施磷对麦/玉/豆套作体系土壤磷素变化的影响

摘要

小麦/玉米/大豆带状套作是四川省丘陵低山区主要旱地作物生产体系,了解该体系磷养分变化对优化磷肥管理和促进可持续生产有重要意义。本研究通过连续3年（2011—2013年）田间定位试验,设置P0、P1、P2、P3和P4共5个磷（P2O5）水平（玉米带分别为0 kg·hm^-2、37.5 kg·hm^-2、75 kg·hm^-2、112.5 kg·hm^-2、150 kg·hm^-2,小麦-大豆带分别为0 kg·hm^-2、45 kg·hm^-2、90 kg·hm^-2、135 kg·hm^-2、180 kg·hm^-2）,探讨该体系中土壤全磷、速效磷、水溶性磷的变化规律和速效磷的年际变化。结果表明：在麦/玉/豆套作体系中施磷165 kg（P2O5）·hm^-2（玉米带75 kg·hm^-2,小麦-大豆带90 kg·hm^-2）,可以满足体系作物对磷的需求,基本达到磷的表观平衡,维持土壤速效磷含量在20 mg·kg^-1左右。3年后5个磷水平下体系耕层土壤（0~20 cm）全磷变化量分别为-0.024 g·kg^-1·a-1、-0.016 g·kg^-1·a-1、0.016 g·kg^-1·a-1、0.11 g·kg^-1·a-1、0.15 g·kg^-1·a-1,速效磷变化量依次为-1.2 mg·kg^-1·a^-1、-0.9 mg·kg^-1·a^-1、0.2 mg·kg^-1·a^-1、2.0 mg·kg^-1·a^-1和2.7 mg·kg^-1·a^-1。通过线性平台函数的模拟,该体系中玉米、小麦、大豆产量的土壤速效磷临界值分别为16.5 mg·kg^-1、12.6 mg·kg^-1和8.8 mg·kg^-1。当土壤全磷含量低于0.55 g·kg^-1时,土壤全磷每增加0.1 g·kg^-1,土壤速效磷增加1.70 mg·kg^-1;当土壤全磷大于0.55 g·kg^-1,全磷每增加0.1 g·kg^-1,土壤速效磷增加6.49 mg·kg^-1。当土壤速效磷含量在40 mg·kg^-1以下时,速效磷每增加1 mg·kg^-1,水溶性磷增加0.017 mg·kg^-1。综上,在麦/玉/豆体系磷肥管理中应该维持土壤全磷含量低于0.55 g·kg^-1,同时速效磷含量在20 mg·kg^-1左右,这样既可以保证作物产量和系统生产力又不会产生较大的环境威胁。