不同施磷量对小麦产量的影响

不同施磷量对小麦产量的影响

许多植物已经对磷的吸收和影响进行了研究。在接下来的几年中的研究中，随着磷酸剂量的增加。高和土壤速效磷含量的增加,磷肥肥效和作物对磷肥的当季利用率降低。对磷肥后效的研究,有人以小麦—玉米、小麦—谷子、小麦—大豆旱旱作物进行轮作,亦有人以稻—麦轮作进行研究,试验结果表明速效磷含量与作物产量均有所提高,磷肥残效对后作亦具有一定的增产效果。然而上述试验研究均是在缺磷或严重缺磷低产条件下得到的结果。而在土壤肥沃含磷量较高的麦稻轮作或稻麦轮作高产栽培条件下,不同磷肥用量对土壤磷素变化规律及作物产量的影响,国内外研究报道甚少。笔者仅就麦稻轮作高产栽培条件下小麦施磷或水稻施磷后,对土壤速效磷的变化规律及植物吸收利用磷的规律进行研究,为解决农业生产中盲目的大量施磷,为实施高产、低耗持续农业,合理施用磷肥提供科学依据。结合生产实践,从理论上探讨北方地区磷肥用于水稻、后作小麦利用其残效的可行性。1材料和方法1.1土壤理化性质2.3田间试验设在邯郸市马头镇刘庄村。土壤为潮褐土,1995年试验开始时耕层土壤的有机质4.24%、全氮0.23%、碱解氮112mg·kg-1、全磷2063mg·kg-1(P2O5)、速效磷26.4mg·kg-1(0.5mol·L-1NaHCO3,pH8.5)、速效钾163mg·kg-1、碳酸钙10.5%、pH7.5(土∶水=1∶2.5)。可以看出,土壤肥力较高,供磷水平属丰富。1.2小麦和水稻施磷处理试验设小麦季施磷后作水稻不施磷和水稻季施磷后作小麦不施磷,后茬作物利用前茬磷肥后效,实行麦稻轮作。采取裂区随机区组方法。设4个处理:Ⅰ对照,全年不施磷;Ⅱ施P2O545kg·hm-2;Ⅲ施P2O590kg·hm-2;Ⅳ施P2O5135kg·hm-2。小区面积48m2,重复3次。小麦施磷和水稻施磷处理内容相同。各处理普施氮肥,底施尿素225kg·hm-2,追施尿素225kg·hm-2。后茬作物不施磷,按生产中常量施用氮肥。试验自1995年10月开始播种小麦,1996年6月种植水稻,按试验设计进行麦稻轮作。之后1996—1997、1997—1998和1998—1999的轮作中,以同样方式进行定位研究。1.3分析在小麦、水稻收获时进行考种测产,取0~20cm土样,按Olsen法测定速效磷含量。2结果与分析2.1对前茬磷含量的影响土壤速效磷是评价土壤供磷水平的重要指标,它不仅可以反映出土壤磷素状态的动态变化,而且也可以反映土壤对作物的供磷水平。由表1可以看出,小麦季施磷后,到收获小麦、种植水稻时土壤速效磷含量比不施磷处理有较大幅度增加,P2O590kg·hm-2的处理增加8.6~13.8mg·kg-1,P2O5135kg·hm-2的处理增加14.6~18.2mg·kg-1。随着磷肥用量的增加,速效磷含量明显增加,施P2O5135kg·hm-2的处理,速效磷含量高达36.5mg·kg-1以上。经后作水稻吸收利用前茬磷肥残效,速效磷含量则呈降低趋势。由表1还可以看出,经过三个轮作周期,施P2O545kg·hm-2的处理,其速效磷含量与试验开始时相比,变化范围在-4.6~2.6mg·kg-1之间,而施P2O590kg·hm-2和P2O5135kg·hm-2的速效磷含量均有所提高,最高增加12.6mg·kg-1,这说明过量施用磷肥则有较多的磷素积累于土壤中。2.2对土壤速效磷含量的影响由表2看出水稻季施磷的试验结果与小麦季施磷相似。当季水稻施磷使土壤速效磷含量上升,其磷肥残效被后茬小麦吸收利用即呈下降趋势。与不施磷处理相比,在水稻季施P2O590kg·hm-2和施135kg·hm-2后,速效磷含量分别增加12.9~18.2mg·kg-1、15.4~20.9mg·kg-1。经3个轮作周期,各处理速效磷含量与试验开始时相比,不施磷处理的土壤速效磷降低3.8~10.6mg·kg-1,而施磷处理的速效磷变化依次为-1.1~2.5、2.4~10.6和5.8~12.3mg·kg-1。施P2O5135kg·hm-2的速效磷含量高于其它处理。表明作物从土壤中吸收了有效磷以后,不施磷处理速效磷含量降低,而在富磷土壤上超量施磷则发生磷素累积现象。2.3对小麦、水稻产量的影响由表3可以看出,在第1年的轮作周期中,小麦施磷后,当季小麦的增产效果不显著,各处理的小麦产量与对照没有明显差别。说明原土壤的磷含量较高,可以满足小麦生长发育的需求;后作水稻产量比对照增产5.1%~14.2%,表明水稻利用了麦季所施磷肥的后效。在第2年、第3年和第4年的轮作周期中,施磷处理与对照相比,小麦产量高出8.5%~15.5%、2.6%~24.0%和13.1%~22.4%。水稻利用前作磷肥后效,产量高出10.3%~24.0%、9.0%~14.9%和8.7%~14.2%。进一步分析各施磷处理之间小麦、水稻的增产率,表明施P2O5135kg·hm-2的增产率最高,不论是当季施磷的小麦还是利用后效的水稻均具有显著的增产效果。然而经统计分析(表4)表明,麦季施磷对小麦产量的影响处理间差异不显著,而对后作水稻产量和总产的影响达显著水平。说明施磷对保持当季小麦及后作水稻较高的产量是需要的;在土壤磷含量较高的麦稻轮作区麦季施磷以P2O5135kg·hm-2为宜。在不施磷肥的情况下,小麦、水稻的单季产量呈降低趋势(表3),速效磷含量也逐年降低(表1),说明即使土壤磷含量较高,连续多年不施磷肥,也会使小麦和水稻的产量降低。因而在麦稻轮作高产条件下合理施用磷肥,补充土壤中由于作物消耗减少的磷素,对保持较高的产量水平具有重要作用。2.4对水稻、小麦增产率的影响由表5可以看出,试验开始的第1年,水稻施磷以后当季产量增产效果亦不显著,后作小麦亦可利用磷肥后效。在以后的轮作周期中,施磷对提高当季水稻产量具有明显效果,其磷肥后效亦可保持后作小麦较高的产量水平。这与小麦施磷以后的动态变化基本相似。但不同的是,施P2O590kg·hm-2和135kg·hm-2的水稻、小麦增产率明显高于45kg·hm-2的处理,但二者之间增产效果差异不明显(表4)。表明在麦稻轮作区磷含量较高的土壤上,每年在水稻季一次性施P2O590kg·hm-2,即可满足两季作物对磷的需要,可保持当季水稻与后作小麦的较高产量水平;超过P2O590kg·hm-2时,对两作的增产效果并不显著。比较小麦施磷和水稻施磷对产量的影响(表4),水稻施磷优于小麦施磷。水稻季磷肥用量的降低,可能与夏季的高温、渍水条件可促进土壤磷素活化有关。3施磷量高的土地上,基层党组织对磷磷是植物生长发育必需的大量元素之一,其有效状况是决定作物高产、高效、优质的重要因素。近年来由于连年、甚至每季作物都大量施用磷肥,致使土壤速效磷含量明显提高。在速效磷含量较高的土壤上施用磷肥,磷肥利用率较低。因此在高产条件下研究磷肥施用效果,具有重要的现实意义。在麦稻轮作高产栽培条件下,稻季施磷,对当季作物具有明显增产作用,而且具有显著的磷肥后效。从磷肥用量与产量结果分析,在土壤速效磷约为30mg·kg-1时,麦季施磷以P2O5135kg·hm-2为宜,稻季施磷以P2O590kg·hm-2为宜。植物组织中无机磷浓度过高,会抑制促进淀粉合成的腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶的活性,从而降低淀粉合成的速度。农业生产中超量施用磷肥,对此过程可能会产生不利影响。试验还表明,由于长期不施磷肥会降低作物产量,因此适当补充因作物吸收而减少的磷素是必需的。在速效磷含量较低的南方土壤上,曾经有人以稻麦轮作或水旱轮作研究磷肥的增产效果,提出磷肥应该优先在小麦上施用或磷肥重点放在旱作上。而