覆膜滴灌条件下基于玉米产量和土壤磷素平衡的磷肥适用量研究

【目的】针对东北半干旱区覆膜滴灌玉米生产中大量施磷导致的效率低与环境风险增大问题,通过3年定位试验,系统研究了覆膜滴灌条件下不同磷肥用量对玉米产量、磷肥利用效率和土壤供磷能力的影响,为该区域玉米磷肥合理施用提供科学依据。【方法】于2015—2017年在吉林省半干旱玉米主产区(乾安县)布置定位田间试验。共设6个磷肥用量处理,分别为0(P0)、40 kg·hm^-2(P40)、70 kg·hm^-2(P70)、100 kg·hm^-2(P100)、130 kg·hm^-2(P130)和160 kg·hm^-2(P160),测定指标包括玉米产量及其构成、成熟期植株磷含量和土壤有效磷含量,并计算作物吸磷量、磷肥利用效率和土壤-作物系统的磷素表观平衡状况。【结果】施磷可显著提高玉米产量,增幅依次为6.2%—21.2%(2015年)、9.0%—20.6%(2016年)和12.9%—30.3%(2017年),3年平均增幅为9.2%—23.9%,增产的主要原因是施磷增加了穗粒数、百粒重和收获指数。玉米产量随磷肥用量的增加呈先升后降趋势,其中以P100处理玉米产量最高。磷素表观回收率和磷素偏生产力均随磷肥用量的增加而下降,磷素农学利用率随磷肥用量的增加先升后降。与不施磷肥相比,随磷肥用量和施磷年限的增加,0—40 cm土壤有效磷含量呈增加趋势,其中P100处理土壤有效磷含量与试验起始时土壤有效磷含量相近。连续种植3季玉米后,P0、P40和P70处理土壤磷素表观平衡值均表现为亏缺,亏缺量随磷肥用量的增加而下降;P100、P130和P160处理的土壤磷素表现为盈余,并随磷肥用量的增加而增加。将盈余率(x)与磷肥用量(y1)、土壤有效磷含量(y2)、磷肥利用效率(y3)分别进行拟合,当x=0时,磷肥用量为92.4 kg·hm^-2,玉米产量为12497 kg·hm-2,0—20 cm和20—40 cm土壤有效磷含量分别为34.6和28.4 mg·kg^-1,磷素表观回收率为24.1%,磷素农学利用率为21.9 kg·kg^-1,磷素偏生产力为146.1 kg·kg^-1;其结果与最高产量处理(P100)相对应的玉米产量、土壤有效磷含量和磷肥利用效率结果相近;以理论盈余率为0时施磷量的95%为置信区间,得出最佳施磷范围在88—97 kg·hm^-2。【结论】本研究中磷肥用量88—97 kg·hm^-2范围内不仅能获得玉米高产,还能维持土壤磷素平衡,可作为东北半干旱区覆膜滴灌条件下玉米高产与环境友好的磷肥管理参考依据。

麦稻轮作体系中磷素平衡的研究

采用田间小区试验方法,研究了高肥力土壤施用磷肥对冬小麦/水稻轮作周期中作物产量、磷肥利用率和磷养分平衡等的影响。结果表明,施磷对当季作物有增产效果,而磷肥残效对后茬作物增产明显。1个轮作周期一次性施磷(P2O5)45kg·hm-2即可保持麦稻两季作物高产;磷肥施用在小麦季水稻利用其后效,小麦季磷肥利用率为7.6%～13.6%,水稻季磷肥利用率为7.3%～12.2%,累积利用率为14.9%～25.8%;磷肥施用在水稻季小麦利用其后效,水稻季磷肥利用率为7.9%～12.7%,小麦季磷肥利用率为7.8%～12.2%,累积利用率为15.7%～24.9%。1个轮作周期后还有74.2%～85.1%磷积累在土壤中。磷平衡计算结果进一步表明,经过3个轮作周期后,不施磷处理磷素亏缺144.73～145.22kg·hm-2,施磷(P2O5)45kg·hm-2亏缺磷素(P2O5)41.82～41.83kg·hm-2,施磷(P2O5)90kg·hm-2磷素盈余(P2O5)77.42～78.85kg·hm-2,施磷(P2O5)135kg·hm-2磷素盈余(P2O5)200.78～201.77kg·hm-2。随着施磷量的增加土壤速效磷呈明显递增趋势,小麦—水稻轮作高肥力土壤水稻季施用(P2O5)45kg·hm-2就可以维持土壤速效磷平衡。从磷素平衡角度来说,施入的磷肥量应大体上等于作物吸收带走的量,土壤施用磷肥(P2O5)45～90kg·hm-2之间就可以维持土壤-作物体系中磷素的收支平衡。

种养结合生产区农田磷素平衡分析——以山东禹城为例

根据养分平衡理论对种养结合区禹城农田系统磷素盈亏状况进行了计算分析,结果表明,从1980年到2005年该区域农田系统的磷素输入、输出和盈余均呈现增长趋势,按耕地面积平均磷素输入量由35.8kgP2O5·hm-2·a-1增加到296.9kgP2O5·hm-2·a-1、磷素输出量由29.6kgP2O5·hm-2·a-1增加到148.0kgP2O5·hm-2·a-1,因为输入增加速度大于其输出增加速度,导致磷素盈余量由6.2kgP2O·5hm-2·a-1增加到148.9kgP2O·5hm-2·a-1;从空间差异来看,在11个乡镇中除2个乡镇的耕地表现为磷素亏缺外,其余9个乡镇的耕地均不同程度地呈现出磷素盈余,其中有1个乡镇的盈余量较低,按耕地平均为55.3kgP2O5·hm-2·a-1,有7个乡镇的盈余量按耕地平均都在100.0kgP2O5·hm-2·a-1以上,磷素盈余量最高的达到297.8kgP2O5·hm-2·a-1,远高于欧盟一些国家法令规定的农田磷素盈余限量标准。禹城农田系统磷素的大量盈余,主要源于化肥磷投入增加,特别是粪便磷的快速增长,所以,为了减少磷素盈余损失,应适量减少化肥磷投入,同时对粪便磷在区域内进行合理管理和调配施用。

氮肥运筹对稻茬小麦土壤磷素平衡的影响

为给稻茬麦磷素合理的施用提供理论依据,以宁麦9号和豫麦34为材料,采用大田试验研究了氮肥基追比（1∶9,3∶7,5∶5,7∶3,施氮量225 kg/hm2）对土壤速效磷时空变化、植株磷素吸收、土壤磷素平衡的影响。结果表明,拔节至开花期为植株磷素积累高峰期,植株磷素吸收随追肥比例的增加先增后降,N5/5处理积累量最高。拔节前0～40 cm土层速效磷含量随基肥比例的增加而降低,拔节后则随追肥比例的增加先降后增。表观土壤磷素盈亏呈明显的阶段特征,拔节前土壤磷素出现显著的表观盈余,拔节至成熟期则出现不同程度的表观亏缺。全生育期两品种磷素表观盈余量均以N5/5处理最低,N1/9处理较高。综合考虑小麦产量和磷素平衡特征,宁麦9号和豫麦34在105kg/hm2的施磷量基础上可分别再降低P2O5用量6.5,8.4 kg/hm2,能够获得较高的小麦产量并减少磷素损失。

施氮量对稻茬麦土壤速效磷质量分数及磷素平衡的影响

以宁麦9号和豫麦34为材料,研究施氮量（0、75、150、225、300kg·hm^-2）对土壤速效磷质量分数变化、植株磷素吸收、土壤磷素平衡的影响。结果表明,各处理植株磷素吸收均以拔节至开花期为积累高峰期,且随施氮量增加,磷素吸收呈先增后降的趋势,以N225处理最高。磷肥施用显著提高0-40cm土层速效磷质量分数,随施氮量的增加,土壤速效磷质量分数呈降低趋势。土壤-小麦系统磷素平衡呈明显的阶段性,播种至拔节期磷素出现大量的盈余,拔节至成熟期磷素出现不同程度的表观亏缺。在全生育期,2品种磷素表观盈余量均以N225处理最低,N0处理最高。综合考虑小麦产量和磷素平衡特征,宁麦9号和豫麦34在105kg·hm^-2的施磷量基础上可分别再降低P2O5用量7kg·hm^-2和10kg·hm^-2,配施225kg·hm^-2施氮量,能够获得较高的小麦产量并减少磷素损失。

磷肥施用对汉中盆地水稻生长、肥料利用率及土壤磷素平衡的影响

为研究汉中盆地不同磷肥施用量和施肥方式对水稻生长、肥料利用率、土壤磷素平衡的影响,采用田间小区试验,设置两种磷肥施用方式(B:全作底肥;T:全作追肥、分蘖期50%、孕穗期50%)和4个磷肥施用梯度(P0:0 kg·hm-2,P1:45 kg·hm-2,P2:90 kg·hm-2,P3:135 kg·hm-2,研究不同处理下水稻产量、产量构成因素、磷肥肥料效应以及土壤磷素平衡的差异。结果表明,施用磷肥能通过增加水稻有效穗数显著提高水稻产量,施磷量在0~45 kg·hm-2范围内,产量随施磷量的增加而增加,TP1处理(45 kg·hm-2 P2O5全部追施),实际产量增幅最大,为19.0%,该处理磷肥贡献率、磷肥农学利用率、磷肥偏生产力和磷肥吸收利用率四个指标也表现为最高;施用45 kg·hm-2 P2O5,水稻收获后土壤含磷量略有下降,但土壤磷素平衡值表现为盈余,随着施磷量的增加,收获后土壤有效磷含量显著上升,土壤磷素平衡值随之增加,导致环境污染风险增加。综合考虑水稻产量、磷肥肥料效应及土壤磷素平衡等方面的因素,在土壤背景值>20 mg·kg-1时,磷肥施用量减少至常规施肥量的50%,并全部追施,为该区域最适宜施肥量和施肥方式。

冬小麦—夏玉米轮作体系中磷素平衡的研究

大田试验研究了高产粮田冬小麦-夏玉米轮作体系中磷素的来源、利用、去向及在土壤中的累积数量。结果表明,磷肥施用和秸秆还田是土壤磷素的主要来源,施肥占63.01%～77.77%,秸秆还田占12.83%～20.75%。籽粒输出的磷占作物磷总输出量的55%左右。全量秸秆还田的情况下,年施磷56 kg/hm2即可维持土壤磷素平衡,秸秆不还田情况下则需施磷86 kg/hm2才能维持土壤磷素平衡。

福建省平和县蜜柚园磷肥使用现状及土壤磷素平衡研究

明确磷肥施用及土壤磷素状况,对于指导磷肥科学施用,提高磷肥利用效率具有重要意义。通过农户调研和土壤调查的方法,获得369个农户的磷肥施用现状及29个果园的土壤剖面样品,分析平和县蜜柚园磷肥施用现状及土壤磷素状况。结果表明:平和县蜜柚园磷肥量平均为P_2O_5 971 kg/hm^2,96%的农户磷肥投入量超过P_2O_5 400 kg/hm^2,磷肥投入量与蜜柚产量无明显相关关系;三元复合肥和二铵是主要磷素来源;磷肥的平均盈余量为P_2O_5 954 kg/hm^2,不同乡镇间磷肥用量以及磷素平衡状况变异较大,小溪镇和坂仔镇盈余量相对较小;蜜柚园0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm土层的土壤有效磷含量分别为639 mg/kg、385 mg/kg、172 mg/kg,不同土壤剖面有效磷含量存在明显的相关关系。因此,合理控制磷肥用量,选择低磷的配方,减少磷素过量盈余和淋失,提高磷肥利用效率对平和蜜柚产区可持续发展具有重要意义。

吉林省半干旱区膜下滴灌施磷管理对玉米生长与产量及土壤磷素平衡的影响

为解决吉林省半干旱区磷肥施用量大且利用率低下的问题,研究膜下滴灌模式下不同磷肥用量对玉米生长、产量及土壤磷素平衡的影响,研究结果可为该模式下磷肥高效利用提供最佳策略。2014-2015年在吉林省半干旱区开展了玉米膜下滴灌田间试验,共设置0、40、70、100、130 kg/hm^25个磷肥用量,在拔节期、大口期、吐丝期和灌浆期,随滴灌进行追肥。测定了不同处理玉米干物质积累量、磷素营养、产量及磷肥利用率。结果表明:施磷显著影响玉米的产量,在0~100 kg/hm^2施磷范围内,玉米的产量均随施磷量的增加而增加,当施磷量达到130 kg/hm^2时,玉米产量开始下降。利用线性加平台模型拟合玉米产量和施磷量的关系得出,2014、2015年获得最高产量的最佳施磷量分别为78.51 kg/hm^2和77.84 kg/hm^2,两年平均为78.18 kg/hm^2。施磷也显著增加玉米的干物质积累量和吸磷量,玉米的干物质积累量和吸磷量均随施磷量的增加呈现先增加后降低趋势。施磷处理条件下土壤每年均有不同程度的磷素盈余,回归分析表明,施磷量与土壤磷素表观盈余量呈极显著的线性正相关关系,依据该方程求得,2014和2015年土壤磷素持平时施磷量分别为89.03 kg/hm^2和62.20 kg/hm^2,两年平均为75.61 kg/hm^2。施磷对玉米磷肥利用效率有显著的影响,随磷肥用量的增加,磷肥偏生产力、磷肥农学效率呈显著下降趋势,P100处理的磷肥当季回收效率两年均与P40处理无显著性差异,而显著高于其他处理。综合考虑玉米产量、干物质积累量、磷肥利用率及土壤磷素表观平衡,吉林省半干旱区膜下滴灌玉米的最佳施磷量范围75.61~78.18 kg/hm^2,可提高产量,并能维持土壤磷素表观平衡,保证磷肥的高效利用。

基于甘蔗产量与土壤磷素平衡的磷肥施用量研究

【目的】探讨南方赤红壤蔗区基于甘蔗产量与土壤磷素平衡的磷肥施用量,为该地区农田磷素高效利用与科学施磷提供参考依据。【方法】于2014-2016年在广西甘蔗主产区(南宁市武鸣区)布置田间定位试验,共设5个磷肥施用量水平,分别是0(P0)、75 kg P_(2)O_(5)·hm^(-2)(P1)、150 kg P_(2)O_(5)·hm^(-2)(P2)、300 kg P_(2)O_(5)·hm^(-2)(P3)和600 kg P_(2)O_(5)·hm^(-2)(P4),连续3年测定甘蔗蔗茎、蔗叶产量和土壤Olsen-P含量,采用Mitscherlich模型拟合蔗茎产量对Olsen-P的响应曲线,计算土壤Olsen-P农学阈值,并分析植株磷含量,计算甘蔗吸磷量,磷肥利用率和磷素表观平衡状况。【结果】与P1处理相比,P2处理蔗茎产量显著提高8.3%(2014年)、18.0%(2015年)和15.5%(2016年)。蔗叶和地上部产量均以P2或P3处理最高,但不同施磷量间蔗茎、蔗叶和地上部产量整体无显著差异。P2-P4处理蔗茎磷累积量、蔗叶磷累积量和地上部磷累积量也相当。土壤Olsen-P含量、磷素表观平衡量和磷素盈余率均随施磷量的增加而显著增加,而磷素表观回收率和磷素偏生产力随施磷量的增加逐渐下降,以P1处理最高,显著高于P3和P4处理。Mitscherlich方程拟合获得Olsen-P农学阈值为13.4 mg·kg^(-1)。相关分析表明,施磷量与磷素盈余率、磷素盈余率与土壤Olsen-P含量呈极显著的线性正相关关系(P<0.01);磷素盈余率与甘蔗蔗茎产量呈极显著二次相关(P<0.01),与磷素表观回收利用率、磷素偏生产力呈极显著指数相关(P<0.01)。当施磷量为40.9 kg·hm^(-2)时,磷素盈余率为0,土壤Olsen-P含量为15.87 mg·kg^(-1),甘蔗蔗茎产量为94.2 t·hm^(-2)。线性加平台拟合下的优化施磷量,土壤磷素盈余率为216.2%-232.7%,土壤Olsen-P含量为24.7-25.4 mg·kg^(-1),甘蔗蔗茎产量为99.7-100 t·hm^(-2)。【结论】在Olsen-P含量较高的蔗区,40.9 kgP_(2)O_(5)·hm^(-2)施用量能维持土壤磷素平衡,保持土壤适宜的Olsen-P含量,获得较高的产量与磷肥利用率,可以作为推荐的适宜施磷量。

土壤-植物系统中磷素平衡与磷肥合理施用

介绍了土壤-植物系统中的磷素平衡原理,包括土壤磷素的来源及消耗途径,总结了生产上常用磷肥的种类和性质,并提出合理施用磷肥的方法和提高磷肥肥效的措施。

灌淤土农田小麦套种玉米磷素平衡试验研究

田间试验表明,宁夏灌淤土土壤有效磷含量近年来随施磷量的增加提高幅度很大,远远超过了15mg/kg的丰磷分级水平;灌淤土小麦套种玉米在氮、钾养分满足的条件下施用磷肥增产效果已不明显,所以生产上应首先考虑适当控制施磷水平以达到节本增效的效果;当季土壤有效磷平衡时的施磷量为7～8kg/667m2,但对于经一个种植周期后的土壤有效磷含量的平衡状况还需进一步的定位试验研究。

施磷对宁南山区花椰菜产量、磷素利用效率及平衡的影响

以花椰菜为试材,采用单因素随机区组大田试验方法,研究了施磷对露地土壤根层磷素质量、花椰菜产量、植株磷素累计分配、磷素利用效率及表观平衡的影响,以期明确宁夏南部山区冷凉花椰菜生产中最佳施磷水平。结果表明:施磷显著增加花椰菜产量,增产率在12.96%~22.08%,施磷水平与花球产量呈极显著的二次抛物曲线关系,667 m^(2)最高产量3 651.12 kg时,667 m^(2)最佳施磷水平为24.28 kg。在苗期和莲座期茎叶是花椰菜磷元素的累积中心,不同处理茎叶分配比例在69.79%~86.08%,进入成熟期花球是磷元素的累积中心,花球磷素累积比例在53.61%~72.95%,以P_(10)处理最高,比不施磷肥的P_(0)处理整株磷素累积量显著提高46.15%。磷肥利用效率为13.01%~33.78%,以P_(10)处理的磷肥利用率最高,显著高于其它处理,其磷肥贡献率为19.03 kg·kg^(-1)。667 m^(2)施磷水平小于10 kg时,土壤磷素平衡表现为亏缺,667 m^(2)施磷水平大于15 kg,磷素表观平衡呈现磷素盈余。综合考虑花椰菜产量、磷素利用及土壤磷素收支平衡等因素,建议宁夏南部山区花椰菜每667 m^(2)适宜的施磷水平为12.61~12.86 kg。

长期施肥黄绵土有效磷含量演变及其与磷素平衡和作物产量的关系

土壤有效磷(Olsen-P)含量的变化过程及其与土壤磷素平衡和作物产量的关系是科学推荐施磷的基础.本文通过设置于黄土高原黄绵土区持续34年(1981—2015)的长期定位试验,研究了长期不同施肥处理对作物磷素携出量、土壤磷素平衡、土壤Olsen-P含量的影响及其演变过程,同时对土壤Olsen-P含量与磷素平衡和作物籽粒产量的相关关系进行了分析.试验采用裂区设计,主处理为施用有机肥(M)和不施用有机肥,副处理为不施化肥(CK)、单施氮肥(N)、氮磷肥配合施用(NP)和氮磷钾肥配合施用(NPK).结果表明:不同施肥处理和作物类型对磷素携出量和磷素平衡都有显著影响.CK、N、NP、NPK、M、MN、MNP和MNPK处理小麦的磷素携出量多年平均值为8.63、10.64、16.22、16.21、16.25、17.83、20.39、20.27kg·hm^(-2),而油菜为4.40、8.38、15.08、15.71、10.52、11.23、17.96、17.66 kg·hm^(-2),小麦的携出量略高于油菜.土壤磷素盈亏量与磷素投入量呈显著正相关,土壤磷素盈余为零,种植小麦的最小土壤磷素投入量为10.47 kg·hm^(-2),而油菜为6.97 kg·hm^(-2).土壤磷素盈亏量显著影响土壤有效磷的变化过程.长期不施磷的CK和N处理,土壤有效磷含量随试验年限延长而逐渐降低,年均分别降低0.16和0.15 mg·kg^(-1),而NP、NPK、M、MN、MNP和MNPK处理土壤有效磷含量随试验年限的延续而逐渐增加,年均增幅在0.02~0.33 mg·kg^(-1).土壤磷素累积盈亏量与土壤有效磷含量间存在显著的正相关关系,不施用有机肥和施有机肥处理可分别用线性模型y=0.012x+9.33和y=0.009x+11.72显著拟合.不施有机肥处理小麦籽粒产量与土壤有效磷含量呈显著正相关,而施有机肥处理两者间的相关性不明显,两者的小麦籽粒产量和土壤有效磷含量可以用线性分段模型拟合.小麦土壤有效磷农学阈值为14.99 kg·hm^(-2),油菜籽粒产量虽随土壤速效磷含量增加呈增加的趋势,但相关性不显著,表明在黄土高原黄绵土区,当土壤有效磷含量高于14.99 mg·kg^(-1)时,种植小麦应减少磷肥施用量或不施磷肥.

施磷对东北黑土区春玉米产量、磷素吸收利用及土壤磷素平衡的影响

为明确东北黑土区春玉米合理施用磷肥问题,通过两年(2017~2018)田间定位试验,研究了不同磷肥用量(0、30、60、90、120、150 kg/hm^2)对籽粒产量、磷素吸收利用、土壤有效磷含量变化及磷素平衡的影响。结果表明,施磷显著提高了玉米产量,并在施磷量30~90 kg/hm^2范围内随施磷量的增加显著增加,当施磷量增加至120 kg/hm^2,玉米产量呈下降趋势。将玉米产量(y)与施磷量(x)拟合,计算出适宜施磷量分别为87 kg/hm^2和83 kg/hm^2。施磷显著提高了玉米各生育期磷积累量,其中灌浆期至成熟期磷积累量以P90处理最高。磷素吸收利用率和农学利用率随施磷量的增加先增后降,以P90处理最高;磷肥偏生产力随施磷量的增加呈下降趋势。与不施磷肥处理相比,随施磷量和施磷年限的增加,0~40cm土壤有效磷含量均呈增加趋势。连续种植两季玉米后,P0、P30和P60处理土壤磷素表观平衡值为亏缺状态,亏缺量随磷肥用量的增加而下降,P90处理磷素输入量与输出量基本保持平衡,而P130和P160处理的土壤磷素表现为盈余。综上所述,在本试验条件下,综合产量、磷素吸收利用、土壤有效磷含量变化及磷素平衡等因素,在东北黑土区适宜施磷量应控制在83~90 kg/hm^2之间。

不同施磷水平下水稻产量、养分吸收及土壤磷素平衡研究

通过2年(2014~2015)田间定位试验,研究不同磷肥用量对水稻产量、养分积累、磷素利用效率、土壤有效磷含量变化及磷素收支平衡的影响。试验施磷量(P2O5)从低到高设P0(不施磷)、P1(40 kg/hm^2)、P2(80 kg/hm^2)、P3(120 kg/hm^2)和P4(160 kg/hm^2)5个处理。2年的试验结果表明,施磷可增加水稻产量,且在施磷量40~120 kg/hm^2范围内,水稻产量随着施磷量的增加而增加,磷肥用量增加至160 kg/hm^2,水稻产量下降。施磷可显著提高水稻成熟期子粒氮、磷、钾积累量。磷肥利用率、农学利用率和偏生产力均随施磷量的增加而下降,分别由31.8%、15.9 kg/kg和241.0 kg/kg下降至19.2%、9.5 kg/kg和65.8 kg/kg。磷收获指数表现为随施磷量的增加先增后降,以施磷量120 kg/hm^2处理最高,为68.9%。与不施磷肥处理相比,施磷可增加0~40 cm土壤有效磷含量,并随施磷量的增加而增加。连续种植2季水稻后,P0、P1和P2处理的土壤磷素平衡值均表现为亏缺,亏缺量随施磷量的增加而下降。P3和P4处理的土壤磷素表现为盈余,并随施磷量的增加而增加。对磷肥用量(x,kg/hm^2)与土壤磷素表观盈亏量(y,kg/hm^2)进行拟合,得出与土壤磷素盈亏持平的水稻施磷量为98.2 kg/hm^2。综合考虑施磷水稻产量、养分积累、磷肥利用效率、土壤有效磷变化和表观平衡等方面的因素,在本试验条件下,适宜磷肥用量应控制在98.2~120 kg/hm^2范围内较为适宜。

河北省不同养殖模式泌乳牛的磷素利用效率和平衡研究

饲料磷素是影响我国泌乳牛生产性能及其环境效应的重要因素。本研究采用跟踪调研与室内分析相结合的方法,研究了河北省集约化和小区养殖模式下泌乳牛的磷素输入、输出以及利用效率的差异。结果表明：集约化奶牛养殖场的饲料磷素含量相对比较稳定（平均0.38%）,与国内外的饲料磷素推荐指标比较吻合（0.38%~0.42%）,其中20%的奶牛场高于推荐指标,30%的奶牛场低于推荐指标;而养殖小区的饲料磷含量变异较大（平均0.45%）,只有16%的养殖小区的饲料磷素含量介于推荐范围,61%的小区饲料磷含量高于推荐标准,23%的小区低于推荐标准;集约化养殖模式下饲料精粗比平均为60∶40,精、粗饲料磷分别占饲料磷总量的69%和31%,而小区养殖模式下饲料精粗比为50∶50,精、粗饲料磷分别占其总磷量的57%和43%;集约化养殖模式的泌乳期磷素利用效率（305d）和泌乳牛年磷素利用效率（365d）为30.6%和27.9%,分别比小区养殖模式高7.8个百分点和7.1个百分点。

不同施肥模式对菜—稻轮作农田土壤磷素径流损失与表观平衡的影响

采用田间小区定位试验(2015—2016年)研究了自然降雨条件下农户习惯性施肥(T1)、减量施肥(T2)及优化施肥(T3)不同施肥模式对太湖流域菜—稻轮作农田土壤磷素径流流失特征和磷素表观平衡的影响。结果表明:菜—轮作农田地表径流排水主要分布于强降雨(梅雨季、台风季)集中的水稻生长季,与降雨量呈显著线性正相关关系。磷素径流流失也集中在水稻季,各处理条件下,其流失量占周年流失总量的比例达74.75%~81.46%。农户习惯性施肥模式(T1)处理条件下,蔬菜季径流总磷平均浓度(0.55mg/L)显著高于水稻季(0.29mg/L),但磷素径流流失量(0.49kg/hm^2)却显著低于水稻季(2.13kg/hm^2)。减量施肥(T2)和优化施肥(T3)模式处理可显著降低蔬菜季、水稻季径流磷素浓度和菜—稻周年磷素径流流失量。较T1处理,T2和T3处理显著降低菜—稻周年TP径流流失量分别达22.48%和45.66%。菜—稻轮作农田土壤磷素盈余量呈现显著的施肥模式差异和季节差异,周年盈余量高达260.90kg/hm^2,且主要集中在蔬菜生长季(70.63%)。较T1处理,T2、T3处理显著降低周年磷素盈余量达38.47%~64.87%(P<0.05)。同时,虽然蔬菜产量在T2、T3处理下均显著下降,但较T2处理,T3处理对蔬菜、水稻及周年产量均无显著影响。可见,菜—稻轮作种植模式下,蔬菜季施用适量生物炭,稻季不施磷具有磷素减排、维持作物稳产和磷素表观平衡的协同效应。

长期不同施肥下潮土磷素的演变特征

【目的】研究在施磷量相等的条件下长期施用有机肥和化肥对潮土全磷、有效磷的演变的影响,为潮土地区农业生产和地力培育提供理论依据。【方法】以河南封丘的肥料长期定位试验(开始于1989年)为平台试验设置7个处理,即有机肥(OM)、1/2有机肥+1/2化肥(1/20M)、氮磷钾(NPK)、氮磷(NP)、磷钾(PK)、氮钾(NK)和不施肥处理(CK)分析比较了不同处理土壤的全磷、有效磷含量及两者比值的演变规律。【结果】所有施磷处理土壤全磷均与试验年份呈显著线性相关,1/2有机肥+1/2化肥、有机肥和氮磷钾处理土壤全磷年均增加量为0.0083、0.0081和0.011 g/kg;各处理2008~2010年3年平均土壤有效磷含量大小顺序为PK>OM>1/20M>NPK>NP>CK>NK施磷处理下试验进行的前11年土壤有效磷快速增加,以后达到稳定状态;有机肥处理和1/2有机肥+1/2化肥处理土壤有效磷与全磷的比值显著高于氮磷钾处理,试验20年后有机肥处理和1/2有机肥+1/2化肥处理有效磷/全磷是氮磷钾处理的1.9和1.4倍。磷素平衡与全磷及有效磷含量均达到了极显著相关相关系数分别为0.981和0.886。磷素盈亏每增加100 kg/hm2土壤全磷含量增加0.04 g/kg土壤有效磷含量增加约为2 mg/kg。试验20年后其他理化性质与土壤全磷、有效磷含量之间的相关关系均未达到显著水平。但土壤有机质和土壤全氮与有效磷/全磷的相关系数达到了显著水平,说明土壤有机质和全氮含量提高有利于土壤磷素的活化。【结论】土壤全磷和有效磷的演变都显著受磷素盈亏的影响。在每年P_2O_5投入量相当于135 kg/hm^2时施用化肥更加有利于潮土全磷含量的提高;经过21年的不同施肥处理,平衡施用化肥处理有效磷含量只能维持在7 mg/kg左右这一水平处于中低水平,依旧需要磷的投入才能维持作物的高产。施用有机肥可以在不增加施磷量的条件下增加作物可吸收利用的磷。因此减少施磷量增施有机肥可能成为潮土地区减肥增效的重要手段。

冬小麦-夏玉米轮作体系中磷钾平衡的研究

对高肥力土壤大量施用磷钾肥冬小麦 /夏玉米轮作周期中作物产量、磷钾养分平衡等进行了研究。结果表明 ,高肥力土壤上连续大量施用磷钾肥条件下 ,传统施氮与优化施氮、秸秆还田与秸秆不还田对冬小麦和夏玉米产量、磷钾吸收量均无显著差异。在一个轮作周期中 ,冬小麦、夏玉米吸磷 (P)量分别为 2 2～ 2 5、18～ 19kg/hm2 ;吸钾(K)量分别为 14 7～ 16 6、96～ 112kg/hm2 。在一个轮作周期后 ,土壤中的速效磷、速效钾含量变化不大。在施用磷肥 (P) 79kg/hm2 的条件下 ,无论秸秆还田与否磷素都有盈余 ,秸秆还田磷素 (P)盈余量为 4 6～ 4 7kg/hm2 ,秸秆不还田为 36～ 37kg/hm2 ;在施用钾肥 (K) 75kg/hm2 条件下 ,秸秆还田钾素 (K)盈余量为 2 2～ 31kg/hm2 ,秸秆不还田钾素 (K)亏缺量为 16 8～ 2 0 1kg/hm2 。