中国小麦生产的磷肥用量优化潜力及其对产量、籽粒营养和环境效应的影响

李顺晋，安雨丽，崔玉涛，李浩然，陈新平，张 伟

(西南大学 资源环境学院，农业科学研究院，重庆 400715)

我国是世界上小麦集约化种植最典型的国家之一，依据气候条件，我国小麦生产区可划分为4个大区：华北麦区、西北麦区、长江中下游麦区和西南麦区，不同大区的小麦产量有明显差异。2019年，我国4大麦区小麦播种面积共计2 400万hm2，总产量为1.3亿t，分别占全国总量的97%和98%[1]。统计数据表明：2016—2019年，我国小麦播种面积连续下降，2019年的播种面积比2016年减少96万hm2[2]。在此背景下，提高小麦单位面积产量对保障我国粮食安全具有特别的意义。

农业生产中，磷肥施用是保证小麦产量的重要措施之一。作为大量元素之一，磷素在植物生理代谢过程中发挥着突出作用。研究表明，小麦对土壤磷素供应比较敏感[3-4]。施用磷肥能促进小麦叶绿素合成，增加叶面积指数，提高叶片净光合速率，进而增加小麦生物量累积；此外，磷肥施用还能促进小麦根系发育，增加分蘖，提高成穗率，从而保证小麦产量[5-7]。然而，目前我国小麦生产上磷肥不合理施用(缺乏或过量施用)的现象仍然存在。由于磷素易被土壤吸附固定，因此过量的磷素投入会增加土壤的磷素残留。当前，我国作物磷肥利用率平均仅为11.6%[8]，是全球土壤磷素失衡最严重的国家之一[9]。不合理的磷肥施用既会影响粮食安全，又会造成环境风险等多方面的问题[10]。因此，量化我国小麦生产的磷肥临界用量具有现实意义。

邓燕[11]的研究表明，适宜的磷素供应能在保证小麦高产的前提下协调作物的生物学潜力，但是过量的磷素投入不仅不会进一步增加小麦产量[12-14]，反而会影响小麦的生物学潜力发挥，降低肥料利用率。……