提升农作物磷肥利用效率的技术要点

1磷肥概念磷肥(又名“磷素肥料”),是中国农作物种植中极为常见的一种肥料,该肥料的主要营养成分是磷。一般情况下,磷肥主要来源分为天然磷肥和化学磷肥2大类。天然磷肥是种植者将海鸟粪便、兽骨、鱼骨等天然物碾磨成粉,并应用于农作物种植中。此类磷肥不但制作、使用方法简单,且经济成本较低。化学磷肥是通过化学生产方式而形成的磷肥。

秸秆还田条件下大豆-玉米轮作体系中磷肥用量对玉米产量和磷利用效率的影响

研究6~7 a秸秆还田条件下大豆-玉米轮作体系中磷肥用量对玉米产量和磷肥利用的影响,为玉米种植科学施磷提供参考。于2021—2022年在黑龙江省北大荒农垦集团有限公司九三分公司所属大西江、尖山和七星泡农场进行田间试验,按全程机械化玉米生产方式,分别设不施磷肥(P0)、当地推荐施磷量80%(P1)、当地推荐施磷量(P2)和当地推荐施磷量120%(P3)4个处理,研究磷肥用量对玉米生长、产量、磷吸收和利用效率的影响。结果表明,3个农场P1、P2和P3玉米产量和产量性状均无显著差异;磷肥用量对玉米干物质积累总量影响显著,3个农场中均以P3处理最高,2021年大西江、尖山和七星泡农场玉米干物质积累量较P1处理分别显著增加了12.74%、11.16%、14.63%,2022年大西江和七星泡农场较P1处理分别显著增加了7.88%、11.02%;玉米磷吸收量整体上随磷肥用量的增加而增加,2021年大西江、尖山和七星泡农场成熟期P3处理玉米磷吸收总量显著高于P1,分别较P1增加了17.75%、17.45%、25.25%,2022年大西江和七星泡农场分别增加了11.65%、16.96%,但玉米籽粒磷吸收量无显著差异;P1显著提高了磷肥农学效率和磷肥偏生产力,2021年大西江、尖山和七星泡农场磷肥农学效率分别较P2处理提高了61.04%、38.45%、17.84%,2022年大西江和七星泡农场磷肥农学效率分别较P2处理提高了18.37%、19.03%,磷肥偏生产力2021年大西江、尖山和七星泡农场分别较P2处理提高了30.33%、27.69%、23.57%,2022年大西江和七星泡农场分别较P2处理提高了22.42%、24.31%;3个农场P1、P2和P3磷肥表观利用率整体上无显著差异。经过6~7 a秸秆还田且连续实施大豆-玉米轮作培肥条件下,磷肥施用量可较当地推荐磷肥用量降低20%,磷肥用量过多仅增加玉米营养体磷积累,降低磷肥农学效率和偏生产力。

配方施肥及磷肥后移对单季稻磷素利用效率、产量和经济效益的影响

采用田间试验,研究了常规施肥、配方施肥以及磷肥后移对水稻磷素吸收积累量、利用效率、产量和经济效益的影响。结果表明,与常规施肥相比,配方施肥和磷肥后移使水稻植株内磷素吸收累积量增加,磷肥贡献率、吸收利用率、农学利用率和偏生产力等均显著提高;在相同施磷水平下,与磷肥全部基施处理相比,磷肥后移处理(m基肥∶m追肥=7∶3)使水稻生育后期磷素总累积量和净吸收量提高了6.86%和20.07%,磷肥贡献率、吸收利用率、农学利用率、偏生产力和生理利用率提高了36.56%、23.10%、46.16%、7.09%和18.25%,水稻产量和产投比提高了7.09%和7.04%。综合分析,配方施肥尤其是磷肥后移可显著增加水稻生育期磷素吸收累积量,提高水稻磷肥利用效率、产量和产投比,达到增产增效的目的。

土壤深松下磷肥施用深度对夏玉米根系分布及磷素吸收利用效率的影响

采用大田试验与土柱试验相结合的方式,设置距离地表-5cm(P5)、-10cm(P10)、-15cm(P15)和-20cm(P20)施用磷肥处理,以不施磷肥为对照(CK),研究磷肥施用深度对夏玉米根系分布、干物质积累与产量形成及磷肥吸收和利用效率的影响。结果表明,磷肥施用深度显著影响夏玉米根系干重及根长,表现为P15>P10>P20>P5>CK。与常规磷肥施用深度(P5)处理相比,P15处理玉米籽粒产量两年平均提高23.1%,根干重及总根长两年平均提高13.1%、22.9%;P15、P20处理均增加了-20cm以下土层的根干重比例及根长比例,土柱试验分别达到35.4%和36.4%、58.7%和59.3%,大田试验根干重两年均达到19.0%,根长比重分别达到39.8%和39.9%。根系分布的优化促进了植株磷素积累与转运,P10、P15、P20处理较P5处理磷积累量2年平均提高10.6%、25.2%和14.7%,磷转运量平均提高46.9%、76.6%和57.6%,籽粒产量相应增加12.9%、23.1%和10.6%。P15比P5处理的磷肥偏生产力、农学利用效率和表观利用效率两年平均值分别提高19.1kgkg^-1、19.1kgkg^-1和25.2%。磷肥深施能够增加深层土壤根系的分布比例,提高植株对磷肥的吸收、利用效率,显著提高夏玉米产量,在本试验条件下以磷肥集中施用在-15cm处效果最好。

长期施肥下三类典型农田土壤小麦磷肥利用效率的差异

对我国北方长期施肥下三类典型农田土壤(塿土、潮土和褐潮土)的小麦产量、小麦磷肥农学利用效率、小麦磷肥利用率进行了研究.结果表明:长期施用磷肥处理(氮磷化肥配合施用、氮磷钾化肥配合施用、氮磷钾化肥和秸秆配合施用、氮磷钾化肥和有机肥配合施用)的小麦产量为2914～6219kg·hm-2,较不施磷肥处理(不施肥对照、单施化肥氮、氮钾化肥配合施用)提高了2～4倍,各施磷肥处理之间无显著差异.试验起始年施用氮磷钾化肥处理的塿土、潮土和褐潮土上的小麦磷肥农学利用效率分别为17.0、20.3和13.3kg·kg-1,小麦磷肥利用率分别为15.3%、31.2%和23.8%;施肥15年后,小麦磷肥农学利用效率每年分别增加3.9、2.5和2.8kg·kg-1,小麦磷肥利用率每年分别增加1.3%、0.9%和1.0%.同一类型土壤不同施磷处理间的磷肥农学利用效率和利用率差异不显著.在我国北方地区,长期施用磷肥可以显著提高小麦产量和磷肥利用效率;氮磷钾化肥和有机肥配施处理下,塿土平均每年增长的小麦磷肥农学利用效率和磷肥利用率较潮土和褐潮土高.

高磷土壤减量施磷对果蔗磷肥利用效率和土壤酶活性的影响

生产中为了追求高收益,果蔗种植中磷肥过量投入现象普遍,造成肥料效率降低和土壤肥力失衡等问题。本研究在广东湛江高磷红壤区采取田间定位试验(初始有效磷含量为234.80mg/kg),研究磷肥减量100%(P0)、50%(P1)、20%(P2)和当地常规施磷(CK,600kg P_(2)O_(5)/hm^(2))处理下,果蔗磷肥利用效率以及土壤酶活性的变化特征。结果表明,经过连续2年试验后,果蔗产量、糖分含量、株高和茎径等品质性状均表现为P2>CK>P1>P0。P2处理磷肥利用率最高(32.09%),P1处理最低(28.08%);农学效率为P2>P1>CK;磷肥偏生产力为P1>P2>CK。随着施磷水平的降低,α-葡萄糖苷酶和与氧化还原相关的过氧化物酶、多酚氧化酶等酶的活性提高,β-葡萄糖苷酶、纤维二糖苷酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶以及磷酸酶等水解酶活性均呈现下降趋势;与氮转化相关的亮氨酸氨肽酶和脲酶活性均以P2处理最低,P0处理最高。此外,土壤酶活性与土壤养分含量显著相关(P<0.05)。综合果蔗产量、品质、磷肥利用效率以及土壤酶活性及其对生长影响,较常规施磷减量20%(P2)是该地区果蔗的适宜用量。

不同磷肥对砂姜黑土和红壤磷库转化及冬小麦磷素吸收利用的影响

【目的】探究不同磷肥对土壤磷素形态转化及小麦磷素吸收利用效率的影响,为土壤-磷肥-作物体系磷肥精准匹配及高效利用提供理论依据。【方法】在砂姜黑土和红壤上设置不施磷(CK)、施用过磷酸钙(SSP)、钙镁磷肥(FMP)、磷酸二铵(DAP)、重过磷酸钙(TSP)和聚磷酸铵(APP)6个处理,研究小麦拔节期和开花期根际与非根际土壤中磷库转化特征及其与植株体内磷素累积利用的关系。【结果】砂姜黑土施用磷肥后土壤有效磷含量提高194%—662%,不同磷肥处理小麦根际土壤中有效磷含量为APP>TSP>DAP>FMP>SSP>CK处理。施用磷肥显著提升了小麦拔节期和开花期砂姜黑土中H_(2)O-P和NaHCO_(3)-Pi含量,降低Residual-P含量,其中H_(2)O-P和NaHCO_(3)-Pi含量与土壤有效磷含量呈显著正相关,TSP和APP处理在小麦拔节期对NaHCO_(3)-Pi含量提升幅度最大,分别较不施磷提升了41.0和36.0 mg·kg^(-1)。红壤施用磷肥后根际土壤有效磷含量提高84%—791%,其中DAP和TSP处理的土壤有效磷含量显著高于其他磷肥处理,红壤中根际土壤NaHCO_(3)-Pi和NaOH-Pi含量与土壤有效磷含量呈显著正相关,施用磷肥后红壤中NaHCO_(3)-Pi和NaOH-Pi含量分别提高275.2%—848.3%和26.9%—58.3%,其中DAP和TSP处理提升效果最为显著。砂姜黑土和红壤上小麦植株磷素累积量与土壤有效磷含量在小麦拔节期均呈现显著正相关关系,砂姜黑土和红壤小麦植株磷素累积量与土壤有效磷含量在小麦拔节期均呈现显著正相关关系,根际土壤有效磷含量每提高1 mg·kg^(-1),小麦植株磷素累积量分别提高0.87和0.37 mg/pot。砂姜黑土施用不同磷肥均可显著提高植株磷素累积量,较不施磷提高15.4%—50.9%,其中APP和TSP处理使小麦植株磷素累积量及磷素利用效率较其他磷肥处理显著提高。红壤中施用不同磷肥使磷素累积量和产量分别较不施磷提高123.7%—643.9%和75.5%—337.2%,其中TSP处理的小麦产量、植株磷素累积量和磷素吸收效率较其他磷肥处理均显著提高。【结论】砂姜黑土施用重过磷酸钙和聚磷酸铵显著提高土壤H_(2)O-P和NaHCO_(3)-Pi含量,红壤施用重过磷酸钙和磷酸二铵可显著提高土壤NaHCO_(3)-Pi和NaOH-Pi含量。因此,从提高磷肥利用效率角度考虑,两种土壤均适合施用重过磷酸钙,种植小麦时,砂姜黑土还可推荐施用聚磷酸铵,红壤可选用磷酸二铵。

增效过磷酸钙肥料对小麦产量和磷素利用效率的影响

在实验室条件下,通过在过磷酸钙(SSP)中添加腐殖酸(HA)、氨基酸(AA)、海藻酸钠寡糖(AOS)等不同增效剂制备成3种增效SSP肥料;采用盆栽试验,研究了不同增效SSP肥料对小麦产量和磷素利用效率的影响。结果表明,和普通SSP相比,施用不同增效SSP肥料均能不同程度促进小麦生长发育,成穗率提高3.27~6.48百分点,产量增加9.2%~37.2%,以SSP+HA处理最优。施用增效SSP肥料还可不同程度促进小麦磷的吸收,提高磷素吸收和利用效率。3种增效SSP肥料相比,以SSP+HA处理的小麦磷素利用效率各项指标较高,SSP+AOS处理可提高小麦花前磷转运量对籽粒的贡献,SSP+AA处理的花后磷素吸收量最多。综合而言,本试验条件下,在小麦上施用SSP+HA效果最优。

不同磷肥滴施对土壤有效磷时空分布、棉花产量 及磷肥利用率的影响

【目的】基于水肥一体化技术,研究了3种水溶性磷肥随水滴施条件下棉田土壤有效磷含量的时空动态分布,比较了不同磷肥对棉花生长、产量和磷肥利用率的影响,为滴灌棉田磷肥合理施用提供参考。【方法】于2020和2021年在新疆石河子进行田间试验,设不施磷肥(P0)和分别施用磷酸一铵(MAP)、磷酸(AP)和聚磷酸铵(APP)4个处理。在一个灌水施肥周期(7天)内,每天测定滴头两侧0—10 cm宽和滴头下0—40 cm深土壤有效磷含量。在棉花蕾期、初花期、盛花期和吐絮期,测定棉花植株干物质量、全磷含量和籽棉产量,同时取土样测定有效磷含量。【结果】在一个灌水施肥周期内(7天),3种滴施磷肥主要分布在滴头两侧0—5 cm宽和0—15 cm深的范围内。施肥后第1~3天,AP处理的土壤有效磷含量最高;第5~7天,APP处理的土壤有效磷含量最高。施用3种磷肥均显著提高了0—40 cm土层土壤有效磷含量,AP处理在棉花生长前期(蕾期)的土壤有效磷含量高于MAP和APP处理,APP处理在棉花生长中后期(盛花期—吐絮期)的土壤有效磷含量高于AP和MAP处理。棉花吐絮期总干物质量以APP处理最高,其次是MAP和AP处理,分别较P0增加了19.2%~29.5%、10.6%~20.4%和11.0%~19.8%;APP处理又较MAP、AP处理分别增加7.5%~7.8%和7.8%~8.1%。滴施3种磷肥均显著提高了棉花产量、磷素利用率、磷肥回收率和磷肥农学效率,增加幅度均以APP处理最高,其棉花产量较MAP和AP处理分别增加了3.2%~7.7%和5.6%~6.0%,磷素利用率较MAP处理显著增加了10.9%~18.4%,APP处理较MAP和AP处理磷肥回收率分别增加了43.2%~60.3%和12.0%~37.5%,磷肥农学效率分别增加了12.9%~47.4%和24.2%~34.4%。【结论】在同一灌水周期内,3种磷肥均分布在滴头两侧5 cm宽和15 cm深的土壤中,APP提升土壤有效磷含量的速率慢于AP。滴施磷酸和磷酸一铵在棉花蕾期的土壤有效磷含量高于APP,而在棉花盛花期—吐絮期正相反,因而滴施APP较磷酸和磷酸一铵可更有效促进棉花生殖器官生长和养分吸收,进而提高产量和磷肥利用率。

长期施肥对黑垆土冬小麦、玉米产量和磷素利用效率的影响

以甘肃省平凉市1979—2007年的肥料长期定位试验为基础,研究了长期不同施肥方式和施肥量对黑垆土冬小麦和玉米的产量、磷素吸收利用的影响,结果表明,长期施磷[氮磷肥配合施用（NP）、氮磷肥和秸秆配合施用（SNP）、单施有机肥（M）、氮磷肥和有机肥配合施用（MNP）]的冬小麦折合产量为3 519~4 621 kg/hm2,玉米折合产量为5 303~6 332 kg/hm2,二者均较不施磷处理[（不施肥（CK）、单施氮肥（N）]提高了2~4倍。施磷处理之间的玉米、冬小麦产量无显著差异,且玉米的吸磷量均高于冬小麦。经过28 a的施磷处理,玉米的农学利用效率为12.42~77.10 kg/kg,冬小麦的农学利用效率为9.13~73.41 kg/kg;玉米季的磷肥回收率平均为5.18%~30.15%,冬小麦季为2.93%~20.07%。玉米季磷肥农学利用效率和回收率的平均值均高于冬小麦季。

施磷方式对高产春玉米磷素吸收与磷肥利用的影响

以高产春玉米"金山27"为供试品种,研究了在3个施磷水平(P2O5100、150和200 kg/hm2)下,不同施磷方式(分层施磷和传统施磷)对其磷素吸收、转运和利用的影响。结果表明,同一施磷水平下,分层施磷较传统施磷方式玉米植株磷含量和磷积累量均有不同程度的提高,在完熟期差异均达到显著水平。不同施磷方式间,茎鞘、叶片、穗部营养体各生育时期磷含量和磷积累量差异多数不显著,但完熟期子粒磷含量和磷积累量分层施磷均显著高于传统施磷方式。同一施磷水平下,叶片、茎鞘和穗部营养体中磷素的转运量均表现为分层施磷高于传统施磷,但差异多数未达到显著水平。转运率及对子粒贡献率的差异规律性不明显。磷肥吸收效率、利用效率、偏生产力和利用率均以分层施磷高于传统施磷方式,且差异多数达到显著水平。因此分层施磷方式能促进春玉米对磷素的吸收,可提高磷肥的吸收效率和利用效率。

滴灌施磷对甜菜磷养分吸收及磷肥利用率的影响

采用随机区组设计,以塔额盆地主栽甜菜品种(Beta796)为试验材料开展大田试验。在氮、钾施用量相同的情况下,设置滴灌施磷(P_(2)O_(5))0 kg·hm^(-2)(P_(0))、120 kg·hm^(-2)(P_(1))、180 kg hm^(-2)(P_(2))和240 kg·hm^(-2)(P_(4))4个处理,研究甜菜主要生育时期磷养分吸收、积累和分配规律,分析甜菜磷养分利用效率,以期为甜菜高产、优质、高效生产中磷肥管理提供理论依据。结果表明,滴灌施磷能增加甜菜干物质积累量,P_(1)、P_(2)和P_(3)处理干物质积累量较P_(0)处理分别增加16.6%、24.7%和27.9%,其中P_(2)、P_(3)处理间差异不显著。甜菜干物质积累Logistic方程显示施磷能显著提高甜菜干物质最大累积速率和平均积累速率,最高分别可达443.7和185.7 kg·hm^(-2)·d^(-1)。甜菜磷积累总量随施磷增加而增加,有利于提高生育后期甜菜磷积累量,尤其是甜菜地下部的磷积累量;收获期P_(3)处理地下部磷积累量为74.25 kg·hm^(-2),较P_(0)、P_(1)和P_(2)处理分别显著增加76.7%、24.8%和12.1%。施磷对收获期甜菜磷素在地上部、地下部分配无显著影响。试验结果表明滴灌施磷显著提高了甜菜产量,增加了甜菜块根的含糖量及产糖量。P_(1)、P_(2)和P_(3)处理块根产量比P_(0)处理分别增加11.57%、18.58%和20.89%,甜菜蔗糖含量比P_(0)处理分别增加1.18%、2.90%和3.37%。施磷对甜菜品质影响不大。施磷增加了磷肥的当季利用率,不同处理磷肥利用率可达31.54%~39.66%。P_(2)处理能增加磷素农学效率,磷肥偏生产力则随着施磷量增加而减少。综合甜菜相对产糖量、经济效益及磷肥利用效率,滴灌施磷(P_(2)O_(5))85.1~187.4 kg·hm^(-2),可以实现甜菜高产和磷肥高效利用的目的。

不同耕作方式、秸秆还田配施肥料条件下夏玉米磷素高效利用研究

通过大田试验研究耕作方式、秸秆还田配施不同类型肥料对土壤磷有效性和夏玉米产量的影响,以期为解决磷在玉米生产中利用效率低的问题提供参考。试验采用再裂区设计,主区为秸秆处理(秸秆还田、秸秆不还田);裂区为耕作处理,包括免耕(NT)、旋耕(RT)、深松(ST)、深松+旋耕(SRT);再裂区为施肥处理(施磷肥、有机肥,不施肥)。结果表明,秸秆还田、不同耕作方式及配施肥料显著影响玉米拔节期、抽雄期和完熟期的生物量积累和土壤有效磷含量以及产量构成因素和磷素利用效率。施磷肥或有机肥及秸秆还田均可提高土壤有效磷含量、玉米产量和磷素利用效率,且有机肥的效果显著优于磷肥。耕作处理显著影响不同土层有效磷含量,对0~20 cm土层有效磷影响表现为NT>ST>RT>SRT,而对20~40 cm土层有效磷的影响相反,表现为SRT>ST>RT>NT;耕作处理对玉米籽粒产量和磷素利用效率的影响表现为SRT>ST>RT>NT。深层土壤有效磷含量更能影响玉米对磷素的吸收同化,最终影响产量和磷肥利用效率。耕作方式和施肥对土壤有效磷含量、玉米生物量积累、玉米产量及其构成因素、磷肥利用效率均具有显著的交互作用。本试验条件下秸秆还田+施用有机肥+SRT为最佳处理组合,能够促进磷素吸收利用,提高玉米生物量、产量构成要素及籽粒产量。

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。

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。

施磷深度和深松对春玉米磷素吸收与利用的影响

【目的】磷肥施用深度是影响玉米对磷吸收利用的因素之一,深松可以打破犁底层,促进根系重心下移,提高根系的生理活性。研究深松措施下不同施磷深度春玉米对磷素吸收利用的影响,以期明确深松措施下春玉米高产栽培减磷增效的适宜施磷方式。【方法】2014年采用裂区田间试验,以耕作方式为主区,设旋耕、深松+旋耕两个处理;以施磷深度为副区,设6 cm(P6)、12 cm(P12)、18 cm(P18)、24 cm(P24)4个处理,以不施磷肥为CK。2015年进行了深松措施下大田验证试验。测定了春玉米植株地上部干物质重、磷含量、磷素吸收量,分析了不同施磷深度下春玉米的磷素吸收效率和磷肥利用效率的差异性,讨论了土壤磷素分布与春玉米根系分布的匹配关系对磷素吸收和磷肥利用的影响。【结果】不同施磷深度下春玉米籽粒产量均表现为P12>P6>P18>P24,耕作措施间表现为深松+旋耕处理高于旋耕处理,在深松+旋耕处理下P12处理与其他处理间的差异均达到显著水平。植株地上部磷含量吐丝期和完熟期均以P12处理最高,P6处理次之,P24处理最低。干物质重均以P12处理最高,耕作措施间表现为深松+旋耕处理高于旋耕处理,旋耕处理下吐丝期和完熟期不同施磷深度处理间差异均不显著,深松+旋耕处理下吐丝期不同施磷深度处理间差异均不显著,完熟期P12处理与P24处理之间的差异达到了显著水平。磷素吸收量均以P12处理最高,旋耕处理下吐丝期前P12处理较P6处理(常规施磷深度)提高7.47%(2014),吐丝期后P12处理较P6处理提高3.85%(2014),深松+旋耕处理下吐丝期前P12处理较P6处理提高10.32%(2014)、9.01%(2015),吐丝期后P12处理较P6处理提高9.34%(2014)、10.20%(2015),深松进一步促进了春玉米对磷素的吸收,且在吐丝期后表现得更为明显。磷素吸收效率均以P12处理最高,P6处理次之,P24处理最低,P12处理与其他处理之间差异均达到了显著水平。磷肥利用效率均以P12处理最高,在旋耕处理下P12处理较P6处理提高19.22%(2014),深松+旋耕处理下P12处理较P6处理提高29.22%(2014)、29.04%(2015)。【结论】深松措施下,磷肥施用深度适度下移至12 cm可提高春玉米的磷素吸收效率、磷肥利用效率和籽粒产量,是玉米高产栽培减磷增效的有效途径。

施磷量对高产夏玉米产量和磷素利用的影响

随着产量和种植密度的提高,夏玉米的磷素吸收、利用及分配特性必然发生变化。本研究旨在明确高产夏玉米的磷素吸收利用特性及其施磷量调控效应,为黄淮海高产夏玉米高效生产提供理论依据。选用夏玉米品种郑单958（ZD958）和登海618（DH618）为试材,设置施磷（P2O5）量0、45、90、135 kg/hm24个水平。结果表明,随施磷量增加,夏玉米产量呈现先升高后降低的趋势,磷肥偏生产力、磷肥农学利用效率和磷肥吸收效率呈现下降趋势,磷素收获指数没有显著变化。90 kg/hm2施磷量处理夏玉米产量较不施磷处理增产7.95%-18.31%;ZD958每生产100 kg籽粒需P2O51.54 kg,DH618需P2O51.45 kg。因此,本试验条件下,施磷量为90 kg/hm2时,高产夏玉米可获得较高产量和磷素利用效率。

不同形态磷肥对红壤玉米磷素吸收利用效率的影响

通过田间试验,研究施用不同形态磷肥对玉米干物质累积、产量、磷素吸收累积动态及磷肥利用效率的影响,探讨低磷红壤玉米对施用不同形态磷肥的响应。结果表明,在等养分施用量的条件下,与过磷酸钙(SSP)和钙镁磷肥(CMP)处理相比,施用磷酸二铵(DAP)和磷酸一铵(MAP)处理在玉米大喇叭口期、抽穗期、成熟期的地上部干物质累积量、磷素累积量及经济学产量和玉米磷肥利用效率均较高。至成熟期,施用DAP较SSP和CMP处理玉米地上部干物质累积提高46.7%和72.9%、磷素累积增加68.8%和100.5%,其子粒磷素累积量增加88.7%和101.4%。与施用SSP和CMP处理相比,施用DAP处理玉米子粒产量依次提高47.1%和73.8%。

冬小麦-夏玉米体系磷效率对鴥土磷素肥力的响应

【目的】研究鴥土区冬小麦-夏玉米轮作体系磷肥利用效率(PUE)和土壤肥力(磷素)的关系,可以界定土壤磷素的最佳管理范围及合理施磷量,为实现作物高产和减少磷素损失提供理论依据。【方法】采取鴥土长期定位试验5个不同磷素水平的土壤,有效磷含量依次为3.90 (F1)、15.00 (F2)、23.60 (F3)、35.70 (F4)和50.00(F5) mg/kg进行盆栽试验,供试作物为小麦‘小偃22’和玉米‘郑单958’。每个磷素水平土壤上设置5个施磷量(P2O5 0、30、60、90、120 kg/hm^2)。作物成熟后,收获地上部所有植株,晒干、脱粒后测定地上部生物量、籽粒产量,籽粒和秸秆样品粉碎后测定其含磷量。作物收获后均匀采集盆内土样约50 g/盆,风干并混匀后分别过1 mm和0.15 mm筛,测定土壤速效磷和全磷含量。计算冬小麦-夏玉米种植体系磷肥利用效率与土壤磷素水平的关系。【结果】F1土壤增施磷肥可显著提高小麦和玉米的籽粒产量,与P0相比,所有施磷处理小麦增产52.2%～119.7%、玉米增产94.7%～212.7%;F2、F3、F4和F5土壤磷肥增产效果不显著。经过两季作物种植,与P0相比,F2土壤施磷60 kg/hm^2、120 kg/hm^2和F5土壤施磷120 kg/hm^2显著提高了全磷含量,其他磷水平土壤全磷含量无显著变化;F1、F2、F3、F4和F5土壤施磷处理的土壤速效磷含量分别增加了-4.08%～434.69%、26.49%～112.77%、6.74%～48.24%、4.07%～43.65%和-4.84%～28.29%。冬小麦磷肥利用效率(PUE)与土壤Olsen-P之间呈显著的正相关关系(P <0.05),P30、P60、P90和P120线性关系决定系数分别达到0.996、0.899、0.760和0.820。夏玉米PUE在P30下随土壤磷素水平的提高呈二次抛物线形式增加,据此可得出在Olsen-P为12.32 mg/kg时PUE达到100%,当土壤速效磷为33.63 mg/kg时PUE达到最大值155.24%;在P60、P90和P120时,PUE随土壤Olsen-P含量上升而直线增加,Olsen-P分别达到12.22 mg/kg、16.64 mg/kg和14.39 mg/kg后维持在一个水平。整个冬小麦-夏玉米体系PUE随土壤速效磷的变化趋势和夏玉米类似,冬小麦(P30)和夏玉米(P30)总施磷量为P2O5 60 kg/hm^2时,可算出土壤速效磷为17.97 mg/kg时PUE达到100%;当速效磷达到40.11 mg/kg时,PUE达到最大值131.51%。在同一磷素水平土壤上,随施磷量增加,小麦和玉米PUE均显著降低,尤其是施磷量高于60 kg/hm^2后。【结论】关中鴥土区冬小麦-夏玉米体系,小麦季土壤速效磷应大致控制在17～40 mg/kg范围内,玉米季土壤速效磷控制在13～34 mg/kg范围内进行管理;整个冬小麦-夏玉米体系将土壤速效磷大概控制在17～40 mg/kg范围内,总推荐施磷量为P2O5 60～120 kg/hm^2为宜。

玉米秸秆还田后磷肥减量对冬小麦磷素积累量和产量的影响

旨在探究玉米秸秆还田后秸秆磷肥替代化学磷肥的适宜比例,为秸秆还田后磷肥的合理施用提供理论依据。通过2年的田间试验,研究玉米秸秆粉碎还田条件下配方施肥及磷肥减量10%、20%、30%处理对小麦磷吸收累积量、产量及养分利用效率的影响。结果表明,在2019、2020年,土壤中速效磷含量随着小麦生育期的推进呈现先减少后增加的趋势,土壤中磷净投入量随着磷肥投入量的递减而递减。2019、2020年,在玉米秸秆还田条件下,与配方施肥磷肥处理(P100)相比,磷肥减量20%处理(P80)分别使小麦成熟期磷素的总累积量提高了43.11%、22.42%,分别使小麦增产7.68%、4.90%;与配方施肥磷肥处理(P100)相比,磷肥减量10%处理(P90)分别使小麦成熟期磷素的总累积量提高5.55%、6.75%,分别使小麦产量增加1.60%、1.65%;与配方施肥磷肥处理(P100)相比,磷肥减量30%处理(P70)分别使小麦成熟期磷素总累积量降低8.11%、9.07%,分别使小麦产量降低5.44%、10.89%。2019、2020年,在玉米秸秆还田条件下,与配方施肥磷肥处理(P100)相比,磷肥减量20%处理(P80)能够显著提高磷肥的农学效率(5.73%~39.87%)、偏生产力(20.07%~20.85%)和磷素吸收利用率(32.78%~42.11%)(P<0.05)。可见,玉米秸秆还田后磷肥减量20%以内对后茬小麦产量不会产生明显影响,并且能够提高磷肥的吸收利用效率,实现减肥增效。