Synergistic interaction effects of precision phosphorus fertigation and residue management on productivity, profitability, and resource-use efficiency of wheat under conservation agriculture
Kadagonda Nithinkumar · Anchal Dass · Devika A. R. 等 20 人
研究保护性农业下精准磷肥滴灌与秸秆还田对小麦产量、收益和资源效率的协同效应。
两年裂区田间试验，地下滴灌分次施磷与秸秆还田处理，测产量、水生产力与经济指标。
75–100%推荐磷量分次滴灌配秸秆还田可增产10%以上、节水超一倍且不减产。
可探索基于土壤磷素实时监测的变量施磷决策模型，并与秸秆还田互作机制结合优化。
两年田间试验证实分次地下滴灌施磷配合秸秆还田可减磷25%并显著提升小麦产量与水肥利用效率，数据扎实、结论可靠，对半干旱地区精准水肥管理有直接参考价值。
在印度河-恒河平原（IGP）石灰性土壤上，常规地表撒施条件下的磷（P）管理面临严重的固定损失，导致磷利用效率（PUE）仅为10–25%，并造成小麦——一种全球重要的粮食安全作物——的产量差距。在中期保护性农业（CA）为基础的玉米-小麦-绿豆轮作体系中，开展了一项为期两年（2023–24和2024–25）的裂区田间试验，评估九种磷肥滴灌水平和分次施用方案通过地下滴灌施肥（SSDF）对小麦（品种HD 2967）生长、产量、水分生产力、经济效益、资源利用效率及收获后土壤有效磷的影响，并结合两种秸秆管理方式（还田：R+，不还田：R-）。处理包括：无磷（对照）、以DAP形式通过SSDF施用推荐施磷量（RDP；60 kg P₂O₅ ha⁻¹）的50%、75%和100%，分别以全部基施（播种后10天）或分次施用（播种后10天和25天），同时配合纳米DAP叶面喷施，并与常规保护性农业配合漫灌和基施撒施磷（CA-FI-100% RDP-B）进行比较。SSDF处理的总水分投入仅为178–275 mm，而漫灌条件下为437–452 mm。在SSDF处理中，100% RDP分两次施用（100% RDP-2S）在两年中均持续表现出最高的生长指标、籽粒产量（6.23和6.31 t ha⁻¹）和经济效益（BCR：1.8–2），较CA-FI-100% RDP-B分别提高籽粒产量10.6–11.5%和净收益13.7%。值得注意的是，75% RDP-2S在产量和盈利能力上与100% RDP-2S无统计学差异，表明在精准SSDF下减少25%的磷用量不会影响生产力。与CA-FI-100% RDP-B相比，100% RDP-2S处理下总水分生产力和灌溉水分生产力分别提高了127.7%和156.7%。秸秆还田进一步提高了生产力，使籽粒产量增加14.0–15.0%，净收益增加26.4–27.5%。收获后土壤有效磷在0–15 cm和15–30 cm土层中，SSDF较CA-FI-100% RDP-B分别高出18.0%和43.3%。分次磷肥滴灌与秸秆还田的交互作用在籽粒产量和水分生产力方面始终表现最优。这些研究结果表明，通过分次SSDF施用75–100% RDP并结合秸秆还田，是一种农艺上优越、水分高效、经济可行的策略，可用于半干旱印度河-恒河平原小麦的可持续集约化生产。