在我国黄土高原的渭北旱塬区，冬小麦是重要的种植作物之一，且降水是冬小麦生长的唯一水源，对该地区的农业生产至关重要。作物产量对降水变化的响应较为复杂，是植物生理、生化和土壤水文等多种过程的综合结果，如降水不足会造成土壤水分短缺，引起土壤磷有效性降低、作物供水不足，限制作物的光合作用、养分吸收、生理代谢，从而造成低产。此外，作物生长对磷素具有较高的需求，通常土壤磷素并不能完全满足作物需要，需额外施用磷肥。若施磷过低作物生长依然受磷素限制，易导致减产，而过多磷投入会造成资源浪费和一系列环境问题。因此，基于降水量与作物产量、磷吸收利用关系的研究对高效利用磷资源、作物绿色生产具有重要的意义。
近期，西北农林科技大学资源环境学院邱炜红课题组完成的题为“不同降水年型磷肥对旱地冬小麦产量及磷素吸收利用的影响”的研究在《中国农业科学》2024年第57卷16期正式发表。基于陕西渭北旱塬2018年7月开始的冬小麦磷肥定位试验，设置优化施磷（+P）和不施磷处理（-P），在不同降水年型下分析磷肥施用对冬小麦产量、降水利用效率、土壤贮水量、磷肥利用效率、冬小麦磷素吸收和土壤磷盈余的影响。干旱年和平水年小麦产量分别为3 432和4 549 kg·hm-2，而丰水年冬小麦产量可达7 634 kg·hm-2。与-P处理相比，+P处理显著提高小麦产量5.8%。冬小麦产量与年降水量、夏闲期降水量均呈线性加平台相关关系。不同施磷处理下冬小麦产量与年降水量、夏闲期降水量的关系干旱年，+P处理年降水利用效率和夏闲期降水利用效率显著低于-P处理，分别降低9.5%和8.0%，但在丰水年，+P处理年降水利用效率和夏闲期降水利用效率显著高于-P处理，分别提高13.1%和12.9%。平水年，1 m土层贮水量显著低于干旱年和丰水年，分别降低了10.8%和10.5%；在丰水年，磷肥施用对0—3 m土层贮水量无显著影响；在干旱年和平水年，+P处理表层土壤速效磷含量较-P处理显著增加了29.1%和17.8%；磷肥利用效率随着年降水量和夏闲期降水量的增加而增大，其中丰水年磷肥偏生产力和磷肥农学效率较干旱年分别显著提高74.0%和176.3%。![]()
3年1 m土层贮水量（a, b, c, d）及丰水年各试验地1—2 m（e）、2—3 m（f）土层贮水量变化
磷肥偏生产力（a、b、c）和磷肥农学效率（d、e、f）及其与降水量的关系此外，丰水年，+P处理土壤磷盈余最少，与干旱年和平水年相比，分别显著降低了67.9%和62.9%。-P处理土壤磷均亏缺，且丰水年的土壤磷亏缺量显著高于干旱年和平水年。冬小麦产量及磷素吸收利用在不同降水年型有不同效应，故旱地冬小麦生产中施用磷肥时需要考虑降水量变化。夏闲期降水量和年降水量对小麦产量的影响有相似的规律，因此应当更关注夏闲期降水量，以此来预测目标产量和优化磷肥施用量，保证合理施用磷肥和作物稳产增产。
该研究获得国家重点研发计划（2021YFD1900700）的资助。
贾兵丽, 李艳行, 杨文杰, 于杰, 苑爱静, 李宁娜, 邱炜红, 王朝辉. 不同降水年型磷肥对旱地冬小麦产量及磷素吸收利用的影响[J]. 中国农业科学, 2024, 57(16): 3192-3206.
JIA BingLi, LI YanXing, YANG WenJie, YU Jie, YUAN AiJing, LI NingNa, QIU WeiHong, WANG ZhaoHui. Effects of Phosphorus Fertilization on the Yield and Phosphorus Absorption and Utilization of Dryland Winter Wheat Under Different Precipitation Year Types[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2024, 57(16): 3192-3206.
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