磷在植物生命中最重要的作用是储存和转运能量 ,同时也是核酸辅酶、核苷酸、磷蛋白、磷脂和磷酸糖类等一系列重要的生化物质的结构组分。在植物生命早期充分供磷对形成生殖器官原基至关重要。植物组织和土壤中磷的含量少于氮、钾 ,与硫相近。磷在土壤中含量一般较少 ,又容易与土壤组分反应生成难溶的、对作物有效性低的化合物。因此磷是土壤肥力和作物营养管理中的重要一环。1 江西土壤磷素与磷肥效应1 .1 江西农田磷素供应变化状况植物从土壤中吸收磷 ,若土壤没有充足的磷 ,又得不到外界补充 ,则植物生长将受到限制。若以磷肥形式对土壤进行补充 ,由于淋失和作物带走的磷一般很少 ,土壤表层的磷素一般有积累 ,因此充分了解农田磷素供应的变化状况 ,对于科学合理施用磷肥具有极其重要的作用。根据江西省第二次土壤普查资料 ( 1 979～ 1 983) ,江西省耕地土壤磷素分布概况可见表 1。表 1 江西省耕地土壤磷素分布概况 (第二次土壤普查 )Ｔａｂｌｅ 1 ＳｔａｔｕｓｏｆｓｏｉｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｉｎＪｉａｎｇｘｉｐｒｏｖｉｎｃｉａｌａ ｒａｂｌｅｌａｎｄ(ｔｈｅｓｅｃｏｎｄｇｅｎｅｒａｌｓｏｉｌｓｕｒｖｅｙ)项目Ｉｔｅｍ丰富(Ｒｉｃｈ)指标Ｉｎｄｅｘ占耕地面积Ｍａｋｉｎｇｕｐｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｏｆａｒａｂｌｅｌａｎｄ中等 (Ｍｅｄｉｕｍ)指标Ｉｎｄｅｘ占耕地面积Ｍａｋｉｎｇｕｐｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｏｆａｒａｂｌｅｌａｎｄ缺乏 (Ａｂｓｅｎｔ)指标Ｉｎｄｅｘ占耕地面积Ｍａｋｉｎｇｕｐｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｏｆａｒａｂｌｅｌａｎｄ全磷 >0 .8ｇ ｋｇ 2 .6 % 0 .4～ 0 .8ｇ ｋｇ 37.2 % <0 .4ｇ ｋｇ 6 0 .18%有效磷 >10ｍｇ ｋｇ 2 3.14 % 5～ 10ｍｇ ｋｇ 38.14 % <5ｍｇ ｋｇ 38.72 % 注 :划分标准按第二次土壤普查全国统一标准。根据当时的划分标准 ,江西省耕地土壤有效磷缺乏面积占 38.72 % ,全磷缺乏面积占 6 0 .1 8%。江西省水稻土有效磷含量为 ( 7.8± 7.3)ｍｇ ｋｇ ,全磷含量为 ( 0 .52± 0 .33)ｇ ｋｇ ,旱地土壤有效磷含量 ( 9.0± 7.0 )ｍｇ ｋｇ ,全磷含量 ( 0 .6 3± 0 .4 5)ｇ ｋｇ。在当时的生产条件下 ,由于水稻土经过长期的耕作和收获 ,从施肥中得到的补充量有限 ,土壤中的磷素被逐渐消耗。所以水稻土的全磷和有效磷含量均比旱地土和自然土的低。经过近 2 0年的耕作和收获 ,由于重视了肥料在农业生产中的贡献率 ,农民重视了肥料的投入 ,1 997年我们选择了南昌县 (平原区 )、新干县 (平原与丘陵交接区 )、兴国县 (山区 )为代表的共 9个县市 ,采集了原土壤普查点位耕层土样 2 0 7个进行了农化分析 ,以充分了解土壤养分的变化情况。调查结果表明 ,江西省农田土壤有机质含量比 1 981年 (第二次土壤普查 )增加了2 0 .4 % ,全氮增加了 1 4 .3% ,碱解氮增加了 36 .8% ,速效磷增加了 91 .0 % ,有效钾增加了1 2 .6 % ,ｐＨ下降了 3.5%。说明由于肥料的大量施用 ,土壤磷素已有较高的积累。但是 ,随着科学技术的进步 ,当今农作物产量比 2 0世纪 70年代末 80年代初提高了 4 0 %以上 ,增产的主要原因是品种改良和增加肥料投入。沿用原第二次土壤普查土壤磷素的分级指标指导现在产量水平的磷肥施用已不适合。在我们的高产栽培研究中发现 ,当土壤速效磷含量达 2 0ｍｇ ｋｇ时 ,配施磷肥还具有显著的增产效果 ,因此应对过去土壤磷素的分级指标进行修正。2 0 0 1年 ,我所对湖口县、横峰县、德兴县、余干县、龙南县等地的中、低产田养分状况进行了调查 ,共取了 72个土样 ,土壤有效磷平均含量为 ( 1 3.2 0± 1 4 .6 5)ｍｇ ｋｇ。其中土壤有效磷含量低于 2 .0ｍｇ ｋｇ的有 7个 ,占土壤样品数的 9.7% ,低于 5.0ｍｇ ｋｇ的有 2 6个 ,占土壤样品数的36 .1 % ,低于 1 0 .0ｍｇ ｋｇ的有 39个 ,占土壤样品数的 54.2 %。按第二次土壤普查磷素分级指标 ,江西省中、低产田缺磷土壤还占 36 .1 % ,中等含量土壤占 1 8.1 %。说明土壤磷素分布不均衡 ,应该有针对性地加强中、低产田的磷肥投入。1 .2 江西磷肥肥效研究回顾1 .2 .1 磷肥肥效研究 2 0世纪 50年代末 6 0年代初 ,江西省就进行了磷肥肥效研究 ,试验结果表明 :在农作物上施用磷肥均有显著效果 ;冷浸性低产田以过磷酸钙的效果好 ,红壤性稻田以钙镁磷肥的肥效好 ;磷肥用于豆科、十字花科 ,其肥效大于禾本科作物 ;磷肥经济施用方法是用于水稻沾秧根和秧田施磷 ,用于紫云英以磷增氮。2 0世纪 6 0年代中期开始了大量的磷肥肥效试验 ,同时也进行了大面积增施磷肥 ,取得了显著的增产效果。综合 6 0年代江西省 4 40个试验资料 ,平均每 1ｋｇＰ2 Ｏ5增产稻谷 1 8.6ｋｇ、大豆 1 4 .8ｋｇ、花生 1 2 .6ｋｇ、芝麻 2 .8ｋｇ、红薯 2 2 4 .1ｋｇ、甘蔗 1 0 3.0ｋｇ、紫云英 531ｋｇ、油菜籽 1 2 .4ｋｇ、棉花皮棉 5.3ｋｇ。2 0世纪 70年代也进行了大量的磷肥肥效试验 ,由于 6 0年代连续施用磷肥 ,土壤中磷素水平有所提高 ,磷肥肥效和经济效益均逐渐下降。综合江西省 1 977年 2 9个试验 ,全年平均每1ｋｇＰ2 Ｏ5增产稻谷 1 3.0ｋｇ ,比 6 0年代下降了 5.6ｋｇ。到了 2 0世纪 80年代 ,磷肥肥效继续在下降。综合 1 981～ 1 985年江西省化肥网 87个试验资料 ,平均每 1ｋｇＰ2 Ｏ5增产稻谷 8.1 1ｋｇ、大豆 6 .4 7ｋｇ、花生 5.5ｋｇ、芝麻 1 .2 1ｋｇ、红薯 97.8ｋｇ、甘蔗 4 5.0ｋｇ、紫云英 2 31 .7ｋｇ、油菜籽 5.4ｋｇ、棉花皮棉 2 .3ｋｇ。2 0世纪 80年代后期和 90年代 ,磷肥肥效研究较少 ,主要是对磷酸二铵 (ＤＰＡ)进行了肥效试验 ,每 1ｋｇＰ2 Ｏ5增产稻谷 8.6ｋｇ、棉花皮棉 1 .1 7ｋｇ、油菜籽 6 .6ｋｇ、红麻 (皮 ) 6 9.5ｋｇ、花生2 .6ｋｇ、大豆 3.0ｋｇ。1 .2 .2 磷肥最适用量研究 综合 2 0世纪 6 0～ 70年代各地试验资料 ,不同磷肥施用量的肥效从高到低依次为每 6 6 7ｍ2 施Ｐ2 Ｏ51 .5ｋｇ(每 1ｋｇＰ2 Ｏ5增产稻谷 1 5.6ｋｇ) >每 6 6 7ｍ2 施Ｐ2 Ｏ52 .5ｋ(每 1ｋｇＰ2 Ｏ5增产稻谷 1 3.9ｋｇ) >5.0ｋｇ(每 1ｋｇＰ2 Ｏ5增产稻谷 9.4ｋｇ) >1 0 .0ｋｇ(每 1ｋｇＰ2 Ｏ5增产稻谷 2 .2ｋｇ)。以每 6 6 7ｍ2 施Ｐ2 Ｏ51 .7～ 4 .0ｋｇ较为适宜。 80年代初期 ,根据施肥效应函数 ,每 6 6 7ｍ2 最佳施Ｐ2 Ｏ5量 :早稻为 1 .8～ 3.8ｋｇ ,晚稻为 1 .0～ 2 .7ｋｇ<7> ,综合 80年代初的试验数据(ｎ =2 1 ) ,在早稻每 6 6 7ｍ2 产 31 5～ 395ｋｇ ,晚稻每 6 6 7ｍ2 产 336～ 4 1 2ｋｇ的情况下 ,全年作物带走Ｐ2 Ｏ55.3～ 8.9ｋｇ 6 6 7ｍ2 ,因此要使土壤有效磷维持一定水平 ,每年每 6 6 7ｍ2 至少要施入Ｐ2 Ｏ56 .0～ 9.0ｋｇ。在 2 0世纪 90年代的高产试验中 ,水稻单季产量为 550～ 6 0 0ｋｇ 6 6 7ｍ2 ,早稻带走Ｐ2 Ｏ54 .9～ 5.4ｋｇ,晚稻带走Ｐ2 Ｏ55.0～ 6 .0ｋｇ。因此 ,在双季稻超高产栽培条件下 ,每年每6 6 7ｍ2 至少要施入Ｐ2 Ｏ51 0 .0～ 1 2 .0ｋｇ。由于各个年代作物产量水平不一样 ,因此各个年代作物磷肥最适用量也不一样。1 .2 .3 磷肥品种的肥效研究 不同磷肥品种的肥效有差异。综合 2 0世纪 6 0～ 80年代的结果 ,不同磷肥品种的肥效依次为脱氟磷肥 (每 1ｋｇＰ2 Ｏ5增产稻谷 1 9.9ｋｇ,下同 ) >偏过磷酸钙( 1 9.6ｋｇ) >钙镁磷肥 ( 1 2 .6ｋｇ) >重过磷酸钙 ( 1 0 .4ｋｇ) >过磷酸钙 ( 7.6ｋｇ) >钢渣磷肥 ( 6 .6ｋｇ) >磷矿粉 ( 3.8ｋｇ)。综合 90年代的结果 ,磷铵 (ＤＰＡ) (每 1ｋｇＰ2 Ｏ5增产稻谷 8.6ｋｇ) >钙镁磷肥( 6 .7ｋｇ)。不同磷肥品种施用在同一土壤上 ,其当季增产效果也表现出明显差异。在麻砂泥田中施用等磷量的磷肥 ,肥效依次为 :过磷酸钙 (每 1ｋｇＰ2 Ｏ5增产稻谷 1 0 .7ｋｇ) >磷矿粉 ( 2 .3ｋｇ)>钙镁磷肥 ( 1 .2ｋｇ) ;在红砂泥田中肥效大小为钙镁磷肥 (每 1ｋｇＰ2 Ｏ5增产稻谷 1 1 .2ｋｇ) >过磷酸钙 ( 1 0 .6ｋｇ) >磷矿粉 ( 7.1ｋｇ)。不同矿质磷肥当季效果及后效反映也不一。对当季绿肥肥效以水溶性磷肥 ( 3年平均增产 1 91 .9% ,下同 ) >易溶性磷肥 ( 1 77.2 % ) >难溶性磷肥( 1 76 .8% ) ;早稻后效以易溶性磷肥 ( 2 8.0 8% ) >水溶性磷肥 ( 2 5.58% ) >难溶性磷肥( 1 6 .6 5% ) ;对第三季作物芝麻的残效 ,以难溶性磷肥 ( 59.5% ) >易溶性磷肥 ( 39.9% ) >水溶性磷肥 ( 3
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