稻油轮作系统氮磷钾肥平衡施用提高作物产量和养分利用效率

　　

摘要：

【目的】系统评估不同种类养分投入对连续轮作作物周年产量及养分吸收利用的影响，为稻油轮作养分管理提供参考。【方法】于2016—2024年开展连续8年的稻油轮作田间定位试验，设置氮磷钾均施（NPK）以及在此基础上不施氮（-N）、不施磷（-P）、不施钾（-K）共4个处理，分析轮作周年作物产量及产量构成因子、氮磷钾养分利用及表观平衡。【结果】不平衡施肥显著降低作物产量，与NPK处理相比，-N、-P和-K处理的水稻分别减产26.7%、36.7%和2.8%，油菜分别减产57.4%、86.4%和12.3%，水稻有效穗数和油菜角果数降低是导致作物减产的主要原因。随着轮作年限增加，-N、-P和-K处理的作物累积产量较NPK处理的减产程度逐渐增大；与NPK处理相比，-P处理的水稻和油菜产量稳定性和可持续性显著降低。从轮作周年养分分配来看，水稻的氮素、磷素和钾素累积量均高于油菜。不平衡施肥条件下，水稻、油菜和轮作周年的养分累积量变化趋势与产量一致。肥料利用率分析表明，水稻的氮、磷、钾肥贡献率均低于油菜，而氮肥和磷肥的农学利用率、磷肥和钾肥的回收利用率均高于油菜。从轮作周年养分表观平衡来看，水稻季土壤的养分盈余均少于油菜季土壤，NPK处理的轮作周年土壤氮素盈余135.1 kg N·hm^-2，磷素盈余49.6 kg P₂O₅·hm^-2，钾素亏缺225.1 kg K₂O·hm^-2，单一养分的缺失加剧了其他养分的盈余。【结论】稻油轮作系统中缺乏任何单一养分均会显著降低作物产量及养分吸收利用效率，降幅与基础土壤肥力水平相关。在本试验条件下，-P处理降幅最大，其次为-N处理，-K处理降幅最小，油菜减产的幅度明显高于水稻。因此，需重视氮肥和磷肥的投入以实现作物高产稳产，适当补充钾肥以缓解土壤钾库耗竭，以此实现长期稻油轮作系统的高产高效和可持续发展。