1.3 技術(shù)效果

隨施N量增加，稻田NH3揮發(fā)量也增加，且揮發(fā)量占施N量比例也呈增加趨勢。當(dāng)以生產(chǎn)單位產(chǎn)量谷物計算時，第一年稻季N高效水稻W(wǎng)23和Z11與W3相比在N200下稻田NH3揮發(fā)損失量下降比例分別為21.6%和18.0%，N270處理下分別下降17.4%和19.8%；第二年稻季W(wǎng)23、Z11與W3相比在N200和N270下NH3揮發(fā)量的下降比例分別為27.3%、21.3%和23.0%、22.2%，且均達(dá)顯著差異水平（表1）。N高效水稻W(wǎng)23、Z11在N200下的稻田TN滲漏量要低于W3對照。稻田TN徑流損失量亦隨N肥施用量增加而增大。但不同N效率水稻W(wǎng)23、Z11和W3在N200或N270下的稻田TN徑流損失量之間無一致趨勢。當(dāng)以生產(chǎn)單位產(chǎn)量谷物計算稻田TN滲漏、徑流損失量時，N高效水稻W(wǎng)23、Z11與N低效水稻W(wǎng)3相比，在N200下稻田TN滲漏損失量下降比例更大，而且在N270下稻田TN滲漏損失也低于W3。對于稻田TN徑流損失而言，W23和Z11在N200和N270下均低于W3（表1）。

1.2 生物炭應(yīng)用增效減排技術(shù)

在面源污染治理過程中，源頭減量技術(shù)至關(guān)重要。包括減少化肥投入量，施用肥料增效劑、土壤改良劑等增加土壤對養(yǎng)分的固持，從而從源頭上減少養(yǎng)分流失[24]。近年來，低成本土壤改良劑的研究開發(fā)，尤其是將農(nóng)林廢棄物及其改性產(chǎn)品作為土壤改良劑，已經(jīng)引起了許多科技工作者的廣泛關(guān)注[25]。其中生物炭作為一種環(huán)境友好、低成本、具有優(yōu)異表面特性的炭基材料，得到了廣泛的研究[26]。李飛躍等[27]以稻殼生物質(zhì)為原材料在350℃和500℃溫度條件下制備生物炭，其對氨氮的最大吸附量分別為5.82 mg·g-1和6.51 mg·g-1，表現(xiàn)出良好的吸附效果。另有研究表明，施用生物炭能夠有效降低土壤中TN與TP的淋失風(fēng)險，是控制菜地土壤中氮磷養(yǎng)分淋溶損失的有效措施[28]。由此可見，將生物炭施用于高施氮的集約化農(nóng)田土壤，可以利用其對不同形態(tài)氮磷等養(yǎng)分的吸附性能，減少其面源污染發(fā)生風(fēng)險，實現(xiàn)減排增效。

1.2.1 技術(shù)原理

生物炭是生物有機物料（生物質(zhì)）在缺氧或絕氧環(huán)境中，經(jīng)高溫?zé)崃呀夂笊傻墓虘B(tài)產(chǎn)物。生物炭具有豐富的孔隙結(jié)構(gòu)，比表面積大，吸附能力強，將生物炭施用于土壤后，能夠改善土壤理化性質(zhì)，為微生物提供良好的生存空間，從而吸附土壤中N、P等養(yǎng)分離子，減少其淋溶損失等，并能提高養(yǎng)分利用效率，增加作物產(chǎn)量。

表1 生產(chǎn)單位產(chǎn)量谷物時不同N效水稻的NH3揮發(fā)量、TN滲漏和徑流損失[23]Table1 Nitrogen losses through NH3volatilization，N leaching，N runoff on a unit rice grain basis from the paddy f i eld

1.2.2 技術(shù)參數(shù)優(yōu)化

試驗生物炭以鋸末為制備原料（Sawdust biochar：SDB），設(shè)置不同熱解溫度（500℃和700℃）和施用量（0.5%和3%，炭土比）作為處理，同時布置不施氮肥對照（CK）和施尿素氮肥對照處理（CKU）。共計6個處理分別標(biāo)記為：CK、CKU、SDB500-0.5%，SDB500-3%、SDB700-0.5%和SDB700-3%，每個處理設(shè)置3次重復(fù)。供試土壤為太湖地區(qū)典型水稻土，N肥施用量為240 kg N·hm-2，分基肥（BF，40%）、蘗肥（SF1，40%）和穗肥（SF2，20%）3次施用[29]。在N肥施用后一周，采用改進(jìn)的連續(xù)動力抽氣-密閉室法開展NH3揮發(fā)監(jiān)測[24]。同時每天采集田面水，在每次施肥后一周和水稻收獲期，采集表層（0～15 cm）土壤樣品，分析田面水與土壤樣品的及TN濃度。土壤樣品用3 mol·L-1KCl溶液浸提后，與田面水樣一起，用流動注射分析儀測定其及TN濃度。試驗結(jié)果表明：與對照處理（不添加生物炭）相比，生物炭施用可以有效降低水稻生長季3次N肥施用后田面水的濃度及TN濃度。降低濃度比例為 7.3%～35.2%、16.3%～32.4% 和 12.2%～28.1%；降低TN濃度比例為11.8%～27.1%、14.3%～36.5%和3.0%～19.6%。同時，生物炭施用可以提高表層（0～15 cm）土壤含量。考慮到生物炭施用在一定程度上增加了氨揮發(fā)，建議以較低比例（0.5%）施用低溫制備（500℃）的生物炭，此為最優(yōu)選擇。

圖1 生物炭施用對稻季田面水及TN濃度的影響Figure1 Effects of biochar application on the and TN concentrations of surface floodwater of rice growth season

1.2.3 技術(shù)效果

稻季基肥（BF）、蘗肥（SF1）和穗肥（SF2）施用后一周內(nèi)，田面水平均及TN濃度如圖1所示。顯然，化肥N的施用顯著提高了田面水不同形態(tài)的N濃度。在基肥和蘗肥施用后，CKU處理的濃度分別為27.6 mg·L-1和28.9 mg·L-1，生物炭的施用可將其降至20.1～24.4 mg·L-1和17.8～24.7 mg·L-1。這主要是因為生物炭具有對的良好吸附效果。而且，3%生物炭處理的平均濃度要比0.5%生物炭處理的分別低2.7～4.2 mg·L-1和3.4～6.9 mg·L-1。穗肥施用后，田面水濃度為7.6～9.4 mg·L-1，低于基肥和蘗肥階段。在穗肥階段，生物炭施用處理依然能有效降低3%～19.7%的濃度。

與CKU處理相比，生物炭處理在基肥和蘗肥階段的TN濃度分別降低7.3%～35.2%和16.4%～32.4%（圖2）。在穗肥階段，生物炭處理田面水的平均TN濃度比CKU處理依然降低2.2～5.0 mg·L-1。結(jié)果表明，生物炭處理能夠顯著降低稻季N肥施用后隨徑流損失的風(fēng)險，利于面源污染控制。

本研究中，稻季全生育期累積NH3揮發(fā)損失為14.9～21.6 kg N·hm-2，占肥料N投入的5.6%～8.0%。其中，NH3揮發(fā)主要發(fā)生于基肥階段（4.1～10.3 kg N·hm-2）和蘗肥階段（8.4～10.5 kg N·hm-2）。不利的一方面是生物炭施用會導(dǎo)致NH3揮發(fā)增加26.7%～43.2%。這主要是由于生物炭施加導(dǎo)致田面水和表層土壤pH增加。一般而言，合理的生物炭添加可以增加水稻產(chǎn)量，從糧食安全和環(huán)境保護雙角度考慮，本研究計算了單位產(chǎn)量所付出的NH3揮發(fā)代價（Yield-scale NH3losses）（表2）。結(jié)果表明，以較低施用量（0.5%）添加低溫（500℃）制備的生物炭，可以實現(xiàn)在增加水稻產(chǎn)量的同時不以NH3揮發(fā)急劇增加為代價。

綜上，在土壤中施用0.5%（表層土壤質(zhì)量百分比）的低溫（500oC）制備生物炭是最優(yōu)選擇，該生物炭施用技術(shù)不但減少了土壤N素的徑流損失，而且使土壤維持較高的含N量（相比單施尿素處理），保證水稻高產(chǎn)的同時不以NH3增加為代價。因此，該研究證明適宜的生物炭添加可有效減少農(nóng)田N素?fù)p失，提高N肥利用率。

圖2 生物炭施用對稻季不同生育期表層（0～15 cm）土壤中及TN濃度的影響Figure2 Effects of biochar application on the and TN concentrations of surface（0～15 cm）soil of rice growth season

2 太湖地區(qū)集約化菜地

2.1 基于固氮作物養(yǎng)分減投的輪作制度調(diào)整技術(shù)

截止目前，太湖地區(qū)蔬菜地面積為5.53萬hm2，占該區(qū)域旱地面積的20.2%。大多數(shù)新增的菜地由幾十年種植歷史的稻田改種而來，種植模式多以番茄-萵苣-芹菜輪作為主。太湖地區(qū)集約化菜地一年三季作物TN（以純N計）投入達(dá)到900～1300 kg·hm-2，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出蔬菜作物的需求，造成土壤剖面的過量累積，加之集約化菜地的分布區(qū)大多靠近河道水體，氮污染物進(jìn)入水體的路徑較短，由此引起的氮污染風(fēng)險可能更為嚴(yán)重。由于不同作物在養(yǎng)分吸收利用上存在差異，通過合理配置輪作作物有利于控制集約化菜地土壤氮素淋失[30]。

2.1.1 技術(shù)原理

金花菜及豆科植物主要分布于地處太湖地區(qū)的江浙滬一帶，需肥量少且經(jīng)濟價值較高。豆科作物固氮能力強，種植豆科作物可培肥土壤、減少氮肥投入。

2.1.2 技術(shù)參數(shù)優(yōu)化

以太湖地區(qū)的設(shè)施蔬菜試驗點為研究平臺，設(shè)置兩種輪作制度：農(nóng)民傳統(tǒng)輪作模式（芹菜-番茄-萵苣）和優(yōu)化輪作模式（金花菜-番茄-萵苣）。每種輪作模式下設(shè)置兩種施氮處理：N1為農(nóng)民習(xí)慣施氮處理，根據(jù)試驗所在地農(nóng)戶的平均施氮水平確定，芹菜、金花菜、番茄、萵苣施氮量分別為620、190、370、490 kg·hm-2；N2為優(yōu)化施氮處理，芹菜、金花菜、番茄、萵苣施氮量分別為500、150、280、420 kg·hm-2。淋洗液的收集與測定見陸扣萍等[29]。

2.1.3 技術(shù)效果[30]

周年三季作物收獲后，無論是傳統(tǒng)輪作模式還是優(yōu)化輪作模式，習(xí)慣施氮處理（N1）下TN淋失量均顯著高于優(yōu)化施氮處理（N2），N2處理可分別減少傳統(tǒng)輪作模式、優(yōu)化輪作模式全年TN淋失量23.4%和19.3%（表3）。不同蔬菜生長期均以傳統(tǒng)輪作下N1處理的TN淋失量達(dá)到最高，分別為38.1、42.3、52.4 kg·hm-2。從時間上看，一年三季作物生長期TN淋失量表現(xiàn)為第三茬（秋季）＞第二茬（春季）＞第一茬（冬季），其中以萵苣季TN淋失量達(dá)到最高，分別占全年淋失量的39.5%、39.6%、46.9%和49.0%。與傳統(tǒng)輪作模式相比，優(yōu)化輪作模式可分別減少N1和N2處理下全年TN淋失量41%和38%。與減量施氮措施相比，改變輪作模式對TN淋失量的阻控效果更加顯著。

與N1處理相比，N2處理可顯著提高農(nóng)民傳統(tǒng)輪作模式下一年三季作物產(chǎn)量，增產(chǎn)幅度分別為10.4%、9.6%和3.6%；優(yōu)化輪作模式下也表現(xiàn)出同樣的增產(chǎn)趨勢，三季作物可分別增產(chǎn)13.5%、3.2%和5.5%（表4）。從全年經(jīng)濟效益來看，在相同施氮處理下，優(yōu)化輪作模式的經(jīng)濟效益顯著高于傳統(tǒng)輪作模式，其中以優(yōu)化輪作模式+減量施氮處理最高，達(dá)5.19×105元·hm-2，與傳統(tǒng)輪作模式+習(xí)慣施氮處理相比，可直接增加經(jīng)濟效益1.17×105元·hm-2，最大經(jīng)濟效益提高29%。

表2 生物炭施用對稻季不同肥期及全生育期氨揮發(fā)累積損失量的影響Table2 Effects of biochar application on the NH3volatilization and yield-scale NH3losses from rice paddy soils

表3 不同輪作模式下各生長期總氮淋失量變化Table3 The total N leaching loss at the different vegetable growth season

2.2 機械起壟側(cè)條施肥技術(shù)

蔬菜產(chǎn)業(yè)高投入高產(chǎn)出的密集型生產(chǎn)特點，導(dǎo)致蔬菜生產(chǎn)過程中需要大量的肥料和勞動力投入。太湖地區(qū)菜地每季蔬菜作物N肥施用量為600～750 kg N·hm-2[31]，周年施氮量高達(dá)1800～2250 kg N·hm-2，是該地區(qū)稻麥輪作體系 500～600 kg N·hm-2下的 3～4倍[32]。施入土壤中的化肥N僅10%～18%被蔬菜作物吸收利用，45%～50%流失進(jìn)入環(huán)境，對環(huán)境造成嚴(yán)重威脅[33]。有研究表明N肥起壟條施可提高肥料利用率，增加水稻、小麥、夏玉米、油菜等大田作物產(chǎn)量，減少氨揮發(fā)，且不同壟寬對作物產(chǎn)量也有顯著影響[34-35]。N肥起壟條施管理措施在露天菜地化肥減施增效上應(yīng)用潛力巨大，但對勞動力需求增多，與農(nóng)村勞動力日益匱乏的現(xiàn)狀相沖突。在日本等農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國家，農(nóng)業(yè)機械化高度發(fā)展，而國內(nèi)適用于蔬菜作物的機械化技術(shù)相對短缺。為發(fā)展資源節(jié)約、環(huán)境友好的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，我國農(nóng)業(yè)部提出推廣機械深施等技術(shù)。然而，該技術(shù)在我國蔬菜生產(chǎn)體系應(yīng)用的適地性、經(jīng)濟和環(huán)境效應(yīng)如何尚不清楚。為此，以我國大面積栽培的蔬菜品種大白菜為供試蔬菜作物，通過連續(xù)兩年的田間試驗，研究機械起壟側(cè)條施肥技術(shù)在太湖地區(qū)大白菜生產(chǎn)中合適的壟寬和該壟寬下對大白菜產(chǎn)量、經(jīng)濟效益和氨揮發(fā)的影響[36]。

2.2.1 技術(shù)原理

用側(cè)條施肥機械將肥料一次集中施于作物根系一側(cè)5～8 cm深處，使肥料呈條狀集中而不分散，形成一個貯肥庫逐漸釋放供給作物生育需求。

2.2.2 技術(shù)參數(shù)優(yōu)化[36]

表4 不同輪作模式下蔬菜產(chǎn)量和年經(jīng)濟效益Table4 Vegetable yields and economic benefit at the different growth season

2015年田間試驗設(shè)置4個處理：習(xí)慣施氮量下，人工起寬壟撒施處理（N480+HW）；習(xí)慣施氮量下，機械起寬壟側(cè)條施處理（N480+MW）；減氮處理下，機械起寬壟側(cè)條施處理（N340+MW）；減氮處理下，機械起窄壟側(cè)條施處理（N340+MN）；其中，習(xí)慣施氮量和減氮處理的施氮量分別為340 kg N·hm-2和480 kg N·hm-2；寬壟和窄壟的壟寬設(shè)置分別為55 cm和35 cm。2016年田間試驗設(shè)置了4個處理：不施化肥氮(N0+HW)；習(xí)慣施氮處理（N480+HW）；減氮處理（N340+HW）和機械起壟側(cè)條施+減氮處理（N340+MW）。每個處理3次重復(fù)，隨機區(qū)組排列。兩年的基施氮肥均為復(fù)合肥（N-P2O5-K2O含量為10%-10%-10%），各處理有機肥、磷和鉀肥用量相同，起壟前按腐熟雞糞（含N 2.2%）120 kg N·hm-2、280 kg P2O5·hm-2（鈣鎂磷肥）和280 kg K2O·hm-2（硫酸鉀）作基肥一次性施入，大白菜蓮座期各小區(qū)人工追施1次尿素，用量為200 kg N·hm-2。收獲時大白菜每小區(qū)全部稱重計產(chǎn)，采用PVC管雙層海綿吸收-通氣法測定土壤氨揮發(fā)[14]。

2.2.3 技術(shù)效果[36]

3組55 cm寬壟處理（N480+HW、N480+MW和N340+MW）的產(chǎn)量都顯著高于35 cm窄壟處理N340+HW，同等施肥量條件下55 cm寬壟種植模式可以顯著提高大白菜產(chǎn)量15.4%（圖3）。與農(nóng)戶傳統(tǒng)習(xí)慣施肥處理N480+HW相比，機械起壟側(cè)條施肥處理N340+MW可以在減少30%化肥氮的基礎(chǔ)上保證大白菜產(chǎn)量。綜合以上結(jié)果可以初步判定機械起壟側(cè)條施肥技術(shù)適用于太湖地區(qū)露天大白菜生產(chǎn)，55 cm壟寬為當(dāng)?shù)刈钸m生產(chǎn)參數(shù)。

與不施化肥氮對照處理相比，施用化肥氮處理的土壤氨揮發(fā)累積量顯著增加15.4～86.9 kg N·hm-2，農(nóng)民傳統(tǒng)施肥方式N480+HW處理，氨揮發(fā)損失量為101.5 kg N·hm-2，占總施氮量的16.9%。N340+HW處理的氨揮發(fā)損失為61.3 kg N·hm-2，比農(nóng)民傳統(tǒng)施肥方式減少氨揮發(fā)損失40.2 kg·hm-2，表明減少施肥量可顯著降低太湖地區(qū)蔬菜體系的氨揮發(fā)損失。N340+MW處理氨揮發(fā)較N480+HW和N340+HW處理分別降低了70.5%和51.1%，表明機械起壟側(cè)條施技術(shù)可顯著降低太湖地區(qū)蔬菜體系的氨揮發(fā)損失（圖4）。

圖3 不同處理下大白菜的產(chǎn)量Figure3 Yield of Chinese cabbage in different treatments

圖4 不同處理氨揮發(fā)Figure4 Ammonia volatilization in different treatments

2.2.4 經(jīng)濟效益

在大規(guī)模種植條件下，與傳統(tǒng)人工種植方式相比，機械起壟側(cè)條施肥可顯著降低生產(chǎn)成本（表5），與農(nóng)戶傳統(tǒng)施肥處理N480+HW相比，N340+MW處理減少30%化肥氮使用，每公頃減少肥料成本投入3594元，每公頃減少勞動力成本投入1600元。在降低生產(chǎn)成本的同時，N340+MW處理獲得最大商品產(chǎn)量，產(chǎn)值最高。與傳統(tǒng)種植方式N480+HW相比，機械起壟側(cè)條施肥N340+MW處理純利潤增加58.3%，實現(xiàn)了太湖地區(qū)露天大白菜生產(chǎn)體系的氮肥減施減排增效。

表5 不同處理的經(jīng)濟效益比較Table5 Economic profit comparisons in different treatments