不同深蓄储水灌溉量对冬小麦磷素利用和磷素下渗流失风险的影响

[目的]汛前储水灌溉是陕西关中地区雨洪资源高效利用的重要方式。研究不同深蓄储水灌溉量对农田土壤磷素利用、累积与流失状况的影响,以实现农田的“高”磷吸收和“低”磷淋溶。[方法]在陕西宝鸡峡灌区进行小麦田间试验,供试小麦品种为‘小偃22’。设置储水灌溉量分别为0、80、120、140、160和180 cm,分别记为CK、D80、D120、D140、D160、D180,共6个处理。在小麦拔节期、开花期和成熟期,测定冬小麦植株各营养器官生物量、磷素含量及农田0—200 cm土层土壤速效磷含量,计算冬小麦吸磷量、磷肥利用效率和磷素盈亏。[结果]与CK处理相比,D80、D120、D140、D160、D180处理冬小麦产量分别提高了8.85%、24.71%、30.99%、17.91%、9.90%,成熟期籽粒磷素累积量分别提高了37.55%、46.34%、38.09%、28.23%、22.11%,小麦植株磷素吸收效率分别增加10.10%、12.47%、10.25%、7.59%、5.95%,有效磷表观盈余量分别降低了13.82%、17.05%、14.02%、10.39%、8.13%。随着储水灌溉量的增加,成熟期小麦植株磷素累积量呈先增加后降低的趋势,以D120处理磷素累积量最高,显著高于D160和D180处理,因此其磷素表观盈余量最低(78.83 kg/hm^(2)),显著低于D160、D180处理。D120处理相较D160和D180有助于小麦花前磷素转运和花后磷素累积;D80处理相较D120处理小麦花前磷素转运有所降低,但在花后磷素累积上表现出补偿作用;D140处理虽然降低了花后的磷素累积,但通过提高花前磷素转运实现了平衡。值得注意的是,D80、D120和D140处理之间的成熟期植株磷素累积量与籽粒磷素累积量差异不显著。另外,由于土壤中20-100 cm土层速效磷含量远低于该地磷素淋溶的环境阈值(39.9 mg/kg),尽管存在高水平的磷盈余,在适宜储水灌溉量下也不会引发磷淋失。然而,当储水深度大于160 cm时,对深层土壤中速效磷产生了明显的影响,导致土壤磷素发生淋失。[结论]在西北地区,适宜的储水灌溉量为80~140 cm,既可以提高小麦磷素吸收,又可以控制土壤中速效磷含量处于适宜范围,降低土壤磷素盈余,进而获得较低的土壤磷素环境风险。