长期不同施肥下潮土磷素演变特征及其对磷盈亏的响应

以"国家潮土土壤肥力与肥料效益长期监测站"的定位试验为平台,选取试验中的5个处理,即1)NK(不施磷肥);2)NPK(施氮磷钾化肥);3)MNPK(NPK化肥+有机肥);4)1.5MNPK(MNPK处理施肥量的1.5倍);5)SNPK(NPK化肥+秸秆还田),分析不同施肥下土壤全磷(TP)和有效磷(Olsen-P)的演变规律,探讨土壤全磷增量、有效磷增量与土壤磷盈亏的关系。结果表明,NK处理土壤磷素一直处于亏缺状态,施磷处理土壤磷素均有盈余,其中1.5MNPK处理作物磷素盈余量最高;MNPK、SNPK处理作物磷素盈余量比NPK处理分别提高了12.01%、10.86%。试验28年后SNPK处理土壤TP、Olsen-P增幅比NPK处理分别提高了3.08、55.34个百分点;1.5MNPK处理土壤的TP、Olsen-P含量增幅最高。随试验年限延长,NPK、SNPK处理土壤TP、Olsen-P含量呈上升趋势;MNPK、1.5MNPK处理土壤TP含量呈上升趋势,年增幅分别为0.022、0.028 g·kg^(-1),土壤Olsen-P含量在试验前13年呈现快速上升,之后2~3年维持平稳,后12年呈下降趋势;施磷处理土壤TP和Olsen-P增量与磷素累积盈余呈正相关,土壤磷素每盈余100 kg·hm^(-1),土壤TP含量提高0.04~0.33 g·kg^(-1)、土壤Olsen-P含量提高1.94~2.97 mg·kg^(-1),其中MNPK处理磷素增加最高。综上,土壤TP和Olsen-P增量随磷素盈亏而变化。氮磷钾化肥配施有机肥或配施秸秆还田促进作物对磷的吸收。施磷处理均增加土壤TP、Olsen-P含量,且氮磷钾化肥配施有机肥增加速度最快。

长期施肥紫色土有效磷变化及其对稻麦轮作产量的影响

【目的】通过总结分析长期施肥处理下紫色土稻麦轮作土壤有效磷的变化特征,以及土壤磷素变化对作物产量的影响,为紫色土稻麦轮作磷素管理提供理论依据。【方法】依托国家肥力监测网紫色土肥力监测试验站27年的稻麦轮作定位试验,选取10种不同施肥处理:CK处理(只种作物不施肥);N、NP、NK、PK、NPK为不同氮(N)、磷(P)、钾(K)化肥配施处理;M、NPKS、NPKM、1.5NPK+M为有机肥(M)、秸秆还田(S)及其与化肥配施处理。试验数据涵盖1991—2018年,测定不同施肥处理下土壤有效磷含量和作物产量,计算100 kg籽粒磷素吸收量和磷肥利用率,分析土壤磷素变化对累积磷盈亏的响应,采用不同模型计算土壤磷素农学阈值。【结果】长期施用磷肥能够显著提高土壤有效磷含量,各施磷处理有效磷年均增量为0.80—2.32 mg·kg^(-1);而不施磷处理CK、N、NK和单施有机肥处理M的土壤有效磷含量则逐年下降至平稳状态。不施磷处理土壤磷素一直处于亏缺状态,施磷各处理27年后土壤累积磷盈余量为244.8—698.2 kg P·hm^(-1),其中1.5NPK+M处理累积磷盈余量最高;施磷处理土壤累积盈余量与土壤Olsen-P增量呈显著线性相关,土壤每盈余磷100 kg·hm^(-1),土壤有效磷含量提高4.27—6.5 mg·kg^(-1)。磷肥施用能显著提升稻麦轮作系统作物产量和吸磷量,100 kg水稻籽粒需磷量为0.17—0.41 kg,100 kg小麦籽粒需磷量为0.25—0.57 kg;试验各处理的磷肥利用率为10.3%—39.7%;4种模型(线性-平台模型、双直线模型、BoxLucas模型和米切里西模型)均能较好地拟合作物产量与紫色土有效磷含量的响应关系,其中双直线模型的拟合度最好,其计算的水稻和小麦的土壤有效磷农学阈值分别为13.28和9.93 mg·kg^(-1)。【结论】在紫色土水稻-小麦轮作体系中,合理施用磷肥能显著提高作物吸磷量、产量以及土壤有效磷含量。推荐双直线模型用于计算紫色土稻麦轮作体系下土壤有效磷的农学阈值,生产上应根据土壤有效磷含量及其农学阈值调整磷肥施用量。