郭 智,刘红江,张岳芳,郑建初,陈留根,王 鑫,盛 婧

(江苏省农业科学院农业资源与环境研究所∕农业农村部种养结合重点实验室,南京210014)

麦稻轮作是一种重要的种植模式,主要在东亚和南亚的亚热带-暖温带地区推行,以在中国的推行面积最大,常年约为1.30 ×107hm2[1]。江苏省麦稻轮作年种植面积约1.30 ×106hm2,约占耕地面积的35%[2],且麦稻两大作物对全省粮食产量的贡献率高达85.9%[3]。因此,麦稻轮作农田的可持续生产对保证江苏乃至全国的粮食安全至关重要。然而,“高产出”极大地依赖于“高投入”。据报道,苏南太湖流域耕种面积仅占全国的0.4%,而化肥消费量却高达全国用量的1.3%[4]。持续高量肥料投入使得氮磷养分表层富集导致的负面生态效应远高于作物的产量增益[5],对农田周边水体环境产生潜在威胁。众所周知,磷是水体富营养化的关键限制因子,而农田径流磷流失是其重要面源污染源[6]。据估计,农业面源排放磷素对太湖水体污染的贡献率达15.1%,其中农田流失量对面源污染贡献率约为20%[7]。因此,建立麦稻轮作农田土壤养分径流减排技术体系对太湖流域水体生态环境健康可持续发展具有重要意义。

目前,针对麦稻轮作农田磷素径流流失特征及其影响因素的研究较多,主要集中在磷素流失量[8-12]、流失敏感时期[13-14]、田间耕作[15]、肥料配施[14,16-17]、水分管理[18]、土壤改良剂[19]及田间工程应用[20]等磷素减排措施及其环境效应方面。然而,从麦稻轮作农田养分减排等环境效应与作物产量等农学效应协调统一的角度出发,系统研究不同施肥模式对麦稻轮作农田土壤磷素径流流失特征与作物产量影响的田间试验报道较少。……