水肥管理及生物炭施用对作物产量和磷效率及磷淋失的影响*

卢慧宇，杜文婷，张弘 弢，徐佳星，韩 燕，郑景瑞，王仁杰，杨学云，张树兰

(西北农林科技大学资源环境学院/农业部西北植物营养与环境重点实验室 杨凌 712100)

磷素不仅是作物生长的限制因子，也是造成环境污染的重要因素之一[1-2]。生产磷肥所用的磷矿并非可再生资源，许多学者认为世界的磷矿资源即将耗竭[3]，但磷肥投入量仍逐年增加。据统计，我国农田磷肥投入量从1980年的273.3 万t 上升至2018年的728.0 万t，约增加166.4% (http：//www.stats.gov.cn/tjsj./ndsj/)。中国北方平原磷素盈余量为年均53 kg·hm−2，约是美国中西部地区的63 倍[4]。据报道陕西关中地区冬小麦(Triticum aestivum)、夏玉米(Zea mays)磷肥施用量过高的农户分别占58.1%和19.7%[5]，而磷肥利用率仅为7.0%～18.4%[6]。肥料利用率低不仅增加了农民的生产成本，而且造成了环境污染等一系列问题[7]。过去认为，北方土壤pH 较高、对磷的吸附能力强且土壤对磷的化学固定等作用使土壤磷素很难垂直向下移动，磷酸根在土体中浓度很低，磷素主要以难溶性化合物的形态存在，磷素没有淋失或磷素的淋失并不重要[8]； 但近年来，随着磷肥和有机肥长期过量施用，土壤耕层的磷素大量累积，若超过饱和吸附点时则会发生淋溶，尤其是在有机肥大量施用的情况下[9-11]。土壤中磷素淋失主要通过水分运动，在不合理的灌溉以及大量降雨时土壤水分达到饱和会发生淋溶损失[12]； 已有研究报道，随灌溉量的增加，淋溶到120 cm 土体以下的磷素随着增加[13]； 还有研究发现灌溉会引起中度活性磷向稳定性磷的转化，减少土壤磷素有效性，可以降低土壤磷流失风险[14]。……