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课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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。,2018/2019,年长江流域冬油菜种植面积估测,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 P,2,O,5,/hm,2,和,68 kg P,2,O,5,/hm,2,。,“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/kg98.2 mg/kg,，其,中土壤速效磷含量,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,0.8g/kg,的比例分别为,19.8%,、,40.1%,、,23.1%,和,17.0%,。,(,郭丽璇,2019),稻,-,油轮作,土壤水溶性磷的平均含量为,0.49mg/kg,，变幅为,0.02mg/kg-6.81mg/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%,。,土壤水溶性磷含量及潜在环境阈值,(,郭丽璇,2019),长江流域稻,-,油轮作土壤有效磷的变化,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,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。,(,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 P,2,O,5,/hm,2,时，土壤速效磷提升,0.62.8 mg/kg,。,(,闫金垚等,未发表数据,),稻,-,油轮作体系土壤速效磷周年变化,3,土壤,-,肥料磷转化,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,NaHCO,3,-P,i,、,NaOH-P,i,和,dHCl-P,i,库。培养,15,天后，模拟淹水条件下,NaOH-P,i,占的比例最大，而模拟干旱条件下则是,dHCl-P,i,库比例最高。,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 P,2,O,5,/hm,2,的,P,180,处理有效磷含量提升了,4,倍，达到了,17.9mg/kg,；在武汉试验点，,P,120,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,-,油轮作体系土壤有效磷含量影响,（两年四季）,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-P,i,含量明显降低，,DHCl-P,i,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,NaHCO,3,-P,i,和,NaOH-P,i,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。,H,2,O-P,i,NaHCO,3,-P,i,NaOH-P,i,dHCl,-P,i,cHCl,-P,i,Residual-P,i,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 P,2,O,5,/hm,2,。,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,4059 kg P,2,O,5,/hm,2,。,（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 P,2,O,5,/hm,2,。,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,6080 kg P,2,O,5,/hm,2,。,（李慧,2015,）,土壤速效磷含量（,mg/kg,）,相对产量（）,等级,状态,相对产量,(%),土壤有效,磷,(,mg/kg),1,级,丰富,95,32.9,2,级,适宜,90-95,15.932.9,3,级,轻度缺乏,85-90,7.715.9,4,级,缺乏,80-85,3.77.7,5,级,严重缺乏,80,3.7,水稻,土壤速效磷含量（,mg/kg,）,相对产量（）,油菜,（邹娟,2010;,王伟妮,2012,）,基于产量效应的土壤速效磷含量分级指标,等级,状态,相对产量,(%),土壤有效,磷,(,mg/kg),1,级,丰富,95,30,2,级,适宜,90-95,25-30,3,级,轻度缺乏,75-90,12-25,4,级,缺乏,60-75,6-12,5,级,严重缺乏,60,6,武穴,武汉,2016-2017,2017-2018,2016-2017,2017-2018,油菜,水稻,油菜,水稻,油菜,水稻,油菜,水稻,P,0,903 c,6636 b,698 c,7405 b,P,0,489 d,7211 b,495 d,5638 b,P,45,2384 b,7109 ab,2186 b,7713 ab,P,30,1162 c,7867,ab,1349 c,7005 a,P,90,2979 a,7354 a,2443 a,7963 a,P,60,2204 b,8271 a,2304 b,7231 a,P,135,2895 a,7771 a,2378 a,7982 a,P,90,2364 b,8122 a,2457,ab,7857 a,P,180,2946 a,7665 a,2440 a,7952 a,P,120,2546 a,8512 a,2701 a,7788 a,磷肥施用显著提高水稻和油菜产量；,通过线性,+,平台方程拟合，油菜季适宜磷肥用量为,5271 kg P,2,O,5,/hm,2,，水稻季适宜的磷肥用量为,1635 kg P,2,O,5,/hm,2,，在水旱轮作体系中应重视旱季磷肥施用。,武穴为花岗片麻岩发育的水稻土，土壤,Olsen-P,含量为,5.0mg/kg,，,pH,为,5.2,，质地为砂壤土；武汉为黄棕壤，土壤,Olsen-P,含量为,1.3mg/kg,，,pH,为,7.0,，质地为粘壤土。,水稻,-,油菜轮作周年磷肥适宜用量,在当前水稻和油菜产量水平下，周年磷肥用量在,6090 kg P,2,O,5,/hm,2,时，水稻,-,油菜轮作体系磷素投入与支出接近，体系磷素盈余基本为,0,。,水稻,-,油菜轮作周年磷肥适宜用量,长江中游水稻,-,油菜轮作中周年适宜的磷肥用量为,6090 kg P,2,O,5,/hm,2,，可按照,1/3,水稻季和,2/3,油菜季比例施用，在保证整个轮作周年作物产量的前提下，减少磷素的盈余和积累。,4,磷肥匹配及高效利用,磷肥形态匹配,不同形态磷肥在水稻和油菜上施用效果存在明显差异。在水稻季，施用钙镁磷肥处理产量明显低于,其它磷肥处理,；在油菜季，钙镁磷肥施用效果则与其它形态磷肥无明显差异。,秸秆还田实现“以碳促磷”,与氮磷钾配施处理相比，氮磷钾,+,秸秆处理油菜和水稻平均增产,19.1%,和,11.0%,，磷积累量分别提高,20.6%,和,15.1%,。秸秆还田条件下，油菜、水稻和周年的磷素累积利用率分别提高,8.6%,、,26.9%,和,25.0%,。,NK,NPK,NPK+S,（王昆昆等,2019,）,秸秆还田的“以碳促磷”效应分析,从地上部磷积累量来看，水稻季和油菜季秸秆还田相当于施用,76 kg P,2,O,5,/hm,2,和,99 kg P,2,O,5,/hm,2,化学磷肥效应，秸秆还田（油菜和水稻秸秆磷带入量分别为,4kg P,2,O,5,/hm,2,和,9 kg P,2,O,5,/hm,2,）激发了,16 kg P,2,O,5,/hm,2,和,39 kg P,2,O,5,/hm,2,的磷效应。,秸秆还田的“以碳促磷”机制,秸秆还田显著提高了水稻和油菜季土壤微生物量磷含量，降低土壤微生物量碳磷比，加速了土壤微生物磷的周转。,水稻,油菜,稻,-,油轮作体系减磷增效关键在于油菜季磷肥高效利用,（,1,）“旱重水轻”是稻,-,油轮作体系周年磷肥管理的基本策略，水稻季磷肥推荐用量为,20-30 kg P,2,O,5,/hm,2,，油菜季磷肥推荐用量为,40-60 kg P,2,O,5,/hm,2,。（,2,）油菜可以通过根系活化利用,DHCl,-P,i,库。通过“启动磷”方式，包括促根剂、水溶性磷肥和枸溶性磷肥配施方式等，刺激油菜根系的生长，增加油菜对于,DHCl,-P,i,库利用，减少化学磷肥投入。,（,3,）水稻季秸秆还田，可以显著提高油菜季种植土壤微生物量磷含量，通过强化土壤微生物的调控途径，提高稻,-,油轮作体系磷肥利用率。,水稻,-,油菜轮作土壤,-,作物,-,磷肥的匹配及磷高效利用途径,