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玉米晚稻模式是长江中游新发展的模式,而对其前后季作物在养分利用上关系,及周年肥料的合理运筹尚不清楚。2014年在湖北省武穴市研究了玉-稻系统的不同施肥模式下土壤氮、磷、钾等养分动态及作物产量,并在此基础上,2015年研究了不同晚稻季磷肥前移至玉米季底施对玉稻系统土壤速效养分的变化及周年养分收支平衡状况,对玉米及晚稻产量形成和养分吸收利用效率的影响,提出了适合玉-稻系统的磷肥施用策略,不但可以提高产量,同时还能促进养分的吸收和增加效益。主要结果如下:(1)2014年试验设置了3个处理,主要包括常规施肥(MR)、前季施肥后季不施肥(MR0)和两季均不施肥(M0R0)三个处理。研究结果表明:与玉米播种前相比,各处理在玉米收获及晚稻收获时土壤中的硝态氮、铵态氮及速效钾的含量显著减小,而MR处理土壤速效磷的则是显著增加了,MR0处理略有降低;N、P、K养分收支平衡表明,MR、MR0在玉米收获后氮亏缺,钾的盈余基本平衡,而磷在玉米收获后土壤的盈余量是施磷量的2/5,以上说明,从当前施肥模式看,玉米收获后施用的氮素和钾素没有残留的,磷素有一定的剩余;MR0与M0R0晚稻的生长和产量几乎没有差异,表明了,在氮钾不足的情况下,残留的磷素没有对晚稻的生长产生效应。(2)2015年试验设置了7个处理,包括两季均不施肥(M0R0)、常规施肥(M1R1)、1/3晚稻季磷肥前移(M2R2)、2/3晚稻季磷肥前移(M3R3)、全部晚稻季磷肥前移(M4R0)、全部晚稻季磷肥前移且周年施磷量减少15%(M3R0)、全部晚稻季磷肥前移且周年施磷量减少30%(M2R0)。结果表明(1)与常规施肥处理(M1R1)相比,晚稻季磷肥前移且周年施磷量不变等处理均没有降低玉米及晚稻成熟期干物质积累量,且M3R3处理显著提高了晚稻的生物量;晚稻季磷肥全部前移且周年施磷量减少的处理,对玉米干物质积累没有影响,但显著降低了水稻的生物量。(2)晚稻季磷肥前移且周年施磷量不变等处理晚稻产量均显著高于常规施肥处理(M1R1),且M4R0处理显著提高了玉米及周年产量;M3R0处理作物产量与M1R1差异不显著,而M2R0处理则显著降低了晚稻的产量,但对玉米及周年产量无影响。(3)与常规施肥处理(M1R1)相比,晚稻季磷肥前移且周年施磷量不变等处理显著提高了玉米及晚稻对磷的吸收量;晚稻季磷肥全部前移且周年施磷量减少的处理,显著提高了玉米对磷的吸收量,但对晚稻对磷的吸收量没有影响。(4)与常规施肥处理(M1R1)相比,晚稻季磷肥前移且周年施磷量不变等处理对稻季土壤速效磷没有影响,而晚稻季磷肥全部前移且周年施磷量减少的处理显著降低了晚稻收获期土壤速效磷;晚稻磷肥前移施用促进了周年系统磷的收支平衡。(5)与常规施肥处理(M1R1)相比,M2R2、M3R3、M4R0显著提高了磷素的农学利用效率及磷肥增产贡献率,增加幅度分别为1.9-3倍和2.4-4.1倍;M3R0对磷的农学利用效率无影响,却显著提高了磷的增产贡献率。综合以上结果表明在玉米-晚稻轮作系统中为了获得更高的作物产量及提高磷肥的利用效率,稻季磷肥的2/3或者全部可以前移至玉米季作底肥施用;在周年产量不变的情况,周年磷肥的施用量可以减少15%。