化肥优化减施杧果园磷钾养分平衡与环境风险

摘要

【目的】探讨化肥优化减施模式下杧果园磷钾养分平衡情况及养分流失的环境风险,为杧果园磷钾养分管理和环境评价提供参考。【方法】设7个施肥处理:(1)不施肥(对照,NF),(2)仅施有机肥底肥(对照,CF),(3)化肥常量沟施(A),(4)有机—无机配施(OS),(5)水肥常量沟施(IWF),(6)水肥减量30%沟施(RA),(7)有机—无机配施水肥(OWF)。地表径流试验采用人工模拟降雨试验方法,结合当地气象数据资料估算;磷钾环境风险评价试验采用室内模拟培养法确定磷钾环境风险临界值,以此划分磷钾环境风险等级;采用养分平衡收支模型分析磷钾养分盈亏情况。【结果】化肥常量沟施处理(A)磷素盈余率最高,达63.36%(67.04 kg/hm^(2));化肥沟施处理(A)钾素盈余率最高,达49.49%(142.96 kg/hm^(2));杧果园磷素养分径流损失量达10.74 kg/hm^(2),钾素养分径流损失量达8.86 kg/hm^(2)。磷素输出量和输出占比排序为修剪枝叶>地表径流>凋落物>采收果。钾素输出量和输出占比排序为采收果>修剪枝叶>凋落物>地表径流。单次化肥磷素养分投入风险临界值为:45.99 kg/hm^(2),单次化肥钾素养分投入风险临界值为20.29 kg/hm^(2),土壤磷素环境风险值为103.78 mg/kg,土壤钾素环境风险值为143.98 mg/kg,A、OS、IWF、OWF处理的速效磷含量均超过环境风险阈值,存在磷素流失的环境风险。OWF、IWF处理速效钾含量超过环境风险阈值,存在钾素流失的环境风险。OS处理的速效钾含量逼近环境风险阈值,有潜在的钾素流失风险。【结论】(1)有机肥配施可以显著提高土壤钾素有效性以及促进果树对钾素养分的吸收。(2)果园磷素养分径流损失量占磷素养分投入比例较大,应做好水土保持工作。(3)总体而言,水肥减量30%沟施处理(RA)相比其他施肥处理,磷钾养分投入最均衡,但仍有优化空间,建议配施一定比例有机肥替代化肥养分投入。(4)杧果树整体对磷素养分的需求小,沟施模式下,以每次化肥磷素投入量不超过45.99 kg/hm^(2)为宜。杧果树果实对钾素养分需求较大,每次化肥钾素的投入不要超过20.29 kg/hm^(2),可以采用少量多次的形式供给养分。