摘要
关中平原一直以来就是中国的主要粮食产区之一，冬小麦-夏玉米一年两熟轮作种植是当地常见的一种耕作方式。磷作为植物生长发育必不可少的营养元素，对作物整个发育进程有重要作用，因此生产上经常大量使用磷肥来提高作物产量。但是近些年的调查发现，化肥用量在不断增加，但作物产量并没有明显提高，反而出现了肥料利用率和土壤质量下降等问题。以关中地区为例，过量施用磷肥的情况相当普遍，使得土壤中有大量的磷盈余，不仅浪费磷肥资源，导致实际收入效益下降，还可能引发一系列环境问题。本研究在杨凌西北农林科技大学曹新庄试验农场进行麦季施磷玉米季不施磷的冬小麦-夏玉米（麦-玉）轮作大田试验，通过分析不同磷肥用量对冬小麦和夏玉米各器官干物质和氮、磷养分累积、分配、转运规律以及磷肥利用率的影响，明确麦季施磷对维持麦-玉轮作体系作物生长和养分利用的可行性，明确合理的磷肥施用量，为磷肥高效施用提供技术指导。获得的主要研究结果如下： 1、麦季施用磷肥显著增加麦-玉轮作体系干物质累积。与不施磷肥相比，冬小麦季施用磷肥增加当季冬小麦和下季夏玉米干物质的累积量，且冬小麦干物质累积量比夏玉米高；与150kg/ha施磷量相比，225和300kg/ha施磷条件下冬小麦、夏玉米的干物质累积量增加不显著或有一定的下降趋势。拟合结果表明，试验两年麦-玉轮作体系周年总干物质累积量随着磷肥增加呈抛物线变化，施磷量187kg/ha时干物质达最大值。 2、麦季施用磷肥显著增加冬小麦、夏玉米的干物质转移量和转移率。试验两年冬小麦开花期各器官的干物质分配均表现为：茎（茎+鞘）＞穗（穗轴+颖壳）＞叶，收获期为：籽粒＞茎＞颖壳＞叶。与不施磷处理相比，施用磷肥后冬小麦各器官干物质的累积量均明显增加；冬小麦植株总的干物质转移量（率）显著增加。夏玉米吐丝期各器官干物质累积分配为茎＞叶＞苞叶，收获期则为籽粒＞茎＞叶＞穗轴＞苞叶。与不施磷肥比，磷肥能提高各器官的干物质累积量，冬小麦季施用磷肥表现出一定的后效作用；对夏玉米茎和叶干物质的转移量（率）有一定促进作用。整体冬小麦总干物质转移量及转移率在施磷量150kg/ha时最优，夏玉米茎和叶的干物质转移量及转移率在磷肥75、150kg/ha较好。 3、麦季施磷显著增加冬小麦、夏玉米花期和收获期的磷素累积量，且与不施磷相比，花期和收获期磷素在各器官的分配量显著增加。两年冬小麦在扬花期不同器官的磷素累积量均表现为茎＞穗＞叶，收获期籽粒的磷素分配量最高，茎次之，叶和穗轴无明显规律，不同施磷处理下的分配量表现不一。与不施磷相比，施磷显著提高各器官的磷素累积量，整体上在施磷量225kg/ha时各器官的分配量最高。两年夏玉米在吐丝各器官的磷素累积量均表现为茎＞叶＞苞叶，收获期，2019年各器官的磷素累积量表现为籽粒＞叶＞茎＞轴＞苞叶，2020年则是籽粒的磷素分配比例最高，叶次之，其余部位无明显规律。麦季施用磷肥后对夏玉米吐丝期和收获期各器官的磷素累积有显著影响，提高了各器官的磷素分配量。 4、施磷能够提高冬小麦夏玉米各器官的磷素转移率和贡献率，但高磷条件（225kg/ha、300kg/ha）对夏玉米茎、叶的转移贡献率有抑制作用。冬小麦植株总的磷素转移率随施磷增加而增加，在300kg/ha时最大，贡献率则是在225kg/ha时最大，之后显著降低。夏玉米总的磷素转移率和贡献率在磷肥0~150kg/ha间无显著差异，超过P150后显著降低。 5、随施磷量增加麦-玉轮作体系磷肥的麦季肥料利用率、农学效率利用率降低，施磷量在75kg/ha时冬小麦磷肥利用率最大为15.07%，麦-玉周年累积利用率为21.8%，随施磷量增加磷肥利用率下降。冬小麦季和麦-玉周年的生理效率均表现为150kg/ha时最大。
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