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长江中游水稻-油菜轮作种植体系磷肥_图文

2019年8月6日,重庆 长江中游水稻-油菜轮作种植体系磷肥 高效利用与磷肥限量标准 汇报提纲 ? 研究背景 ? 稻-油轮作土壤磷库现状 ? 稻-油轮作肥料和土壤磷转化 ? 稻-油轮作磷肥施用限量标准 ? 稻-油轮作土壤-作物-肥料磷匹配和高效利用 1 研究背景 长江流域稻-油轮作体系磷肥投入现状 ? 水稻-油菜轮作是长江中游区域最普遍的种植制度,在湖北、湖南、江西 尤为集中,其中油菜种植面积约占全国冬油菜的一半。 ? 磷肥施用在保证区域作物产量起 到关键作用,水稻和油菜合理施 用磷肥的平均增产率分别为11.2% 和33.3%。 ? 最新调查显示,区域水稻和油菜 生产中平均磷肥用量分别为64 kg P2O5/hm2和68 kg P2O5/hm2。 2018/2019年长江流域冬油菜种植面积估测 “重旱轻水”是水旱轮作体系磷肥管理基本策略 ? 施入土壤的肥料磷在水稻-油菜轮作体系如何转化?其无效化固定特 征以及有效化释放机制是什么? ? 水稻-油菜周年轮作的适宜磷肥用量,以及提高作物磷肥利用效率的 “土壤-作物-肥料”匹配的调控措施有哪些? 2 土壤磷库现状 长江流域水稻-油菜轮作体系土壤磷库现状 ? 长 江 流 域 水 稻 - 油 菜 轮 作 种 植 土 壤 0-20cm 的 土 壤 有 效 磷 平 均 含 量 为 22.2mg/kg,变幅为2.4 mg/kg~98.2 mg/kg,其中土壤速效磷含量<12mg/kg、 12-25 mg/kg 、 25-30mg/kg 和 >30mg/kg 的 比 例 分 别 为 39.2% 、 31.5% 、 5.6%和23.7%。 ? 水稻-油菜轮作土壤全磷的平均含量为0.61g/kg,变幅为0.22g/kg-1.41g/kg。 其中土壤全磷含量<0.4g/kg、0.4-0.6g/kg、0.6-0.8g/kg和>0.8g/kg的比例分 别为19.8%、40.1%、23.1%和17.0%。 (郭丽璇, 2019) 土壤水溶性磷含量及潜在环境阈值 ? 稻-油轮作土壤水溶性磷的平均含量 为0.49mg/kg,变幅为0.02mg/kg6.81mg/kg。随着土壤有效磷含量的 增加,土壤水溶性磷含量逐渐增加 。当土壤有效磷含量超过47.2mg/kg 时,土壤水溶性磷含量明显增加, 磷素环境风险损失增大。 ? 以47.2mg/kg作为土壤有效磷的环境 风险阈值,目前在长江流域水稻-油 菜轮作体系中土壤有效磷超过环境 阈值的比例14.8%。 (郭丽璇, 2019) 长江流域稻-油轮作土壤有效磷的变化 ? 长江流域稻-油轮作土壤速效磷含量整体呈上升的趋势,从上世纪80年代 到2010年,近30年的时间土壤速效磷增加了4.2mg/kg,有效磷积累速度 慢于旱地土壤。 注:2017-2018年土壤样品根据pH不同采用不同磷的测试方法,其余四次土壤调查有效磷均为Olsen-P (邹娟, 2010;李慧, 2015; 郭丽璇, 2019) 土壤-作物磷素盈余是土壤有效磷累积的重要原因 ? 周年磷盈余是影响稻-油轮作体系土壤速效磷变化重要因素。随着周年磷 素 盈 余 的 增 加 , 土 壤 速 效 磷 含 量 明 显 增 加 , 每 表 观 磷 盈 余 100 kg P2O5/hm2时,土壤速效磷提升0.6~2.8 mg/kg。 (闫金垚等, 未发表数据) 3 土壤-肥料磷转化 稻-油轮作体系土壤速效磷周年变化 ? 磷肥施用能明显提高稻-油轮作土壤Olsen-P的含量,但整个轮作 周年内土壤Olsen-P含量变化不大。 土壤Olsen-P含量的动态变化不足以支撑“水稻季磷素有效性高、油菜 季磷素有效低”科学假设 模拟淹水和干旱条件下肥料磷的转化 ? 模拟淹水或干旱条件下,施入磷肥首先进入NaHCO3-Pi、NaOH-Pi和 dHCl-Pi库。培养15天后,模拟淹水条件下NaOH-Pi占的比例最大,而 模拟干旱条件下则是dHCl-Pi库比例最高。 周年磷肥投入对稻-油轮作体系土壤有效磷含量影响 (两年四季) ? 随着磷肥用量的增加,土壤有效磷含量明显增加。武穴试验点,与不施 磷处理相比相比,连续四季每季施用180 kg P2O5/hm2的P180处理有效磷 含量提升了4倍,达到了17.9mg/kg;在武汉试验点,P120处理土壤有效 磷含量仅增加了1.9 mg/kg。 周年磷肥投入对稻-油轮作体系土壤无机磷库影响 ? 与基础土壤相比,连续四季不施用磷肥,土壤稳定态磷库DHCl-Pi含量明 显降低,DHCl-Pi库向土壤有效磷库补充保证不施磷处理土壤Olsen-P含 量并未明显降低; ? 磷肥施用显著提高土壤NaHCO3-Pi和NaOH-Pi含量,促进土壤活性磷库向 中稳态和稳态磷库的转化,提高土壤磷库。 H2O-Pi NaHCO3-Pi NaOH-Pi dHCl-Pi cHCl-Pi Residual-Pi 3 磷肥限量标准 长江中游水稻磷肥推荐用量 ? 收集整理测土配方施肥项目“3414”试验数据,明确了长江中游水稻平均 适宜磷肥用量为55 kg P2O5/hm2。 ? 以不施磷处理稻谷产量为依据,将土壤磷素供应分成5个等级,同时确定 了不同磷素供应下水稻推荐磷肥用量分别为40~59 kg P2O5/hm2。 (王伟妮, 2012) 长江中游油菜磷肥推荐用量 ? 收集整理测土配方施肥项目“3414”试验数据,明 确 了 长 江 中 游 油 菜 平 均 适 宜 磷 肥 用 量 为 72 kg P2O5/hm2。 ? 以不施磷处理油菜产量为依据,将土壤磷素供应分 成4个等级,同时确定了不同磷素供应下油菜推荐 磷肥用量分别为60~80 kg P2O5/hm2。 (李慧, 2015) 基于产量效应的土壤速效磷含量分级指标 相对产量(%) 水稻 土壤速效磷含量(mg/kg) 120 110 油菜 100 90 80



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