麦季不同施磷量对麦玉和麦豆轮作体系作物产量及磷效率的影响

[目的]为研究麦季不同施磷量对陕西关中地区不同轮作体系作物产量和磷肥效率的影响,明确实现不同轮作体系作物高产高效的适宜麦季磷肥施用量。[方法]以麦玉和麦豆2个轮作体系为研究对象,设置0,75,150,225,300 kg/hm^(2)5个施磷(P_(2)O_(5))水平,分析2021-2022年和2022-2023年轮作周年作物产量、磷肥利用效率、土壤有效磷及其与施磷量之间的关系。[结果]与不施磷处理(0 kg/hm^(2))相比,试验2年仅麦季施磷处理显著增加麦玉和麦豆轮作体系小麦、玉米、大豆和周年产量(p<0.05),且轮作周年产量和磷肥效率均达到较高水平。2个轮作体系的周年产量均在施磷150 kg/hm^(2)处理最高,麦玉轮作体系显著高于施磷75 kg/hm^(2)处理(p<0.05),但麦豆轮作与施磷75 kg/hm^(2)处理间差异不显著;麦玉和麦豆轮作体系获得最高小麦产量的土壤有效磷分别为20.07,16.15 mg/kg。2个轮作体系的磷肥农学效率、磷肥偏生产力、磷肥回收效率、磷效率指数(PEI)均随施磷量的增加而降低;施磷75 kg/hm^(2)麦玉和麦豆轮作体系的PEI分别为施磷150 kg/hm^(2)处理的1.24,2.02倍,麦豆的PEI降低更显著。综合考虑粮食安全、环境安全和肥料利用率,以95%的小麦最高产量为实际目标,对应的麦玉和麦豆轮作体系施磷量分别为115,95 kg/hm^(2),可实现磷肥回收效率及较低的磷盈余,保证麦玉和麦豆轮作体系周年产量分别达到最大产量的96.23%和95.43%;麦豆轮作体系具有较低的施磷量需求。[结论]对不同轮作体系应从作物丰产、肥料高效利用和基于零盈余的管理政策考虑,进行合理的磷肥施用,以在满足作物-土壤磷养分的协调供应、保证作物高产的同时,提高磷效率。