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kg P,2,O,5,/hm,2,和,68 kg P,2,O,5,/hm,2,。,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,“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？,“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,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),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,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),稻-油轮作土壤水溶性磷的平均含量为0.49mg/kg，变幅为,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),长江流域稻-油轮作土壤有效磷的变化注：2017-2018年土,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,),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,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,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。,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,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）,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,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,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，,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,）,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,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,）,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”,土壤速效磷含量（,mg/kg,）,相对产量（）,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,土壤速效磷含量（mg/kg）相对产量（）水稻土壤速效磷含量,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,磷肥施用显著提高水稻和油菜产量；武穴为花岗片麻岩发育的水稻土,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。,在当前水稻和油菜产量水平下，周年磷肥用量在6090 kg,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。,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,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,）,秸秆还田实现“以碳促磷”与氮磷钾配施处理相比，氮磷钾+秸秆处,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 k
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