長期不同施肥對水稻干物質(zhì)和磷素積累與轉(zhuǎn)運的影響

劉彥伶，李 渝*，白怡婧，黃興成，張雅蓉，張 萌，張文安，蔣太明

（1 貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所，貴陽 550006；2 農(nóng)業(yè)部貴州耕地保育與農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)觀測實驗站，貴陽 550006；3 貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，貴陽 550006）

水稻是我國重要的糧食作物，其產(chǎn)量在我國糧食安全和社會穩(wěn)定中起重要作用，而施肥是影響水稻高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一，合理的施肥模式既可防止土壤生產(chǎn)力的退化，而且能保持土地的可持續(xù)性生產(chǎn)[1-2]。作物產(chǎn)量形成的過程實質(zhì)是干物質(zhì)合成、積累、運轉(zhuǎn)與分配的過程，研究表明植株干物質(zhì)積累量與產(chǎn)量呈正相關(guān)，而礦質(zhì)元素的吸收和轉(zhuǎn)運直接影響著植株干物質(zhì)的積累和分配，進而影響產(chǎn)量的形成[3-5]。磷參與了光合酶的組成，直接影響植株光合效率及生長發(fā)育[6-7]，故植株和土壤磷營養(yǎng)對干物質(zhì)的形成和分配具有重要影響。目前，關(guān)于氮肥運籌對小麥[8]、玉米[9]、水稻[10-11]等谷類作物干物質(zhì)和氮素積累與分配等影響已開展大量研究，結(jié)果表明，作物品種、氮肥類型、施用量、施用方式等均可影響植株干物質(zhì)和氮素積累及分配，但是關(guān)于磷肥運籌對作物干物質(zhì)和磷素積累與轉(zhuǎn)運的影響研究相對較少。相關(guān)研究結(jié)果表明，合理的磷肥施用量、施用方式及肥料類型可提高作物花后干物質(zhì)積累量和轉(zhuǎn)運量，提高植株磷素吸收利用效率[12-15]。黃壤是貴州主要的農(nóng)業(yè)土壤類型，土壤磷素有效性低是黃壤的主要障礙因子之一，故合理施用磷肥是提高作物產(chǎn)量和肥料利用效率的重要措施。土壤中有效磷含量的變化，會影響到水稻干物質(zhì)和磷的積累與轉(zhuǎn)運，進而影響產(chǎn)量，本課題組前期研究已表明，施用磷肥可顯著提高黃壤的磷素水平，而長期不施磷肥土壤磷則嚴(yán)重耗竭[16]，有機無機配施可提高土壤有機質(zhì)、土壤氮及土壤微生物量碳氮，長期不施肥或單施化肥不利于提高土壤肥力[17-20]。黃壤性水稻土地區(qū)，不同施肥模式及土壤養(yǎng)分水平下水稻干物質(zhì)和磷素積累量、干物質(zhì)和磷素積累率和轉(zhuǎn)運率及其對籽粒貢獻率、磷肥利用效率等如何變化目前尚不完全清楚，故系統(tǒng)研究長期不同施肥模式對水稻干物質(zhì)及磷素積累與轉(zhuǎn)運的影響，對于黃壤地區(qū)磷肥合理施用具有重要的指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

本研究依托于農(nóng)業(yè)部貴州耕地保育與農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)觀測實驗站。試驗地位于貴州省貴陽市花溪區(qū)貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院內(nèi) (106°39′52″E、26°29′49″N)，地處黔中丘陵區(qū)，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，平均海拔1071 m，年均氣溫15.3℃，年均日照時數(shù)1354 h左右，相對濕度75.5%，全年無霜期270 d左右，年降水量1100～1200 mm。試驗地土壤為黃壤性水稻土，成土母質(zhì)為三疊系灰?guī)r與砂頁巖風(fēng)化物。

1.2 試驗設(shè)計

該長期定位試驗于1994年開始基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和勻地，1995年開始連續(xù)監(jiān)測。試驗采用大區(qū)對比試驗設(shè)計，小區(qū)面積201 m2(35.7 m × 5.6 m)，設(shè)置有10個施肥模式，本研究選取其中6個：不施肥(CK)、不施磷肥 (NK)、平衡施用化肥 (NPK)、1/2有機肥替代1/2NP (0.5 MNP)、單施有機肥 (M) 和常量有機肥化肥配施 (MNPK)。供試化肥為尿素 (含N 46.0%)、過磷酸鈣 (含P2O512.0%) 和氯化鉀 (含K2O 60%)；有機肥為牛廄肥，鮮基養(yǎng)分多年測試平均含N 2.7 g/kg、P2O51.3 g/kg、K2O 6.0 g/kg?；瘜W(xué)氮肥按返青肥∶分蘗肥40%∶60%的比例分兩次追施。各處理養(yǎng)分來源及施用量見表1。

表1 不同施肥處理施肥量Table 1 Nutrient application rates of different fertilization patterns

本研究中水稻品種為‘汕優(yōu)108’，栽培密度為2.08 × 105株/hm2，栽培方式為人工手插，于2016年6月5日移栽，10月9日收割，分蘗期取樣日期為7月4日，開花期取樣日期為8月22日。水稻生長期間采用前期淹水、中期烤田和后期干濕交替的水分管理模式，冬季翻耕炕田。試驗過程中不使用除草劑和殺蟲劑等化學(xué)農(nóng)藥，所有處理除施肥差異外，其他農(nóng)事活動均一致。2015年水稻收獲后各處理土壤基本化學(xué)性質(zhì)見表2。

1.3 樣品采集和分析

由于長期定位試驗小區(qū)面積較大且未設(shè)置重復(fù)，本研究將試驗地延長邊三等分，設(shè)置3個調(diào)查取樣重復(fù)小區(qū)，每重復(fù)小區(qū)分別于移栽時、分蘗期、開花期和成熟期采集水稻植株5株，于105℃殺青30 min，80℃烘至恒重，測定干物質(zhì)量，然后將植株樣品粉碎后采用H2SO4-H2O2消煮—鉬銻抗比色法測定水稻植株磷含量。水稻成熟期小區(qū)全部收獲計產(chǎn)獲取實際產(chǎn)量，在70℃條件下烘干48 h后稱量，折算籽粒產(chǎn)量。

1.4 相關(guān)參數(shù)計算[4-5]

花前干物質(zhì) (磷) 積累量 (kg/hm2) = 開花期干物質(zhì) (磷) 積累量，磷素積累量中磷含量均為單體P含量，下同；

花后干物質(zhì) (磷) 積累量 (kg/hm2) = 成熟期干物質(zhì) (磷) 積累量 - 開花期干物質(zhì) (磷) 積累量；

花前干物質(zhì) (磷) 積累率 (%) = 開花期干物質(zhì) (磷)積累量/成熟期干物質(zhì) (磷) 積累量 × 100；

花后干物質(zhì) (磷) 積累率 (%) = 花后干物質(zhì) (磷)積累量/成熟期干物質(zhì) (磷) 積累量 × 100；

營養(yǎng)器官干物質(zhì) (磷) 轉(zhuǎn)運量 (kg/hm2) = 開花期干物質(zhì) (磷) 積累量 - 成熟期營養(yǎng)器官干物質(zhì) (磷) 積累量；

營養(yǎng)器官干物質(zhì) (磷) 轉(zhuǎn)運率 (%) = 干物質(zhì) (磷)轉(zhuǎn)運量/開花期干物質(zhì) (磷) 積累量 × 100；

表2 2015年各施肥處理土壤化學(xué)性質(zhì)Table 2 Chemical properties of soils in different fertilization treatments in 2015

干物質(zhì) (磷) 轉(zhuǎn)運量對籽粒貢獻率 (%) = 營養(yǎng)器官干物質(zhì) (磷) 轉(zhuǎn)運量/成熟期籽粒干重 (磷吸收量) ×100；

花后干物質(zhì)積累量對籽粒貢獻率 (%) = 花后干物質(zhì) (磷) 積累量/成熟期籽粒干重 (磷吸收量) × 100；

磷吸收效率 (kg/kg) = 植株地上部磷積累量 ×2.29/施磷量；

磷肥偏生產(chǎn)力 (kg/kg) = 籽粒產(chǎn)量/施磷量；

磷肥利用率 (%) = (施磷處理吸磷量 - NK處理吸磷量) × 2.29/施磷量；

邏輯斯蒂 (Logistic) 方程y= k/[1 + e(a-bt)]，其中t1和t2為Logistic生長曲線的兩個拐點，分別代表干物質(zhì) (磷素) 積累快速增長的開始時間 [t1(d) = (a -1.317)/b]和結(jié)束時間[t2(d) = (a + 1.317)/b]；Δt為干物質(zhì) (磷素) 快速增長持續(xù)期，Δt(d) =t2-t1；Vm為干物質(zhì) (磷素) 最大增長速率，Vm[kg/(hm2·d)] = (k × b)/4；t0為干物質(zhì) (磷素) 積累最大速率出現(xiàn)時間，t0(d) =a/b。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2010軟件進行計算處理，利用SPSS 20.0和DPS軟件進行統(tǒng)計分析和函數(shù)模擬，差異顯著性分析用Duncan新復(fù)極差法，顯著性水平設(shè)定為α = 0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥模式對產(chǎn)量及構(gòu)成因素的影響

表3 不同施肥模式水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素Table 3 Yield and its components of rice under different fertilization patterns

由表3可知，各處理2016年水稻實際產(chǎn)量變化趨勢與2015—2017年三年平均值趨勢一致。與NPK處理相比，CK和NK處理2015—2017年水稻實際產(chǎn)量平均值分別下降了8.8%和15.9%，M、0.5 MNP、MNPK處理分別增加了6.1%、12.3%、25.1%。可見，長期不施肥尤其是不施磷肥可降低水稻產(chǎn)量，施用有機肥尤其是有機無機配施最有利于提高水稻產(chǎn)量。從產(chǎn)量構(gòu)成因子看，有效穗數(shù)增加是施用有機肥增產(chǎn)的主要原因，穗粒數(shù)低則是CK和NK處理減產(chǎn)的主要原因。

2.2 不同施肥模式對水稻干物質(zhì)積累的影響

水稻移栽后，不同施肥模式水稻干物質(zhì)積累量持續(xù)增加，在收獲期達最大 (圖1)。分蘗期、開花期、成熟期干物質(zhì)積累量分別為763～1631 kg/hm2、7646～13545 kg/hm2、12748～20602 kg/hm2，除分蘗期NPK處理較高外，各生育時期不施肥 (CK) 或單施化肥 (NK、NPK) 的處理干物質(zhì)積累量都顯著低于施用有機肥的各處理 (M、0.5 MNP、MNPK)。通過對不同生育時期干物質(zhì)積累量進行Logistic方程擬合(表4)發(fā)現(xiàn)，不同施肥處理干物質(zhì)積累模型相關(guān)系數(shù)(R2) 均達到顯著 (P〈 0.05) 或極顯著水平 (P〈 0.01)。從曲線相關(guān)參數(shù)可知，不施化肥的CK和M處理干物質(zhì)積累最大速率出現(xiàn)時間 (t0) 較施用化肥的NK、NPK、0.5 MNP、MNPK處理提前5～10 d，干物質(zhì)積累快速增長的開始時間 (t1) 和結(jié)束時間 (t2) 也分別提前1～4 d和6～16 d。干物質(zhì)快速增長持續(xù)期 (Δt)為 38～52 d，以 CK、M和 NK處理較短，MNPK和0.5 MNP處理其次，NPK處理最長。干物質(zhì)最大增長速率 (Vm) 為 211.3～325.8 kg/(hm2·d)，處理間順序為 NK、NPK 〈 CK、0.5 MNP 〈 M、MNPK，這說明CK和M處理可在短時間內(nèi)快速積累干物質(zhì)，0.5 MNP和MNPK則較長時間內(nèi)以較高速率積累干物質(zhì)。

圖1 不同生育時期水稻干物質(zhì)積累量Fig. 1 Dry matter accumulation amount of rice in different growth stages

表4 水稻干物質(zhì)積累方程及相關(guān)參數(shù)Table 4 Logistic equations and parameters of rice dry matter accumulation

2.3 不同施肥模式對水稻干物質(zhì)轉(zhuǎn)運的影響

不同施肥模式對水稻干物質(zhì)轉(zhuǎn)運影響顯著 (表5)，CK和M處理更有利于花前干物質(zhì)的積累，NPK處理則更有利于花后干物質(zhì)的積累，0.5 MNP和MNPK處理花前和花后干物質(zhì)積累量均較高，而NK處理花前和花后干物質(zhì)積累量均較低。CK、M、NK處理更有利于花前干物質(zhì)的轉(zhuǎn)運，干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量對籽粒的貢獻率高達28.1%～42.0%，NPK、0.5 MNP、MNPK處理干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量對籽粒的貢獻率僅為13.5%～21.3%，但其花后干物質(zhì)積累量對籽粒的貢獻率高達78.7%～86.5%。各處理花后干物質(zhì)積累量對籽粒貢獻率 (58.0%～86.5%) 均高于干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量對籽粒貢獻率 (13.5%～42.0%)，花后干物質(zhì)積累量對提高水稻產(chǎn)量更為重要。

2.4 不同施肥模式對水稻磷素積累量的影響

不同施肥處理的水稻磷素積累量隨生育期變化規(guī)律與干物質(zhì)一致，均表現(xiàn)為持續(xù)增加的趨勢，在收獲期達最大 (圖2)。分蘗期、開花期、成熟期磷素積累量分別為 0.80～3.88 kg/hm2、11.5～34.3 kg/hm2、19.0～51.7 kg/hm2，各生育時期基本表現(xiàn)為施用有機肥的處理顯著高于不施肥或單施化肥的處理，成熟期為 NK 〈 CK 〈 NPK 〈 0.5 MNP 〈 M 〈 MNPK，處理間差異均達顯著水平。通過對不同生育期磷素積累量進行Logistic方程擬合 (表6)，不同施肥模式磷素積累模型決定系數(shù) (R2) 均達到顯著或極顯著水平。從曲線相關(guān)參數(shù)可知，CK、NPK、M處理磷素積累最大速率出現(xiàn)時間 (t0) 較NK、0.5 MNP、MNPK處理提前6～14 d，磷素積累快速增長的開始時間 (t1)和結(jié)束時間 (t2) 也分別提前2～12 d和7～18 d。磷素快速增長持續(xù)期 (Δt) 為28～42 d，以CK最短，M和NK處理其次，NPK、MNPK、0.5 MNP處理較長，磷素積累最大增長速率為NK 〈 NPK 〈 CK、0.5 MNP 〈 M、MNPK。

表5 不同施肥模式水稻干物質(zhì)積累、轉(zhuǎn)運及對籽粒的貢獻率Table 5 Dry matter accumulation, translocation amount and contribution rate to grains in different fertilization patterns

圖2 不同生育時期水稻磷素積累量Fig. 2 P accumulation amount of rice in different growth stages

表6 水稻磷素積累方程及相關(guān)參數(shù)Table 6 Logistic equations and parameters of rice P accumulation

2.5 不同施肥模式對水稻磷素轉(zhuǎn)運的影響

不施磷肥處理中，NK處理花前磷素積累量較其他處理顯著降低47.5%～64.2%，而CK處理花后磷素積累量最低，較其他處理顯著降低49.3%～80.6%(表7)；施用磷肥處理中，M處理花前磷素積累量最高，花后磷素積累量則較低，施用化學(xué)磷肥的處理中，花前和花后干物質(zhì)積累量均表現(xiàn)為MNPK 〉 0.5 MNP 〉 NPK。各處理花前磷素積累率 (60.5%～85.6%) 遠高于花后磷素積累率 (14.4%～39.5%)，花前磷素積累是水稻植株磷素的主要來源，CK、M、NPK處理花前磷素積累率高于NK、0.5 MNP、MNPK處理，花后磷素積累率則相反。干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量以M處理最高，CK、NPK、0.5 MNP、MNPK處理其次，NK處理最低，但干物質(zhì)轉(zhuǎn)運率則表現(xiàn)為NK 〉 CK 〉NPK 〉 M、0.5 MNP 〉 MNPK。各處理磷素轉(zhuǎn)運量對籽粒貢獻率 (49.1%～83.4%) 均高于花后磷素積累量對籽粒貢獻率 (16.6%～50.9%)，花前磷素轉(zhuǎn)運對提高水稻產(chǎn)量更為重要，CK、M、NPK處理更有利于花前磷素向籽粒轉(zhuǎn)運，磷素轉(zhuǎn)運量對籽粒的貢獻率高達69.7%～83.4%，NK、0.5 MNP、MNPK處理磷素轉(zhuǎn)運量對籽粒的貢獻率僅為49.1%～58.9%，但其花后磷素積累量對籽粒的貢獻率高達41.1%～50.9%?？梢?，水稻植株磷素積累量和轉(zhuǎn)運受肥料類型和土壤磷素水平共同影響，施用磷肥可在一定程度上提高花前和花后磷素積累量，有機肥施用量越高花前磷素積累量也越高，土壤磷素水平越高花后磷素積累量越高，花前磷素轉(zhuǎn)運率越低，單施有機肥和單施化肥 (NPK) 更有利于提高花前磷素積累率及花前磷素轉(zhuǎn)運量對籽粒的貢獻率，而有機無機配施則更有利于提高花后磷素積累率及其花后磷素積累量對籽粒的貢獻率。

表7 不同施肥模式水稻磷素積累、轉(zhuǎn)運及對籽粒的貢獻率Table 7 P accumulation, translocation amount and contribution rate to grains in different fertilization patterns

2.6 不同施肥模式對磷肥利用的影響

各處理磷肥吸收效率為0.73～1.27 kg/kg，M處理分別比0.5 MNP、MNPK、NPK處理顯著提高15.5%、73.9%、51.2%；各處理磷肥偏生產(chǎn)力為127.1～242.9 kg/kg (表8)，M和0.5 MNP處理磷肥偏生產(chǎn)力分別比MNPK處理顯著提高91.1%和78.0%，比NPK處理顯著提高25.2%和16.6%；各處理磷肥利用率以M處理最高，0.5 MNP和MNPK處理其次，NPK處理最低。

表8 不同施肥模式對水稻磷肥吸收利用效率的影響Table 8 Effects of the different fertilization patterns on P absorption and utilization efficiency of rice

3 討論

植株地上部分干重反映植株干物質(zhì)積累和生長狀況，且單株地上部干重為干物質(zhì)向籽粒運轉(zhuǎn)提供能源物質(zhì)。本研究表明施用有機肥尤其是有機無機配施可提高水稻干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量，而不施肥或不施磷肥水稻干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量則大幅下降，與前人研究結(jié)果一致[21-23]。籽粒灌漿物質(zhì)主要來源于花后光合同化產(chǎn)物積累和營養(yǎng)器官的轉(zhuǎn)運[24-25]，大多數(shù)研究表明[4,23,26]，開花至成熟期的干物質(zhì)積累量與稻谷產(chǎn)量關(guān)系更為密切，本研究結(jié)果也表明，各處理花后干物質(zhì)積累量對籽粒貢獻率 (58.0%～86.5%) 高于干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量對籽粒貢獻率 (13.5%～42.0%)。CK、M、NK處理干物質(zhì)快速積累時間較提前，且干物質(zhì)快速增長持續(xù)時間較短，因而花前干物質(zhì)的積累率及其轉(zhuǎn)運率較高，NPK、0.5 MNP和MNPK處理干物質(zhì)快速積累時間較滯后，且干物質(zhì)快速增長持續(xù)時間較長，因而更有利于增加花后干物質(zhì)積累及其向籽粒的轉(zhuǎn)運。綜合各方面來看，0.5 MNP和MNPK處理可促進花后干物質(zhì)的積累及其向籽粒的轉(zhuǎn)運，且花前干物質(zhì)積累量也較高，其可能的原因[27-28]：一方面，有機無機配施改善土壤理化性狀、培肥地力，協(xié)調(diào)土壤速效和緩效養(yǎng)分供給，土壤養(yǎng)分釋放動態(tài)與作物營養(yǎng)特性一致，有利于植株對養(yǎng)分的吸收利用，提高了干物質(zhì)累積量，從而為水稻高產(chǎn)奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)；另一方面，有機無機肥配合施用既能保證一定數(shù)量的有效分蘗和穗數(shù)，又防止水稻生長后期早衰，延長花后光合作用時間，保證水稻生長發(fā)育后期干物質(zhì)的積累。單施有機肥雖然顯著提高了花前干物質(zhì)的積累量，增加水稻有效穗數(shù)，但由于花后養(yǎng)分供應(yīng)不足導(dǎo)致籽粒灌漿受阻，故而千粒重顯著降低。

表9 干物質(zhì)和磷素積累與土壤養(yǎng)分的關(guān)系Table 9 Relationship between dry matter and P accumulation and soil nutrients

作物生物量的積累與養(yǎng)分的積累關(guān)系密切，養(yǎng)分積累決定了生物量的積累，最終會影響到作物產(chǎn)量的形成，本研究中不施磷肥處理干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量均顯著低于其他處理也說明了植株磷素養(yǎng)分對水稻生長發(fā)育影響極大。本研究表明，各處理磷素積累快速增長開始時間和結(jié)束時間比干物質(zhì)積累快速增長開始時間和結(jié)束時間提前2～8 d和5～20 d，且磷素快速積累持續(xù)期也較干物質(zhì)快速增長持續(xù)期縮短了4～12 d，說明干物質(zhì)和磷素的積累并非完全同步，磷素快速積累先于干物質(zhì)，干物質(zhì)快速積累持續(xù)時間更長，這也說明磷素積累是干物質(zhì)積累的基礎(chǔ)，磷素積累為干物質(zhì)積累提供了營養(yǎng)保障。此外，本研究中磷素轉(zhuǎn)運量對籽粒的貢獻率高于花后磷素積累量對籽粒的貢獻率，與干物質(zhì)花后干物質(zhì)積累量對籽粒的貢獻率高于干物質(zhì)轉(zhuǎn)運對籽粒的貢獻相反，這與玉米[29-30]上的研究結(jié)果一致，磷轉(zhuǎn)運對籽粒的貢獻大于干物質(zhì)轉(zhuǎn)運對籽粒的貢獻，此結(jié)果也再次說明花前磷素積累及其向籽粒轉(zhuǎn)運對水稻植株生長更為重要。各施肥處理中，施用磷肥可在一定程度上提高花前和花后磷素積累量，有機肥施用量越高花前磷素積累量也越高，土壤磷素水平越高花后磷素積累量越高，花前磷素轉(zhuǎn)運率越低，單施有機肥和單施化肥 (NPK) 更有利于促進花前磷素向籽粒的轉(zhuǎn)運，而有機無機配施可促進花后籽粒對磷素的吸收。通過相關(guān)分析和通徑分析分析干物質(zhì)和磷素積累量與土壤養(yǎng)分之間的相互關(guān)系 (表9)，干物質(zhì)和磷素總積累量、花前和花后積累量與pH、全磷和有機質(zhì)聯(lián)系最緊密，干物質(zhì)和磷素總積累量與pH、有效磷和有機質(zhì)均呈顯著 (P〈 0.05) 或極顯著(P〈 0.01) 正相關(guān)，pH和有機質(zhì)主要影響花前干物質(zhì)和磷素的累積，而有效磷則影響花后干物質(zhì)和磷素的積累。通徑系數(shù)的大小反映了土壤指標(biāo)與干物質(zhì)和磷素累積的直接相關(guān)程度，通徑系數(shù)越大表明單項指標(biāo)的影響越大，本研究條件下，pH值對干物質(zhì)和磷素總積累量和花前積累量影響最大，而有效磷對花后干物質(zhì)和磷素積累量影響最大。前文分析已表明，水稻產(chǎn)量的形成與花后干物質(zhì)積累和花前磷素轉(zhuǎn)運最為密切，施用有機肥可顯著提高土壤pH值、有效磷、有機質(zhì)含量，有利于促進干物質(zhì)和磷素的積累及其向籽粒的轉(zhuǎn)運，而不施磷肥土壤pH值和有效磷均最低，最不利于水稻干物質(zhì)和磷素的積累及其向籽粒的轉(zhuǎn)運。可見，黃壤性水稻土地區(qū)，磷素積累是水稻干物質(zhì)積累和產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)重視磷肥的施用，且由于磷素積累先于干物質(zhì)積累，磷肥應(yīng)以基施為宜。此外，由于長期不同施肥導(dǎo)致的土壤養(yǎng)分差異可顯著影響干物質(zhì)和磷素的積累及轉(zhuǎn)運，施用有機肥則可提高土壤綜合肥力，增加花前干物質(zhì)和磷素的積累量，平衡施用化肥可促進花后干物質(zhì)的積累及花前磷素的轉(zhuǎn)運，還可延長干物質(zhì)和磷素快速增長持續(xù)期，不施化肥則不利于花后干物質(zhì)的積累和磷素的吸收，易導(dǎo)致水稻早衰，因而合理選擇肥料類型對水稻生長和磷素吸收意義重大，在施用有機肥提高地力促進水稻植株前期穩(wěn)長的同時，還應(yīng)注重化學(xué)肥料 (尤其是氮磷肥) 的合理配施，適當(dāng)延緩水稻后期衰老，促進水稻干物質(zhì)和磷素的積累及其向籽粒的轉(zhuǎn)運，提高水稻產(chǎn)量。

磷是制約黃壤生產(chǎn)力的一個重要限制因子，如何提高作物的磷效率是農(nóng)業(yè)科學(xué)研究的熱點之一。本研究表明，磷肥吸收效率和磷肥偏生產(chǎn)力均以高施肥量的MNPK處理最低，而磷肥利用率則以NPK處理最低，M和0.5 MNP處理磷肥吸收效率、磷肥偏生產(chǎn)力、磷肥利用率均較高，說明磷肥施用量過高或長期施用化肥均不利于提高磷肥吸收和利用效率，適宜磷肥用量下，合理配施有機肥最有利于提高磷肥吸收和利用效率，研究結(jié)果與高靜[31]的一致，其原因是長期施用有機肥提高了土壤肥力，進而促進水稻干物質(zhì)和磷素的積累及其向籽粒的轉(zhuǎn)運，提高水稻產(chǎn)量，而長期施用化肥土壤肥力并未顯著改善甚至有降低趨勢[20]，因而制約了水稻生長和磷素的吸收。我國水稻磷肥的當(dāng)季利用率只有11.6%～13.7%[32]，而本研究各處理磷肥利用率均高于30%，因為本研究是基于22年NK處理作為對照，長期缺磷造成土壤養(yǎng)分不斷下降[20,33]，水稻產(chǎn)量不斷降低，而長期施用磷肥處理地力和產(chǎn)量也不斷增加，因而本研究磷肥利用率逐年提高。相較而言，磷肥偏生產(chǎn)力不需要測定空白區(qū)產(chǎn)量和養(yǎng)分吸收量，更適合評價長期試驗中的肥料效應(yīng)[34]。

4 結(jié)論

花后干物質(zhì)積累和花前磷素轉(zhuǎn)運量對水稻籽粒貢獻較大，平衡施用化肥并結(jié)合有機肥部分替代化肥可增大干物質(zhì)和磷素積累的Δt和Vm，既可增加花后干物質(zhì)的積累，又可促進花前磷素的轉(zhuǎn)運，且具有較高的磷素利用效率，是黃壤性水稻土地區(qū)實現(xiàn)水稻高產(chǎn)磷高效養(yǎng)分管理的有效途徑，而長期不施磷肥處理均不利于花前和花后干物質(zhì)和磷素的積累及其向籽粒轉(zhuǎn)運，進而導(dǎo)致水稻嚴(yán)重減產(chǎn)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)加以避免。