红壤玉米的土壤呼吸速率与土壤碳排放效率及其施磷响应OA北大核心

【目的】探究不同施磷梯度对玉米产量及其稳定性、磷肥利用效率、土壤呼吸速率和碳排放效率的影响,揭示玉米不同生育期的红壤呼吸动态变化特征和施磷响应。【方法】基于连续4年的田间定位试验,以低磷红壤玉米为研究对象,设置4个施磷梯度(P_(0):0 kg/hm^(2)、P_(60):60 kg/hm^(2)、P_(90):90 kg/hm^(2)、P_(120):120 kg/hm^(2)),分析玉米生物产量、经济产量、产量可持续性、产量稳定性、土壤呼吸速率、土壤总CO_(2)排放量和土壤碳排放效率的变化。【结果】在低磷红壤上,与连续4年不施磷肥相比,施用磷肥可将玉米生物量平均提高15.11倍,玉米经济产量平均提高7.95倍,玉米产量可持续性指数平均提高6.90倍,产量稳定性平均提高1.60倍。随着施磷水平的提高,玉米产量和产量可持续性指数显著提高,而产量稳定性以P_(90)处理最高;作物农学利用效率、磷肥表观利用率和偏生产力逐渐降低,但P_(90)与P_(120)处理间无显著差异。土壤呼吸速率随玉米生育期呈先升高后降低的趋势,至抽雄期达到最高值,此时P_(60)、P_(90)和P_(120)处理的土壤呼吸速率较P_(0)处理分别提高69.43%、43.04%和42.22%,平均提高51.56%。与P_(0)处理相比,P_(60)、P_(90)和P_(120)处理的CO_(2)排放总量分别提高86.96%、123.64%和65.56%,平均提高92.05%;而碳排放效率平均提高3.35倍。【结论】综合玉米产量、碳排放效率与磷肥表观利用率,低磷红壤玉米优化施磷量为79.10 kg/hm^(2),推荐施磷量为80 kg/hm^(2),可兼顾红壤玉米高产、磷肥高效和土壤CO_(2)减排,促进红壤玉米增产增效和绿色低碳栽培。