长江中下游小麦产量、土壤酶活性及微生物群落结构对磷肥减施的响应

[目的]在"化肥零增长"背景下,探究磷肥减施对小麦产量及土壤质量的影响,为长江流域中下游地区磷肥减施提供科学依据.[方法]在湖北和浙江麦区,采用种肥同播技术进行田间试验,设置5个处理:1)不施磷肥(CK);2)习惯施磷量(FP);3)习惯施磷量80％(P80);4)习惯施磷量60％(P60);5)习惯施磷量60％+解磷菌剂(PB60).分别在2019、2020年测定小麦产量,于2020年小麦收获时测定0—20 cm耕层土壤理化性质,微生物量磷、酶活性及磷脂脂肪酸含量.[结果]种肥同播情况下,与FP处理相比,第一年湖北麦区磷肥减施处理(P80、P60)小麦产量无显著性差异,而第二年产量分别显著下降31.53％和21.51％;浙江麦区P80处理较FP处理连续两年均未显著减产,且施用解磷菌剂可避免小麦产量下降.与FP处理相比,湖北麦区CK、P80和P60处理土壤有效磷含量显著降低,P80和P60处理土壤微生物量磷(MBP)含量分别增加37.46％和17.21％.在浙江麦区,与FP处理相比,P80处理土壤有效磷含量无明显变化,P60和CK处理土壤有效磷含量显著降低;P80和P60处理较FP处理的土壤MBP含量无显著性差异.两个麦区的试验结果还显示,与FP处理相比,P80和P60处理土壤磷活化系数和细菌与真菌的比值显著降低,土壤铵态氮和硝态氮含量、参与氮循环的土壤酶活性及真菌相对丰度增加,而土壤pH、有机碳含量、总氮含量、速效钾含量、土壤磷酸酶活性、细菌相对丰度及丛枝菌根相对丰度均无显著变化;与P60处理相比,PB60处理增加了土壤有效磷含量、土壤磷活化系数及丛枝菌根的相对丰度.通过冗余分析发现,MBP是影响湖北麦区土壤微生物群落结构变化的主控因子;土壤铵态氮是影响浙江麦区土壤微生物群落结构变化的主控因子.[结论]在种肥同播情况下,不同麦区土壤有效磷、微生物量磷和小麦产量对磷肥减施的响应各异.在土壤有效磷含量较低的湖北麦区,连续减施磷肥易减产,不推荐种肥同播下减量施磷的方法;而在土壤有效磷含量较高的浙江麦区,在保证小麦产量和土壤质量不降低的情况下,较为理想的施肥策略是种肥同播+80％习惯施磷量.此外,磷肥减施没有显著影响土壤磷酸酶活性,但显著影响了土壤微生物群落结构,增加了土壤真菌相对丰度以及降低了细菌/真菌比.解磷菌剂在浙江麦区的应用效果优于湖北麦区.