摘要: 【目的】長(zhǎng)期施用磷肥致使潮土中累積了大量的磷,為精確管控和合理利用累積磷素,我們研究了小麥–玉米連續(xù)種植下,停止使用磷肥后磷庫(kù)的組成和消耗轉(zhuǎn)化特征。【方法】本研究依托位于河南新鄉(xiāng)的“國(guó)家潮土肥力與肥料效益長(zhǎng)期定位試驗(yàn)基地”進(jìn)行,連續(xù)26 年施用不同量磷肥,處理間土壤磷積累量差異很大。利用單個(gè)處理或兩個(gè)處理耕層土壤混合的方法,制備Olsen-P 含量分別為6.7、14.3、27.6、55.4、72.3 mg/kg 的土壤(分別記為L(zhǎng)1、L2、L3、L4、L5),用于進(jìn)行微區(qū)耗竭試驗(yàn),種植制度為冬小麥–夏玉米輪作。在耗竭試驗(yàn)的5 年間,測(cè)定了土壤全磷、Olsen-P 和各磷庫(kù)組分含量?!窘Y(jié)果】潮土磷庫(kù)中無(wú)機(jī)磷占比超過(guò)90%,L5 處理土壤中的有效磷庫(kù)組分Resin-P、NaHCO3-Pt、NaOH-Pt 含量分別為L(zhǎng)1 的5.0、3.5、2.8 倍。L1 處理(缺磷土壤) 的有效磷組分在全磷中的比例僅為10.4%,而難利用磷組分(C.HCl-Pt, Residual-P) 的比例高達(dá)24.0%;L5 處理(高磷土壤) 有效磷組分比例高達(dá)20.6%,難利用組分比例低至14.3%。緩效磷組分(D.HCl-Pi) 在全磷中的比例基本維持在66%。有效磷水平高于農(nóng)學(xué)閾值(L2 處理) 之后,Resin-P 組分才開(kāi)始增加,增加量占有效磷庫(kù)增加量的17.3%~22.6%。磷庫(kù)耗竭過(guò)程中,有效磷庫(kù)是作物吸收的第一磷庫(kù),且以Resin-P、NaHCO3-Pi、NaOH-Pi 的先后順序被利用。Resin-P、NaHCO3-Pi、NaOH-Pi 每消耗1 mg/kg,Olsen-P 分別減少1.3、0.7 和1.0 mg/kg。有效磷庫(kù)組分與緩效磷庫(kù)、難利用磷庫(kù)組分可以互相轉(zhuǎn)化。5 年耗竭過(guò)程中,L1 處理有18.0 mg/kg 難利用磷轉(zhuǎn)化為D.HCl-Pi,L2、L3 處理分別有22.3 和7.2 mg/kg D.HCl-Pi 轉(zhuǎn)化為有效態(tài)磷,提升了土壤累積磷素的生物有效性;而L4、L5 處理分別有29.9 和43.1 mg/kg 有效態(tài)磷組分轉(zhuǎn)化為D.HCl-Pi,降低了土壤累積磷的生物有效性?!窘Y(jié)論】隨著土壤Olsen-P 水平的提高,有效磷庫(kù)組分Resin-P、NaHCO3-Pt、NaOH-Pt 占比增加,難利用磷庫(kù)占比減少,而緩效磷庫(kù)占比高且穩(wěn)定。有效態(tài)Resin-P 在Olsen-P 超過(guò)農(nóng)學(xué)閾值后才開(kāi)始累積。作物吸收可促進(jìn)缺磷土壤難利用磷庫(kù)組分轉(zhuǎn)化為緩效磷庫(kù)組分,中磷土壤緩效磷庫(kù)組分轉(zhuǎn)化為有效磷庫(kù)組分,最終土壤累積磷素均被活化利用;而高磷土壤中30% 以上的有效磷庫(kù)組分被轉(zhuǎn)化為緩效磷庫(kù)組分,作物奢侈吸磷量顯著增加,造成一定的磷肥養(yǎng)分浪費(fèi)。中磷土壤是維持磷資源高效利用和作物高產(chǎn)的最佳磷庫(kù)組成狀態(tài)。
關(guān)鍵詞: 潮土; 累積磷有效性; 磷轉(zhuǎn)化; 緩效磷庫(kù); 生物耗竭; 磷地力
植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)2024年1期