【摘 要】
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玉米是我国重要的粮食作物,黑龙江省是春玉米主产区,连作是玉米主要的种植方式。磷素是作物生长发育的必需营养元素,合理施用磷肥能促进玉米各部分器官的建成、提高产量和品质,过量施用磷肥对玉米产量增加效果不明显,但会加剧土壤磷素流失的环境风险。土壤中有效磷主要来源于无机磷的转化,磷素有效性受溶解、沉淀、吸附、矿化和生物固定的影响。土壤团聚体是养分的重要载体,团粒结构及组成影响土壤磷素的储存、供应及有效性,
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玉米是我国重要的粮食作物,黑龙江省是春玉米主产区,连作是玉米主要的种植方式。磷素是作物生长发育的必需营养元素,合理施用磷肥能促进玉米各部分器官的建成、提高产量和品质,过量施用磷肥对玉米产量增加效果不明显,但会加剧土壤磷素流失的环境风险。土壤中有效磷主要来源于无机磷的转化,磷素有效性受溶解、沉淀、吸附、矿化和生物固定的影响。土壤团聚体是养分的重要载体,团粒结构及组成影响土壤磷素的储存、供应及有效性,施用磷肥会改变土壤团聚体中磷组分含量,影响土壤磷的有效性及磷肥利用率。因此,研究施磷对连作玉米土壤磷组分及产量的影响,对促进玉米高效生产与磷素的可持续利用具有重要意义。本试验于2021年在东北农业大学向阳实验实习基地进行,试验开始于2016年,采用小区定位方法,玉米种植方式为连作。试验设置不施磷肥、施常量磷肥和施高量磷肥三个施磷水平,以及三个施磷水平年度间不同的组合,重过磷酸钙施用量分别为0.00kg/hm2（N）、156.75kg/hm2（C）和 313.50kg/hm2（H）。试验共 7 个处理,分别为:PN（2016-2021 年不施磷肥）、PC（2016-2021年施常量磷肥）、PH（2016-2021年施高量磷肥）、PC-N（2016、2017年施常量磷肥,2018-2021年不施磷肥）、PH-N（2016、2017年施高量磷肥,2018-2021年不施磷肥）、PN-C（2016、2017年不施磷肥,2018-2021年施常量磷肥）、PN-H（2016、2017年不施磷肥,2018-2021年施高量磷肥）,在不同施磷量下研究土壤各粒级间磷组分含量、植株磷素积累量、玉米产量及磷肥利用率的变化。试验结果表明:（1）土壤活性磷（H2O-P、NaHCO3-Pi 和 NaHCO3-Po）、中等活性磷（NaOH-Pi 和 NaOH-Po）、稳定态磷（HCl-P和Residual-P）及全磷的含量均随施磷量的增加而提高。连续6年不改变施肥量的高磷（PH）、常磷（PC）、无磷（PN）处理间,表现为PH＞PC＞PN;变磷处理中,无磷变高磷（PN-H）、无磷变常磷（PN-C）和无磷（PN）处理表现为PN-H＞PN-C＞PN,而常磷变无磷（PC-N）、高磷变无磷（PH-N）处理磷组分含量显著降低。（2）不同土壤粒级的活性磷、中等活性磷、稳定态磷以及全磷含量存在明显差异,在同一施磷水平下土壤活性磷、中等活性磷、稳定态磷以及全磷含量均表现为0.25-5mm粒级下最高,＞5mm粒级下最低。（3）施磷肥显著增加了玉米磷素积累量,减施磷肥显著降低了玉米磷素积累量。连续6年不改变施肥量的PH、PC、PN处理间,植株磷素积累量均表现为PH和PC显著高于PN处理;变磷处理中,PN-H、PN-C处理磷积累量显著增加,而PH-N、PC-N处理的磷积累量显著降低。（4）施磷肥处理显著提高玉米产量,常磷水平下再增施磷肥无增产作用。连续6年不改变施肥量的PH、PC、PN处理间,玉米的平均产量表现为PH和PC显著高于PN处理;变磷处理中,表现为PN-H＞PN-C＞PC-N＞PH-N,PN-H和PN-C处理产量增加,而PH-N处理产量无明显变化,PC-N处理产量降低。（5）玉米磷肥利用率、生理利用率、磷肥偏生产力以及农学效率在连续6年不改变施肥量的PC、PH处理间表现为PC高于PH处理;在变磷处理中,磷肥偏生产力和农学效率表现为PN-C高于PN-H处理;常量磷肥有利于磷肥利用效率的提高,高量磷肥处理未提高磷肥利用效率。施用磷肥对玉米土壤磷组分及产量有重要影响。土壤中各磷组分含量在PN-H处理下显著增加,且在0.25-5mm粒级下最高;而玉米产量、磷素积累量、磷肥利用率、生理利用率、偏生产力以及农学效率均在常磷处理下最高。施磷肥增强了土壤的磷素供应能力,为促进玉米高效生产与磷素的可持续利用选择常磷处理能满足玉米对磷的需求。
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