稻油轮作系统作物施镁效果及用量推荐

　　

摘要：

【目的】针对我国长江流域水稻-油菜轮作区土壤有效镁缺乏制约周年产能提升的突出问题，系统分析镁肥用量对水稻-油菜轮作周年作物产量形成、养分吸收及土壤-作物系统镁素平衡的影响，为轮作系统镁肥高效运筹提供理论依据。【方法】利用始于2017年在湖北武穴开展的定位试验，选取2017—2023年共6个轮作周年，单季镁肥用量0、15、30、45和60 kg MgO·hm^-2共5个施肥处理，对水稻-油菜轮作体系作物产量及产量构成、各部位养分含量、生物量进行测定，在此基础上计算作物养分积累量、肥料利用率、土壤养分收支平衡等，进而明确轮作系统中作物需镁特征，确定轮作系统施肥策略。【结果】（1）镁肥施用显著提升轮作系统周年产量，油菜和水稻产量增幅分别为9.5%—23.8%和2.2%—4.0%。“线性+平台”模型拟合的结果表明，周年镁肥用量为60.4 kg·hm^-2（其中油菜季38.1 kg·hm^-2，水稻季22.3 kg·hm^-2）时作物产量最高，油菜和水稻产量分别为2 388和8 306 kg·hm^-2。油菜的增产主要依赖于单株角果数和每角粒数的增加，水稻则主要通过增加有效穗数和穗实粒数实现增产。（2）施镁显著提高作物成熟期各部位镁含量，对籽粒的影响相对较小，其中油菜茎秆、角壳和籽粒的镁含量最大增幅分别为45.1%、66.2%和8.5%，水稻茎叶和籽粒分别为14.9%和6.5%。施镁提高周年生物量和镁积累量，最高增量分别为1 820 kg·hm^-2（8.5%）和6.3 kg·hm^-2（29.5%）；水稻的生物量和镁积累量高于油菜，但油菜的生物量和镁积累量在轮作周年中的占比随施镁量增加而上升。（3）镁肥的表观利用率和农学效率随施用量增加而下降，且在同一镁肥用量下油菜镁肥表观利用率始终高于水稻。当周年镁肥用量低于90 kg·hm^-2时，作物收获带走的镁高于肥料投入量，镁肥用量为120 kg·hm^-2时表现为镁盈余。若进行秸秆还田，周年镁肥用量为60 kg·hm^-2时即表现为镁盈余。【结论】镁肥应用可显著提升油菜-水稻轮作体系周年作物产能，且油菜对镁的需求和利用优势更明显，建议轮作周年镁肥推荐用量为60 kg·hm^-2左右，油菜季和水稻季施用比例约为2:1，以实现高效镁肥管理和周年产能的提升。