摘要
磷是作物生长发育所必需的营养元素之一，是实现粮食增产的重要保障。在我国农业生产中，为提高作物产量而过量投入磷肥的现象十分严重。磷肥过量施用会使磷素在土壤中大量累积，不仅造成磷矿资源浪费，还会导致水体富营养化等一系列环境问题。因此，在我国现阶段作物生产中，合理减少磷肥施用量具有重要意义。本研究通过搜集国内冬小麦磷肥施用相关文献数据，探讨了我国不同麦区冬小麦磷肥用量与产量时空演替规律，分析了我国3个麦区（旱作区、麦玉区、稻麦区）中4个土壤速效磷等级（低、中、高、极高）下的冬小麦磷肥减施潜力，采用养分平衡系数法确定了各区域冬小麦推荐施磷系数。基于 2020~2022 年在陕西永寿县旱作麦区设置的磷肥减施试验，测定了冬小麦返青、拔节、开花以及成熟期地上部生物量、各器官养分含量、地上部养分累积量，产量及其构成要素，根际与非根际土壤速效磷含量、土壤全磷含量、磷素盈亏等指标，分析了磷肥减施的效应，旨在阐明小麦磷肥减施的可行性，为小麦磷肥管理提供技术支撑。主要研究结果如下： （1）在不同年代中，随着施磷量增加，我国3个麦区（旱作区、麦玉区、稻麦区）冬小麦平均产量均呈上升趋势，与磷肥施用量（P2O5）在0~50 kg hm-2相比，施磷量＞200 kg hm-2时，旱作区、麦玉区、稻麦区冬小麦平均产量提升范围分别为383.5~1158.3、1043.7~1823.6和1076.3~1671.2 kg hm-2。随着年代推移，我国各麦区冬小麦不施磷处理平均产量呈上升趋势，与1990年以前相比，2010―2021年我国旱作区、麦玉区、稻麦区冬小麦平均产量分别提高1646.3、1573.0、1733.7 kg hm-2。 （2）随着土壤速效磷含量增加，我国3个麦区冬小麦磷肥减施量与减施比例均呈上升趋势，而推荐施磷系数呈下降趋势。在相同等级土壤速效磷下，我国 3 个麦区的冬小麦最大磷肥减施量间差异较大，其大小关系为麦玉区＞旱作区＞稻麦区，但 3个麦区磷肥减施比例接近，尤其是在低等级速效磷土壤上，3 个麦区分别为 41.28%、40.75%与40.89%。在保证冬小麦产量前提下，旱作区冬小麦在低、中、高3个等级速效磷土壤上的推荐施磷系数分别为2.6、1.41、0.83，麦玉区为2.7、1.27、0.62，稻麦区为2.13、0.98、0.89。 （3）在黄土高原旱地冬小麦生产中，将磷肥施用量从120 kg hm-2减少到70 kg hm-2后，冬小麦产量未发生显著变化。与农户施磷处理相比，平衡施磷处理减少磷肥投入量，但未显著降低籽粒氮、磷、钾含量以及累积量，能够保证冬小麦营养品质。 （4）两年田间试验结果表明，施磷量从120 kg hm-2减少到70 kg hm-2后，磷肥当季利用率显著提高6.41个百分点，非根际土壤速效磷含量显著降低22.3%，而土壤全磷的变化不显著。同时，在土壤磷素盈亏方面，农户施磷处理土壤每年盈余28.44 kg hm-2磷素，而平衡施磷处理土壤每年仅盈余8.88 kg hm-2磷素，较农户施磷显著降低68.8%。 综上所述，我国冬小麦产量和麦田土壤供磷能力随着年代的推移呈上升趋势。在我国冬小麦各麦区中，麦玉区冬小麦减磷潜力最大，旱作区次之，稻麦区最小。在我国高等级速效磷土壤上，旱作区冬小麦推荐施磷量最小，稻麦区最大；在中、低等级速效磷土壤上，稻麦区冬小麦推荐施磷量最小，麦玉区最大。在旱作麦区中等级速效磷土壤上合理减少磷肥施用量仍能保证冬小麦的生长发育，提高磷肥当季利用效率，降低土壤磷素累积速率，维持土壤磷库相对稳定。
NETL