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摘要 为了明确沿江潮土稻麦轮作条件下土壤速效磷临界值和磷肥效应，进行了小麦、水稻轮作周期的磷肥临界指标研究。结果表明：土壤速效磷含量总体随施磷量的增加而呈增加趋势，表现为低施磷量水平时，土壤速效磷含量增加缓慢；在施磷量达90 kg/hm2以上时，土壤速效磷含量快速增长，在水稻、小麦上的趋势一致。土壤速效磷临界值，小麦为18.5 mg/kg，水稻为15.8 mg/kg；磷系数，小麦为15.8 kg/hm2（P2O5），水稻为25.6 kg/hm2（P2O5）。
关键词 稻麦轮作；磷肥效应；临界值；磷系数
中图分类号 S147 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）12-0215-03
磷是植物生长所必需的重要营养元素之一[1]，农田土壤中磷素营养状况影响作物的产量和品质[2]。据相关报道，土壤磷累积与磷肥施用量密切相关[3]。目前对于小麦、水稻单季作物施磷量的研究报道较多，对稻麦轮作条件下磷肥施用的研究则相对不足。由于在稻麦轮作中，“水”季和“旱”季时土壤磷和肥料磷的有效性不一样，因此对于磷肥的施用，就不应该单单从一季作物考虑，而要从整个轮作周期考虑[4]。为此，从2008年秋播开始，选择在沿江潮土上进行了稻麦轮作条件下土壤磷素临界指标的研究，取得了较为完整的结果，为该土壤类型区稻麦轮作条件下的土壤磷素养分正确评价和磷肥的合理施用提供了依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
田间试验在张家港市沿江潮土地区乐余镇双桥村进行，成土母质为长江冲积物，土壤肥力水平中等，土壤pH 值8.0，含有机质25.8 g/kg、全氮1.6 g/kg、速效磷7.5 mg/kg。
1.2 试验材料
供试小麦品种为扬麦16号、水稻品种为常农粳5号；供试肥料均为单质肥料：氮肥为尿素（含N 46%），磷肥为过磷酸钙（含P2O5 12%），钾肥为氯化钾（含K2O 60%）。
1.3 试验设计
小麦、水稻均设8个磷肥不同用量处理，分别为施磷（P2O5）0、30、60、90、120、150、180、210 kg/hm2，处理代号分别用P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7表示。除磷肥外，小麦各处理统一施氮肥（N）180 kg/hm2、钾肥（K2O）120 kg/hm2；水稻各处理统一施氮肥（N）270 kg/hm2、钾肥（K2O）120 kg/hm2。肥料运筹方法：磷、钾肥全部作基肥；小麦氮肥的基肥与穗肥比例为6∶4，穗肥分别在倒三叶期和倒二叶期施入，用量各占穗肥总量的50%；水稻氮肥的基肥、分蘖肥与穗肥比例为5∶1∶4，穗肥在倒三叶期时一次施用。3次重复，田间随机区组排列，共24个小区，小区面积33.3 m2，稻、麦小区保持一致，四周设保护行。试验小区间麦季采用浅沟隔离，稻季采用土埂覆薄膜隔离。
1.4 测试方法
各小区于种植前和施磷肥后20 d用五点法采集试验小区土样，采样深度0～20 cm，分析土壤速效磷含量。检测方法引用中国土壤学会编制的《土壤农业化学分析方法》，采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法。
2 结果与分析
2.1 施磷产量效应
由表1、2可知，处理P4小麦产量最高，达7 606 kg/hm2，与处理P3、P7、P5差异不显著，与其他处理差异达显著水平；处理P5水稻产量最高，达9 259 kg/hm2，与处理P4、P3、P2、P6、P1差异不显著，与其他处理差异达显著水平；稻麦全期处理P4产量最高，达16 856 kg/hm2，与处理P3、P5差异不显著，与其他处理差异达显著水平。小麦产量达极显著水平（F小麦=8.94>F0.01=4.28），水稻产量达显著水平（F0.01 =4.28>F水稻=3.32>F0.05=2.76），稻麦全期总产达极显著水平（F全期=7.89>F0.01=4.28）。磷肥的总体增产效果：小麦15.0% ～31.63%，水稻-3.62%～6.55%，稻麦全期7.82%～16.50%，施磷对小麦的增产效果明显优于水稻。
2.2 极限施磷量与经济施磷量
建立施磷量（X）与产量（Y）之间的磷肥肥效曲线方程，小麦为Y=-0.083 6X2 22.161X 5 909.8（图1）；水稻为Y= -0.064 1X2 13.001X 8 616.2（图2）；稻麦全期为Y=-0.036 9X2 17.581X 14 526（图3）。采用最小二乘法求得极限施磷量小麦为132 kg/hm2，水稻为101 kg/hm2，稻麦全期为238 kg/hm2。按小麦1.78元/kg、水稻2.00元/kg、磷肥（P2O5）4.7元/kg计算，经济施磷量分别为小麦117 kg/hm2，水稻83 kg/hm2，稻麦全期205 kg/hm2。
2.3 土壤速效磷临界值
根据土壤速效磷含量与稻麦增产率变化数据（表3），建立各处理施磷后20 d的土壤速效磷含量（X）与相应的施磷增产百分率（Y）回归曲线方程，小麦为Y=-0.150 3X2 5.560 9X -24.023（图4），水稻为Y=-0.161 8X2 5.109 8X-33.587（图5）。由方程计算土壤速效磷临界值小麦为18.5 mg/kg，水稻为15.8 mg/kg。
2.4 土壤速效磷磷系数
2.4.1 施磷量对土壤速效磷变化的影响。土壤速效磷含量总体随施磷（P2O5）量的增加而呈增加趋势。在施磷量为60 kg/hm2及以下时，土壤速效磷含量增加缓慢；在施磷量为90 kg/hm2及以上时，土壤速效磷含量快速增长，且小麦、水稻表现出相同趋势。在稻季施磷前，低施磷水平（60 kg/hm2及以下）土壤速效磷呈继续上升趋势，而高施磷水平（90 kg/hm2及以上）土壤速效磷呈下降趋势（表4，图6、图7）。 2.4.2 磷系数。建立施磷量（X）与土壤速效磷增加量（Y）曲线方程，小麦为Y=0.063 3X-0.566 7（图6），水稻为Y=0.039 1X 0.231 7（图7）。由方程求出，小麦磷系数为15.8 kg/hm2，水稻为25.6 kg/hm2。
3 结论与讨论
（1）当土壤速效磷含量低于临界值时，施磷对小麦、水稻均有很好的增产效应，且小麦的增产幅度大于水稻[5-6]。
（2）磷肥用量与小麦、水稻产量之间的关系符合二次多项式曲线方程；小麦极限施磷量为132 kg/hm2，经济施磷量为117 kg/hm2；水稻极限施磷量为101 kg/hm2，经济施磷量为83 kg/hm2；稻麦全期极限施磷量为238 kg/hm2，经济施磷量为205 kg/hm2。
（3）土壤速效磷含量总体随施磷量增加而增加。在低施磷量水平时，土壤速效磷含量增加缓慢；在施磷量达90 kg/hm2时，土壤速效磷含量快速增长，且稻、麦趋势相同。
（4）土壤速效磷临界值小麦为18.5 mg/kg，水稻为15.8 mg/kg。每提高1 mg/kg土壤速效磷含量，需施磷（P2O5）肥小麦为15.8 kg/hm2，水稻为25.6 kg/hm2。
4 参考文献
[1] 鲁如坤.植物营养与施肥原理[M].北京：农业出版社，2000：201-202.
[2] 娄运生，李忠佩，张桃林.不同水分状况及施磷量对水稻土中速效磷含量的影响[J].土壤，2005，37（4）：640-644.
[3] 张乃明，李学成，李阳红.滇池流域土壤磷累积特征与释放风险研究[J].土壤，2007，39（4）：665-667.
[4] 磷肥在水稻及水旱轮作中的有效施用[EB/OL].（2013-03-06）[2016-04-25].http：//www.china-fertinfo.com.cn/viewxx.aspx？id=23
关键词 稻麦轮作；磷肥效应；临界值；磷系数
中图分类号 S147 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）12-0215-03
磷是植物生长所必需的重要营养元素之一[1]，农田土壤中磷素营养状况影响作物的产量和品质[2]。据相关报道，土壤磷累积与磷肥施用量密切相关[3]。目前对于小麦、水稻单季作物施磷量的研究报道较多，对稻麦轮作条件下磷肥施用的研究则相对不足。由于在稻麦轮作中，“水”季和“旱”季时土壤磷和肥料磷的有效性不一样，因此对于磷肥的施用，就不应该单单从一季作物考虑，而要从整个轮作周期考虑[4]。为此，从2008年秋播开始，选择在沿江潮土上进行了稻麦轮作条件下土壤磷素临界指标的研究，取得了较为完整的结果，为该土壤类型区稻麦轮作条件下的土壤磷素养分正确评价和磷肥的合理施用提供了依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
田间试验在张家港市沿江潮土地区乐余镇双桥村进行，成土母质为长江冲积物，土壤肥力水平中等，土壤pH 值8.0，含有机质25.8 g/kg、全氮1.6 g/kg、速效磷7.5 mg/kg。
1.2 试验材料
供试小麦品种为扬麦16号、水稻品种为常农粳5号；供试肥料均为单质肥料：氮肥为尿素（含N 46%），磷肥为过磷酸钙（含P2O5 12%），钾肥为氯化钾（含K2O 60%）。
1.3 试验设计
小麦、水稻均设8个磷肥不同用量处理，分别为施磷（P2O5）0、30、60、90、120、150、180、210 kg/hm2，处理代号分别用P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7表示。除磷肥外，小麦各处理统一施氮肥（N）180 kg/hm2、钾肥（K2O）120 kg/hm2；水稻各处理统一施氮肥（N）270 kg/hm2、钾肥（K2O）120 kg/hm2。肥料运筹方法：磷、钾肥全部作基肥；小麦氮肥的基肥与穗肥比例为6∶4，穗肥分别在倒三叶期和倒二叶期施入，用量各占穗肥总量的50%；水稻氮肥的基肥、分蘖肥与穗肥比例为5∶1∶4，穗肥在倒三叶期时一次施用。3次重复，田间随机区组排列，共24个小区，小区面积33.3 m2，稻、麦小区保持一致，四周设保护行。试验小区间麦季采用浅沟隔离，稻季采用土埂覆薄膜隔离。
1.4 测试方法
各小区于种植前和施磷肥后20 d用五点法采集试验小区土样，采样深度0～20 cm，分析土壤速效磷含量。检测方法引用中国土壤学会编制的《土壤农业化学分析方法》，采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法。
2 结果与分析
2.1 施磷产量效应
由表1、2可知，处理P4小麦产量最高，达7 606 kg/hm2，与处理P3、P7、P5差异不显著，与其他处理差异达显著水平；处理P5水稻产量最高，达9 259 kg/hm2，与处理P4、P3、P2、P6、P1差异不显著，与其他处理差异达显著水平；稻麦全期处理P4产量最高，达16 856 kg/hm2，与处理P3、P5差异不显著，与其他处理差异达显著水平。小麦产量达极显著水平（F小麦=8.94>F0.01=4.28），水稻产量达显著水平（F0.01 =4.28>F水稻=3.32>F0.05=2.76），稻麦全期总产达极显著水平（F全期=7.89>F0.01=4.28）。磷肥的总体增产效果：小麦15.0% ～31.63%，水稻-3.62%～6.55%，稻麦全期7.82%～16.50%，施磷对小麦的增产效果明显优于水稻。
2.2 极限施磷量与经济施磷量
建立施磷量（X）与产量（Y）之间的磷肥肥效曲线方程，小麦为Y=-0.083 6X2 22.161X 5 909.8（图1）；水稻为Y= -0.064 1X2 13.001X 8 616.2（图2）；稻麦全期为Y=-0.036 9X2 17.581X 14 526（图3）。采用最小二乘法求得极限施磷量小麦为132 kg/hm2，水稻为101 kg/hm2，稻麦全期为238 kg/hm2。按小麦1.78元/kg、水稻2.00元/kg、磷肥（P2O5）4.7元/kg计算，经济施磷量分别为小麦117 kg/hm2，水稻83 kg/hm2，稻麦全期205 kg/hm2。
2.3 土壤速效磷临界值
根据土壤速效磷含量与稻麦增产率变化数据（表3），建立各处理施磷后20 d的土壤速效磷含量（X）与相应的施磷增产百分率（Y）回归曲线方程，小麦为Y=-0.150 3X2 5.560 9X -24.023（图4），水稻为Y=-0.161 8X2 5.109 8X-33.587（图5）。由方程计算土壤速效磷临界值小麦为18.5 mg/kg，水稻为15.8 mg/kg。
2.4 土壤速效磷磷系数
2.4.1 施磷量对土壤速效磷变化的影响。土壤速效磷含量总体随施磷（P2O5）量的增加而呈增加趋势。在施磷量为60 kg/hm2及以下时，土壤速效磷含量增加缓慢；在施磷量为90 kg/hm2及以上时，土壤速效磷含量快速增长，且小麦、水稻表现出相同趋势。在稻季施磷前，低施磷水平（60 kg/hm2及以下）土壤速效磷呈继续上升趋势，而高施磷水平（90 kg/hm2及以上）土壤速效磷呈下降趋势（表4，图6、图7）。 2.4.2 磷系数。建立施磷量（X）与土壤速效磷增加量（Y）曲线方程，小麦为Y=0.063 3X-0.566 7（图6），水稻为Y=0.039 1X 0.231 7（图7）。由方程求出，小麦磷系数为15.8 kg/hm2，水稻为25.6 kg/hm2。
3 结论与讨论
（1）当土壤速效磷含量低于临界值时，施磷对小麦、水稻均有很好的增产效应，且小麦的增产幅度大于水稻[5-6]。
（2）磷肥用量与小麦、水稻产量之间的关系符合二次多项式曲线方程；小麦极限施磷量为132 kg/hm2，经济施磷量为117 kg/hm2；水稻极限施磷量为101 kg/hm2，经济施磷量为83 kg/hm2；稻麦全期极限施磷量为238 kg/hm2，经济施磷量为205 kg/hm2。
（3）土壤速效磷含量总体随施磷量增加而增加。在低施磷量水平时，土壤速效磷含量增加缓慢；在施磷量达90 kg/hm2时，土壤速效磷含量快速增长，且稻、麦趋势相同。
（4）土壤速效磷临界值小麦为18.5 mg/kg，水稻为15.8 mg/kg。每提高1 mg/kg土壤速效磷含量，需施磷（P2O5）肥小麦为15.8 kg/hm2，水稻为25.6 kg/hm2。
4 参考文献
[1] 鲁如坤.植物营养与施肥原理[M].北京：农业出版社，2000：201-202.
[2] 娄运生，李忠佩，张桃林.不同水分状况及施磷量对水稻土中速效磷含量的影响[J].土壤，2005，37（4）：640-644.
[3] 张乃明，李学成，李阳红.滇池流域土壤磷累积特征与释放风险研究[J].土壤，2007，39（4）：665-667.
[4] 磷肥在水稻及水旱轮作中的有效施用[EB/OL].（2013-03-06）[2016-04-25].http：//www.china-fertinfo.com.cn/viewxx.aspx？id=23