施磷對稻麥輪作農(nóng)田磷流失影響及其磷投入閾值研究.pdf

1、農(nóng)業(yè)作為我國的第一產(chǎn)業(yè)，不僅承擔(dān)著糧食生產(chǎn)安全的重任，而且肩負(fù)著生態(tài)環(huán)境安全的艱巨使命。近年來，由于化學(xué)肥料的過量投入，巢湖流域農(nóng)田土壤磷素日益累積，農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)日益增大。磷是水體富營養(yǎng)化主要影響因素，研究農(nóng)田合理磷肥投入量，對于減少磷素流失、保證環(huán)境安全具有重要意義。本研究在田間條件下，研究了巢湖流域不同施磷量下，小麥與水稻的產(chǎn)量變化及其田徑流水、田面水、淋溶水和土壤中磷的特征，旨在得出巢湖流域稻麥輪作下的施磷量對農(nóng)田磷流失的影響

2、以及農(nóng)田磷肥投入閾值。研究結(jié)果表明:
　　(1)水稻季施磷肥后，各處理的田面水總磷、可溶性總磷濃度均隨著施磷量的增加而增加，但是整體上濃度隨時(shí)間的推移呈現(xiàn)劇烈下降的趨勢。在施入磷肥后的第一天，空白處理(T1)、優(yōu)化施磷處理(T2)、優(yōu)化施磷200％處理(T3)、優(yōu)化施磷400％處理(T4)田面水總磷濃度出現(xiàn)峰值，分別為:0.798mg/L、1.574mg/L、2.755mg/L和7.133mg/L。T1-T4各處理處理的田面水中可

3、溶性總磷的濃度最大值分別為:0.327mg/L、0.667mg/L、1.542mg/L、3.933mg/L。一周之后，各處理的田面水總磷、可溶性總磷濃度均趨于穩(wěn)定，且濃度較低。因此，稻田施入磷肥后的一個(gè)星期是磷素發(fā)生流失的高峰期，也是控制土壤磷素發(fā)生損失的關(guān)鍵時(shí)期。
　　(2)小麥季和水稻季的產(chǎn)流系數(shù)分別為24.12％、28.65％，全年的產(chǎn)流系數(shù)為26.39％。水稻季的產(chǎn)流系數(shù)高于小麥季，但是差距較小。
　　(3)總磷徑流

4、流失量與施磷量呈現(xiàn)正相關(guān)，并且各施磷處理間呈現(xiàn)顯著性差異。從整個(gè)監(jiān)測周期來看，小麥季各施磷處理的總磷流失量為0.201-0.829kg·hm-2，總磷流失系數(shù)為0.112％-0.174％。水稻季各施磷處理的總磷流失量為0.294-1.148kg·hm-2，總磷流失系數(shù)為0.012％-0.316％。水稻季的總磷流失量大于小麥季，約占全年總磷流失量的52.9％。
　　(4)淋溶水總磷、可溶性總磷濃度隨著土層深度的增加呈現(xiàn)遞減的趨勢。地

5、下淋溶水中總磷、可溶性總磷濃度隨著施磷量的增加而增加。20cm、40cm、60cm、90cm土層下的T1-T4各處理總磷濃度的范圍分別是:0.090-1.381mg/L、0.067-1.263mg/L、0.051-1.020mg/L、0.019-0.516mg/L?？扇苄钥偭诐舛鹊姆秶謩e是:0.029-0.578mg/L、0.025-0.370mg/L、0.018-0.312mg/L、0.006-0.225mg/L。
　　(5)

6、相對于不施用磷肥處理，各施磷處理的作物產(chǎn)量均有增加，但是各施磷處理之間的差異不顯著。小麥季T2處理（磷投入90kg hm-2）產(chǎn)量最高，為3578.89kg hm-2;水稻季T3處理（180kg hm-2）產(chǎn)量最高，為8932.41kg hm-2。
　　(6)農(nóng)田投入磷素可以顯著提高作物的磷素吸收，作物秸稈和籽粒的磷素養(yǎng)分吸收量隨著施磷量的增加呈現(xiàn)出增加的趨勢。水稻磷素總養(yǎng)分吸收量大于小麥磷素總養(yǎng)分吸收量。小麥和水稻的籽粒磷素養(yǎng)分

7、吸收量均大于秸稈的磷素養(yǎng)分吸收量，T1-T4各處理小麥磷素總養(yǎng)分吸收量范圍是11.99-32.35kg hm-2。T1-T4各處理水稻磷素總養(yǎng)分吸收量范圍是46.33-80.29kg hm-2。
　　(7)作物磷肥利用率隨著施磷量的增加整體上呈現(xiàn)出不斷減小的趨勢，不同施磷量下小麥季的磷肥利用率為5.66％-8.74％，水稻季的磷肥利用率為12.58％-18.40％。水稻季磷肥利用率普遍高于小麥季。
　　(8)不同施磷處理農(nóng)田

8、土壤Olsen-P中，小麥季的Olsen-P含量大于水稻季。T1-T4各處理稻麥輪作下農(nóng)田土壤Olsen-P含量隨著施磷量的增加而逐漸減少。T1-T4各處理小麥季農(nóng)田土壤Olsen-P含量范圍是11.13-29.92mg/kg。T1-T4各處理水稻季農(nóng)田土壤Olsen-P含量范圍是8.87-21.73mg/kg。
　　(9)基于施磷量、產(chǎn)量、土壤Olsen-P、肥料利用率，綜合考慮得出小麥季的優(yōu)化磷肥投入量范圍是87.49-185

9、.38kg·hm-2，減排穩(wěn)產(chǎn)的優(yōu)化磷肥投入閾值是87.49kg/ha。土壤Olsen-P是15.94-20.99mg/kg、總磷流失總量是0.35-0.53kg hm-2。水稻季的優(yōu)化磷肥投入量范圍是74.97-153.78kghm-2，減排穩(wěn)產(chǎn)的優(yōu)化磷肥投入閾值是74.97kg/ha。土壤Olsen-P是12.56-16.30mg/kg、總磷流失總量是1.24-1.68kg hm-2。
　　本研究結(jié)果可為制定磷肥科學(xué)使用規(guī)程提