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近年来中国设施种植发展迅速,对改善农产品结构,解决冬季蔬菜供应并促进中国农业经济做出了重要贡献,但长期超量的化肥、农药应用使温室生产成为严重的农业污染源,其中磷素污染成为重要的农业面源污染问题之一。控磷也成为当前设施栽培科学可持续发展的重要任务。为了探寻高磷土壤基础的温室作物实施科学减磷施肥的依据,在河北省饶阳县大尹村镇日光温室万亩棚区,选择约二十年棚龄的高磷土壤日光温室(土壤Olsen-P达200mg·kg-1以上),以原位的番茄-甜瓜轮作的种植模式,在2017年7月-2019年6月,进行了两个年度共4个生长季的田间试验。以当地农民常规施磷量为标准(P100),其基肥用量为有机肥(发酵牛粪)6.8157t·ha-1配合以含量19%的平衡复合肥800kg·ha-1,按相同比例减少有机肥和复合肥量,设置了不同施磷梯度的5个水平,分别为P100的25%(P25,有机肥和复合肥量均为P100的25%,其它处理同)、50%(P50)、75%(P75)、100%(P100)及P0(不施基肥),生长季后期追肥量和时间各处理相同。试验分析主要有以下结论。
(1)减磷处理对作物生长没有显著影响,所测项目包括番茄的株高、叶绿素(SPAD)、叶面积指数(LAI)、光合速率、蒸腾速率,番茄和甜瓜的各器官组分干湿重、果品产量和品质,不同磷处理间差异均不显著。
(2)番茄和甜瓜两种作物植物体各器官组分含磷比率、植物体磷带走总量在不同磷处理间均差异不显著。植物体对土壤磷素的吸收并不随施磷量的增多而增多。相比于磷肥投入量,植物体含磷量均不足1%。作物磷带走量很低,番茄生物产量大于甜瓜,所以番茄作物磷带走量显著大于甜瓜,分别(全P)107.676kg·ha-1和49.762kg·ha-1。
(3)番茄和甜瓜分别为P25和P0处理最接近土壤磷素平衡。土壤磷素盈余量随施磷量的增多呈显著的线性增加趋势,番茄和甜瓜具有Y=0.9463X-98.969和Y=1.0024X-50.098(P<0.01)的关系,根据该关系计算出番茄与甜瓜生长季的定量平衡施磷标准分别为104.59kg·ha-1和49.98kg·ha-1(全P)。
(4)Olsen-P、CaCl2-P和全P的含量均随深度呈明显的递减趋势,说明土壤磷素的积累逐渐由根层(0-20cm)向深层进行渗透,试验期间Olsen-P和全P含量在不同土层深度均随时间有不同程度的增加,试验前后0-60cm三个层次的Olsen-P和全P含量在不同处理间差异显著。CaCl2-P则在试验前后没有显著变化,但80-100cm土层深度也有明显的CaCl2-P分布,说明磷素的淋溶已达到1m的深度。
(5)Olsen-P、CaCl2-P和全P三种状态的磷含量具有显著的线性相关性,说明三者具有相互转化的关系。
据此,建议试验区温室生产应严格控制磷肥施用量,至少将磷投入量降低到平衡施肥量以下(试验产量水平下番茄为104.59kg·ha-1,甜瓜为49.98kg·ha-1),配合其它管理措施,选用低磷肥甚至无磷肥,以减少磷素盈余,降低土壤磷污染的风险,提高生产效率。
(1)减磷处理对作物生长没有显著影响,所测项目包括番茄的株高、叶绿素(SPAD)、叶面积指数(LAI)、光合速率、蒸腾速率,番茄和甜瓜的各器官组分干湿重、果品产量和品质,不同磷处理间差异均不显著。
(2)番茄和甜瓜两种作物植物体各器官组分含磷比率、植物体磷带走总量在不同磷处理间均差异不显著。植物体对土壤磷素的吸收并不随施磷量的增多而增多。相比于磷肥投入量,植物体含磷量均不足1%。作物磷带走量很低,番茄生物产量大于甜瓜,所以番茄作物磷带走量显著大于甜瓜,分别(全P)107.676kg·ha-1和49.762kg·ha-1。
(3)番茄和甜瓜分别为P25和P0处理最接近土壤磷素平衡。土壤磷素盈余量随施磷量的增多呈显著的线性增加趋势,番茄和甜瓜具有Y=0.9463X-98.969和Y=1.0024X-50.098(P<0.01)的关系,根据该关系计算出番茄与甜瓜生长季的定量平衡施磷标准分别为104.59kg·ha-1和49.98kg·ha-1(全P)。
(4)Olsen-P、CaCl2-P和全P的含量均随深度呈明显的递减趋势,说明土壤磷素的积累逐渐由根层(0-20cm)向深层进行渗透,试验期间Olsen-P和全P含量在不同土层深度均随时间有不同程度的增加,试验前后0-60cm三个层次的Olsen-P和全P含量在不同处理间差异显著。CaCl2-P则在试验前后没有显著变化,但80-100cm土层深度也有明显的CaCl2-P分布,说明磷素的淋溶已达到1m的深度。
(5)Olsen-P、CaCl2-P和全P三种状态的磷含量具有显著的线性相关性,说明三者具有相互转化的关系。
据此,建议试验区温室生产应严格控制磷肥施用量,至少将磷投入量降低到平衡施肥量以下(试验产量水平下番茄为104.59kg·ha-1,甜瓜为49.98kg·ha-1),配合其它管理措施,选用低磷肥甚至无磷肥,以减少磷素盈余,降低土壤磷污染的风险,提高生产效率。