基于甘蔗产量与土壤磷素平衡的磷肥施用量研究

[目的]探讨南方赤红壤蔗区基于甘蔗产量与土壤磷素平衡的磷肥施用量,为该地区农田磷素高效利用与科学施磷提供参考依据.[方法]于2014-2016年在广西甘蔗主产区(南宁市武鸣区)布置田间定位试验,共设5个磷肥施用量水平,分别是0 (P0)、75 kg P2O5.hm-2(P1)、150 kg P2O5.hm-2(P2)、300 kg P2O5.hm-2 (P3)和600 kg P2O5.hm-2(P4),连续3年测定甘蔗蔗茎、蔗叶产量和土壤Olsen-P含量,采用Mitscherlich模型拟合蔗茎产量对Olsen-P的响应曲线,计算土壤Olsen-P农学阈值,并分析植株磷含量,计算甘蔗吸磷量,磷肥利用率和磷素表观平衡状况.[结果]与P1处理相比,P2处理蔗茎产量显著提高8.3％(2014年)、18.0％(2015年)和15.5％(2016年).蔗叶和地上部产量均以P2或P3处理最高,但不同施磷量间蔗茎、蔗叶和地上部产量整体无显著差异.P2-P4处理蔗茎磷累积量、蔗叶磷累积量和地上部磷累积量也相当.土壤Olsen-P含量、磷素表观平衡量和磷素盈余率均随施磷量的增加而显著增加,而磷素表观回收率和磷素偏生产力随施磷量的增加逐渐下降,以P1处理最高,显著高于P3和P4处理.Mitscherlich方程拟合获得Olsen-P农学阈值为13.4 mg·kg-1.相关分析表明,施磷量与磷素盈余率、磷素盈余率与土壤Olsen-P含量呈极显著的线性正相关关系(P＜0.01);磷素盈余率与甘蔗蔗茎产量呈极显著二次相关(P＜0.01),与磷素表观回收利用率、磷素偏生产力呈极显著指数相关(P＜0.01).当施磷量为40.9 kg·hm-2时,磷素盈余率为0,土壤Olsen-P含量为15.87 mg·kg-1,甘蔗蔗茎产量为94.2 t.hm-2.线性加平台拟合下的优化施磷量,土壤磷素盈余率为216.2％-232.7％,土壤Olsen-P含量为24.7-25.4 mg·kg-1,甘蔗蔗茎产量为99.7-100 t.hm-2.[结论]在Olsen-P含量较高的蔗区,40.9 kgP2O5·hm-2施用量能维持土壤磷素平衡,保持土壤适宜的Olsen-P含量,获得较高的产量与磷肥利用率,可以作为推荐的适宜施磷量.