潮土累积磷的供磷能力及其有效磷消耗特征

[目的]长期过量施肥极大地提升了土壤中磷的累积量.研究土壤累积磷的有效性及其消耗特征,可为发掘土壤中的磷资源,保持土壤磷肥力的可持续性提供理论基础.[方法]依托"国家潮土肥力与肥料效益长期监测站"26年的长期定位试验,从中选取5个磷地力水平地块,其土壤基础Olsen-P含量分别为1.2、14.3、27.6、55.4、72.3 mg/kg,依次记为L1、L2、L3、L4、L5,设置微区试验.从2016年6月开始,只施用氮、钾肥,不施磷肥,连续进行了3年6季玉米小麦轮作种植.调查6季作物产量、土壤供磷能力,分析Olsen-P的消耗量及变化规律.[结果]潮土磷地力水平从L1提高到L2和L3时玉米和小麦产量快速增加,超过相应磷地力水平后,继续提升磷地力水平对增产贡献不大,L1、L2、L4、L5地块6季总产量分别是L3地块的37.4％、82.8％、104.7％和102.3％.相比玉米,小麦对土壤磷的需求更高.保障小麦-玉米高产所需的年供磷(P)量为203.2 kg/hm2;供磷能力低的L1、L2、L3地块总供磷量分别是高产所需供磷量的19.2％、65.4％ 和94.9％.基础磷地力超过L3地块水平,基本可保障小麦-玉米连续6季获得较高产量的供磷能力.每生产100 kg小麦籽粒和玉米籽粒作物吸磷(P)量分别为0.48和0.34 kg.在小麦玉米轮作体系下,Olsen-P的季消耗速率与土壤Olsen-P含量呈极显著线性关系(y=0.1219x?0.1557,R2=0.9894**),L5、L4、L3、L2磷地力水平地块每季Olsen-P的消耗量分别为8.37、7.06、3.03、1.59 mg/kg,消耗速率符合指数下降模型Y=69.642e–0.169x,每季消耗基础Olsen-P的15.5％.[结论]长期大量施用磷肥可以快速提升潮土有效磷含量至很高水平,但是土壤的磷地力产量达到一定水平后,作物产量不再提高.停止施磷肥后,土壤的有效磷水平呈指数下降,下降至农学阈值仅需约9.1季.停施磷肥后,土壤的供磷能力下降也很快,小麦产量在第二年(第三季)即显著降低.因此,持续合理的磷肥施用量是维持潮土适宜的磷地力水平,提高磷肥利用率的有效手段.