07 Apr 2017

土壤残留磷与4R养分管理


Summer 2016, No. 1

土壤残留磷与4R养分管理

磷养育着整个世界。如果把磷肥从农业生产中拿走,世界粮食生产会受多大损失呢?答案却决于磷缺失的时间长度,但我们现有的数据仅仅来自有限的几个长期田间定位试验。美国堪萨斯州一个40年的长期试验发现,不施磷肥处理的玉米产量降低27%,高粱产量降低10%。在英国洛桑实验站,25年不施磷肥的小麦产量降低44%。在很多热带土壤上,作物产量更加依赖于磷肥。磷对世界粮食安全的贡献非常大。4R养分管理能保护磷肥资源,减少其流失(哪怕量很微小)对环境的危害。

磷残留的定义有多种。但通常包括人类活动对土壤磷素或转移途径的影响。农业措施通过施用化学肥料和有机肥使磷素在土壤中累积。但它也可能被耗竭,如果作物带走的磷没有得到补充。残留可能包括河岸和泥沙中累积的磷,来自人为活动导致的水土流失。一些作者认为改变江河流量/动和农田安装排水陶管是加速磷从田间流向河流的重要因素。

农田中磷的残留量可以用土壤测试值来反映。国际植物营养研究所及其前人已对土壤测试数据进行了总结。数据表明,在北美洲低于临界值的土壤磷测试值从1960年代的60%降到了2005年的40%,但过去10年内又增加到44%。在玉米带中的一些重要州,土壤磷的耗竭从1980年时代就开始了。

目前有56%的高于临界值土壤代表两个水平的残留。其中很多土壤的磷处于最佳水平,流失到环境中的磷并不会超过含磷更低的土壤。但也有相当一部分土壤,磷素累积超过了作物需求量范围。后者对水质存在慢性风险,可持续养分管理要求降低这些土壤的磷素含量。尽管很难精确地定义土壤测试值 ― 从“适量”中把“过高”分离出来。但精准农业的工具却能使种植者把土壤测试值维持在临界值稍高一点的水平。变量施肥技术 ― 即把正确的磷肥用量施用在正确的位置,从而使土壤供肥与作物需肥一致 ― 使土壤残留磷素达到理想水平。

大多数土壤都能保存大部分施用的磷肥。哪怕流失量再少,也会危害环境。施用磷肥或有机肥伴随的磷流失急性风险可以通过“正确的施用时间”和“正确的施用位置”来控制。在施用上应尽量避免流失风险高的时段,把磷肥施入土壤中而不是土表,这对减少磷从田间的流失会产生很大作用。防止水土流失的保护性耕作对减少土壤磷素流失也非常重要。

磷肥利用率非常重要,但需要谨慎解读。很多推动保护性耕作与生态一体化的机构很重视利用效率,当然有很好的理由。过量的养分有害环境,浪费资源,因此养分高效利用是最理想的。强调利用率的种类非常重要。在最佳土壤测试水平,磷肥的短期回收率很低,但它的吸收量/施入量比例接近1,即补充量与移走量相当。在较低土壤测试值水平,吸收量/施入量比例应该大于1。因此,解读磷肥的有效性,取决于土壤测试值水平。

当土壤磷的测试值处于最佳水平,残留的磷是有利的。在最佳土壤测试值范围内,土壤能够给作物根系提供最佳浓度的可溶性磷,以满足作物健康生长的需求。利用4R养分技术来管理磷可以达到保护资源,控制土壤磷素流失和作物产量最佳的目的。

获取更多信息,联系Dr. Tom Bruulsema主任, IPNI 北美项目, Tel: (519) 835-2498, E-mail: tom.bruulsema@ipni.net.


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