文献类型： 中文期刊

作者： 郭斗斗 ¹ ; 黄绍敏 ¹ ; 张珂珂 ¹ ; 张水清 ¹ ; 宋晓 ¹ ; 王柏寒 ¹ ; 岳克 ¹ ;

作者机构： 1.河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所;河南农业大学资源与环境学院

关键词： 外源磷素;有机无机磷协同;磷素有效性;磷形态

期刊名称： 植物营养与肥料学报

ISSN： 1008-505X

年卷期： 2018 年 06 期

页码： 1651-1659

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】施入外源磷素是提升土壤有效磷的重要途径,不同磷源在土壤中的化学行为和存在形态对土壤磷素有效性起决定作用。研究有机无机外源磷素长期配合使用的协同关系及其对潮土磷素有效性的影响,可为合理减少磷肥施用,提高磷肥利用率和科学管理土壤磷素资源提供理论依据。【方法】本研究基于25年肥料定位试验,选取不施磷肥(P0)、单施化肥(FP)、化肥与有机肥配施(FP+M)、化肥与秸秆配施(FP+S)四个处理,分析了化肥、有机肥、秸秆作为主要外源磷素长期协同使用对作物可持续生产能力、磷肥利用效率、施肥后效及潮土磷素形态和有效性的影响。【结果】连续处理25年后,P0、FP、FP+M、FP+S处理小麦产量变异系数分别为49.0%、14.8%、17.2%、15.4%,玉米产量变异系数分别为28.7%、27.1%、24.4%、23.2%,产量的稳定性均比不施磷提升,尤其是小麦产量稳定性显著增加;P0、FP、FP+M、FP+S处理产量的可持续性指数小麦依次为0.23、0.62、0.60、0.64,玉米依次为0.45、0.47、0.53、0.52,施磷对小麦产量的可持续指数影响比玉米更大。FP、FP+M、FP+S处理的磷素累积生理效率分别为188.3、163.2和177.6 kg/kg,平均后效分别为1.30%、0.71%和1.16%,单施化肥磷素的效果高于磷肥配施有机肥、秸秆。长期不施磷肥,土壤无机磷各组分含量均降低,且主要消耗了土壤中无效态的O-P,P0处理减少的O-P占无机磷减少量的41.3%。长期投入化学磷素,降低了无效态磷的比例,但土壤对化学磷素的固定作用仍较强,FP处理Ca_8-P含量由12.0%提升到21.1%,无效态的O-P和Ca_(10)-P由77.7%减少为62.9%(占比仍超过60%),土壤Olsen-P由6.4 mg/kg提升到20.7 mg/kg。化学磷素与有机肥磷素协同使用可促使无效态磷向有效态磷及缓效态磷转化,提升土壤磷素有效性,FP+M处理Ca_2-P占比由2.0%提升到5.4%,缓效态的Al-P、Ca_8-P、Fe-P占比增加25.6个百分点,无效态的O-P和Ca_(10)-P占比减少29.0个百分点,土壤Olsen-P含量由6.3 mg/kg提升到51.8 mg/kg。秸秆磷素增加了具有缓冲作用的C_a8-P含量,降低了无效态磷含量,提升了土壤潜在供磷能力,与FP相比,FP+S处理Ca_8-P占比增加7.9个百分点,Ca_(10)-P占比减少6.5个百分点,土壤Olsen-P含量由6.3 mg/kg提升到21.7 mg/kg。【结论】投入外源磷素均可显著提高作物产量、提升产量稳定性和产量可持续性指数。在小麦玉米轮作体系下,磷肥加秸秆最有利于维持土地的可持续生产能力。单施磷肥,磷素的后效和累积生理效率最高,但在土壤中的固定也高;有机无机磷协同使用可快速提升土壤磷素的有效性,对维持磷素组分结构和土壤质量作用显著;无机磷素与秸秆磷素协同使用对土壤磷素具有较强的激发效应,可减弱土壤对磷素的固定作用,提升土壤潜在供磷能力。