模拟降雨条件下施磷量对褐土无机磷含量及形态转化的影响

采用室内土柱模拟试验,研究在山东平均降雨条件下不同施磷量对褐土各组分无机磷含量及形态转化的影响.结果表明,经过模拟降雨后,在0～10 cm土层中,各施磷处理的无机磷总量随着施磷量的增加而升高;随着土层的加深(10～50 cm),各土层无机磷总量是施磷量为P2(180 kg/hm2)时最高.而在10-30 cm土层,是施磷量为P3(1440 ks/hm2)的土壤无机磷总量高于P1,而在30～50 cm则是P1高于P3.同时,不同施磷量对磷组分含量及其占无机磷总量的比例都发生了改变,当施磷量分别为P1、P2和P3时,各无机磷组分的含量及所占比例按高低排序分别为:Ca10-P>Al-P,O-P>Ca8-P>Fe-P>Ca2-P;O-P>Ca8-P,Ca10-P>Fe-P,AI-P>Ca2-P和Ca10-P,O-P>Fe-P,Ca8-P>Al-P>Ca2-P.随着土层深度的加深,O-P、Fe-P和Ca10-P的含量保持相对稳定,而有效态无机磷源(Ca2-P、Ca8-P和AI-P)有降低的趋势;在小雨强度下,不同施磷量处理的土壤磷淋失量差异不显著,而随着降雨强度的加大,P3处理的土壤磷淋失量明显高于PI和P2处理的磷淋失量.以上结果说明,施磷量显著影响无机磷总量、各组分无机磷含量及其转化;在大于中等降雨条件下,高磷处理磷淋失量明显高于低磷处理磷淋失量.     

设施土壤磷素淋失环境阈值及防控措施

设施蔬菜生产受管理技术水平所限导致养分投入量远远大于作物需求量,其中过量磷素投入不仅无法提高产量,大量磷素在土壤积累反而容易引发磷素向水体迁移,进而威胁水环境安全。通过调查和田间定位试验,研究了土壤磷素淋溶阈值、不同肥料投入量、投入方式及灌水模式下设施土壤磷素淋失风险及淋失量,评价了不同水分、养分管理对磷素淋失的阻控效果。结果表明,北方设施蔬菜石灰性土壤中存在2个Olsen-P和CaCl_2-P的拐点,分别为58. 39,257. 45 mg/kg。该地区使用土壤Olsen-P 60 mg/kg作为淋溶阈值,260 mg/kg的土壤Olsen-P作为磷肥投入控制阈值对现阶段推荐施肥依据更为合理。以该阈值为评价标准,传统施肥灌溉模式磷素淋失风险极大,西红柿-甜瓜轮作周年磷素淋失量可达4. 91 kg/hm~2。仅降低磷肥投入25%,只能降低磷素淋失18. 11%;配合水分管理则可降低磷素淋失34. 47%～44. 07%;或调整有机无机磷投入比例为3/4有机肥配合1/4无机肥比传统施肥也可降低磷素淋失39. 66%。在此基础上,提出设施土壤基于磷素淋溶阈值和投入控制阈值的有机肥安全施用技术,对达到蔬菜生产和环保双赢具有重要现实意义。     

生物炭及改性生物炭对滨海盐渍化稻田土壤磷素淋失的影响

针对黄河三角洲盐碱稻田土壤磷素有效性低、淋失严重的问题。采用田间定位试验,探究了生物炭及改性生物炭添加对土壤磷有效性和磷素淋失风险的影响。试验设4个处理：(1)空白对照,CK;(2)常规施肥,NPK;(3)常规施肥+秸秆源生物炭8000 kg/hm²;(4)常规施肥+秸秆源铁改性生物炭8000 kg/hm²。结果表明：相比于NPK处理,生物炭及改性生物炭处理后表层土壤速效磷、全磷含量显著增加,其中速效磷含量增加41%以上。土壤全磷含量随土壤深度增加而降低,在60～80 cm土层中改性生物炭处理土壤全磷含量最低。土壤金属氧化物、有机碳及可溶性有机碳与土壤全磷、速效磷及水溶性磷存在显著正相关关系,表明土壤磷、金属氧化物和有机质可能存在共迁移;改性生物炭添加后土壤磷素饱和度显著降低。综上所述,改性生物炭添加降低土壤磷素淋失风险。     

不同磷水平对山东褐土耕层无机磷形态及磷有效性的影响

为了在褐土土壤上合理施用磷肥及提高磷的植物有效性,笔者采用室内土柱模拟试验,研究了不同施磷量对褐土耕层中不同磷组分的含量及磷素有效性的影响。结果表明,褐土耕层的速效磷含量与施磷量成极显著正相关,土壤磷素的活化系数也随施磷量的增加而显著提高;在褐土无机磷组分中对速效磷的贡献最大的是Ca2-P,其次是Fe-P,再次是Ca8-P。随着施磷量的增加,而作为作物迟效磷源的Ca10-P含量没有明显变化,说明在相当长的时间内是不可能被作物吸收利用的。石灰性磷仍是褐土耕层无机磷的主要形态,无机磷的各组分所占比例的高低依次是Ca10-P、O-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P,所占比例最低的是Ca2-P。     

吉林省半干旱区膜下滴灌施磷管理对玉米产量、生长及土壤磷素平衡的影响

为解决吉林省半干旱区磷肥施用量大且利用率低下的问题，研究膜下滴灌模式下不同磷肥用量对玉米生长、产量及土壤磷素平衡的影响，研究结果可为该模式下磷肥高效利用提供最佳策略。2014—2015年在吉林省半干旱区开展了玉米膜下滴灌田间试验，共设置0、40、70、100、130 kg/hm2 5个磷肥用量，在拔节期、大口期、吐丝期和灌浆期，随滴灌进行追肥。测定了不同处理玉米干物质积累量、磷素营养、产量及磷肥利用率。结果表明：施磷显著影响玉米的产量，在0~100 kg/hm2施磷范围内，玉米的产量均随施磷量的增加而增加，当施磷量达到130 kg/hm2时，玉米产量开始下降。利用线性加平台模型拟合玉米产量和施磷量的关系得出，2014、2015年获得最高产量的最佳施磷量分别为78.51 kg/hm2和77.84 kg/hm2，两年平均为78.18 kg/hm2。施磷也显著增加玉米的干物质积累量和吸磷量，玉米的干物质积累量和吸磷量均随施磷量的增加呈现先增加后降低趋势。施磷处理条件下土壤每年均有不同程度的磷素盈余，回归分析表明，施磷量与土壤磷素表观盈余量呈极显著的线性正相关关系，依据该方程求得，2014和2015年土壤磷素持平时施磷量分别为89.03 kg/hm2和62.20 kg/hm2，两年平均为75.61 kg/hm2。施磷对玉米磷肥利用效率有显著的影响，随磷肥用量的增加，磷肥偏生产力、磷肥农学效率呈显著下降趋势，P100处理的磷肥当季回收效率两年均与P40处理无显著性差异，而显著高于其他处理。综合考虑玉米产量、干物质积累量、磷肥利用率及土壤磷素表观平衡，吉林省半干旱区膜下滴灌玉米的最佳施磷量范围75.61~78.18 kg/hm2，可提高产量，并能维持土壤磷素表观平衡，保证磷肥的高效利用。     

磷肥种类和用量对土壤磷素有效性和棉花产量的影响

田间试验研究了两种磷肥不同用量对土壤磷素、棉花全生育期磷素的有效性以及棉花产量的影响。结果表明:增施磷肥能增加棉田土壤速效磷、全磷含量、磷素活化系数以及棉花产量,土壤速效磷和磷素活化系数平均比对照处理增加302%和180%。同时,也能增加棉花对磷素的吸收和干物质的积累。但过量施用磷肥并不能显著增加棉花产量、吸磷量和干物质积累量。棉花对磷素的吸收和干物质积累以施磷量150kg.hm-2最优。两种磷肥比较显示,重过磷酸钙对棉田速效磷含量和磷素活化系数的贡献高于磷酸二铵,分别比磷酸二铵高244%和325%。     

坡度对云南红壤径流中磷素浓度的影响研究

水体富营养化的发生与农田土壤中磷的淋失有密切的关系。采用模拟降雨试验研究了土壤坡度对地表径流和亚地表径流中磷素浓度的影响。结果表明：在0°—10°范围内,地表径流中总磷、水溶性磷和颗粒态磷浓度和亚地表径流中水溶性磷浓度都随土壤坡度的增加而增加。亚地表径流中总磷和颗粒态磷在坡度为15°时均有一定程度的下降,其下降机理将做下一步分析研究。     

湖南省不同区域早稻施磷效应及土壤速效磷丰缺指标研究

为研究施磷对早稻产量及经济效应的影响,并建立湖南省早稻土壤速效磷的丰缺指标,于2005-2008年在湖南省双季稻主产区按湘北、湘中-湘东及湘南3个区域共布置120个磷肥早稻田间试验。结果表明,早稻施磷具有明显的增产效果及经济效应,增产及增收效果均表现为：湘东-湘中丘陵、中低山区>湘北环洞庭湖平原、低山丘陵区>湘南中低山、丘陵区。研究还表明土壤速效磷对施磷增产效应及经济效益有显著影响,施磷增产幅度及经济回报均随土壤速效磷含量的提高而降低。早稻种植体系中,湘北区土壤速效磷“低”、“中”、“高”丰缺指标分别为< 8.8 mg/kg、8.8 mg/kg~26.1 mg/kg和> 26.1 mg/kg;湘东-湘中区为< 9.3 mg/kg、9.3 mg/kg~26.1 mg/kg和> 26.1 mg/kg;湘南为< 4.0 mg/kg、4.0 mg/kg~19.4 mg/kg和> 19.4 mg/kg。全省严重缺磷土壤较少,土壤磷素主要为中等水平,有15%左右的土壤速效磷含量较高。     

聚磷酸铵水溶肥对设施番茄产量品质以及磷素吸收的影响

为探究聚磷酸铵水溶肥对番茄的农学效应,该文采用田间小区试验,研究了聚磷酸铵水溶肥对秋冬茬设施番茄产量、品质、磷素吸收的影响。结果表明,当施磷(化肥磷P2O5)量为29 kg/hm2时,番茄单果重和产量均达到最高;番茄品质的各个指标均表现出随施磷量的增加先增加后降低的趋势,得到适宜施磷量为29 kg/hm2;不同施磷量处理之间番茄根的磷吸收量差异不显著;番茄叶、果实和全株的磷吸收量随施磷量的增加先增加后降低,呈二次多项式关系,经拟合,番茄果实和全株磷吸收量最高时对应的施磷量分别为21.17,25.79 kg/hm2。综合分析,该试验条件下秋冬季设施番茄产量为42.88 t/hm2时,聚磷酸铵水溶肥的适宜施磷量是29kg/hm2。     

长期施肥对山东潮土磷盈亏及农学阈值的影响

为了揭示长期施肥对山东潮土磷素盈亏、农学阈值的影响,以冬小麦-夏玉米轮作为研究对象,通过33 a长期定位施肥试验研究土壤磷素盈亏、土壤有效磷对磷素盈亏响应,明确土壤有效磷农学阈值;试验采用裂区设计,包括单施化肥和有机无机肥配施两大主处理。结果表明,不施磷和只施有机肥处理磷素亏缺量分别为23.27～29.20 kg/(hm~2·a),12.10～22.27 kg/(hm~2·a);单施磷肥和有机无机磷肥配施磷盈余量分别为68.34～85.99 kg/(hm~2·a),88.84～107.64 kg/(hm~2·a)。单施化肥和有机无机肥配施两大主处理每盈余100 kg/hm~2磷素,土壤有效磷分别增加0.76,1.46 mg/kg,有机无机肥配施处理有效磷对磷盈亏的增幅响应更大。单施化肥处理中小麦和玉米的有效磷农学阈值分别为12.60,8.90 mg/kg,有机无机肥配施处理中作物产量和土壤有效磷含量关系不明显。长期耕作下,不施磷肥和单施有机肥处理需增施磷肥或增加有机肥量来增加土壤磷素;施磷处理中可适当减少施磷量来调控土壤磷盈亏;根据农学阈值和有效磷转化率合理确定施磷量。     

过量施用磷肥和有机肥对土壤磷渗漏的影响

采用土柱培养的模拟试验方法,研究在不同磷水平土壤上大量施用磷肥和有机肥对土壤测试磷、土壤磷渗漏的影响及机理。结果表明,不同磷水平土壤施用磷肥和有机肥后,土壤CaCl2-P、Olsen-P和土壤渗漏液中可溶性磷均显著增加;单位量磷肥或有机肥所增加土壤各形态磷量随土壤磷水平的增加而增大;随着磷肥和有机肥用量的增加,单位量磷肥或有机肥所增加各形态磷量也逐渐增大,差异均达到显著和极显著水平;施用磷肥和有机肥土壤磷的最大吸磷量（Qm）和土壤磷吸持指数（PSI）逐渐减少,土壤磷的吸附饱和度（DPS）逐渐增加;单位量磷肥或有机肥所增加的土壤磷的吸附饱和度随着土壤磷水平的增加而增加。随磷肥和有机肥用量的增加,不同磷水平土壤磷的吸附饱和度逐渐增加、土壤磷的吸持指数下降、土壤磷的渗漏量逐渐增大;土壤磷渗漏量与土壤测试磷呈显著正相关;单位量磷肥或有机肥所增加的土壤测试磷随着磷肥或有机肥用量以及土壤磷水平的增加而增加。     

华南地区蔬菜地不同质地土壤磷素淋失临界值研究

从广东省各蔬菜基地采集101个表层土壤,测定土壤Olsen-P、Bray-P和CaCl₂-P,以确定不同质地土壤的磷淋失临界值。结果表明,Olsen-P与CaCl₂-P呈显著的线性关系,随着土壤Olsen-P的增加,CaCl₂-P也呈现增加的趋势,存在1个明显的突变点,即土壤磷淋失临界值,壤质粘土的临界值为79.74 mg/kg,粘壤土的临界值为51.08 mg/kg,砂质粘壤土的淋失临界值为43.99 mg/kg,砂质壤土的淋失临界值为8.63 mg/kg,淋失临界值从高到低的顺序依次是：壤质粘土＞粘壤土＞砂质粘壤土＞砂质壤土,与不同质地粘粒含量的表现规律一致。在砂质粘壤土上Bray-P与CaCl₂-P呈显著的线性关系,但不存在明显的突变点,在壤质粘土、粘壤土和砂质壤土上,Bray-P与CaCl₂-P未呈现显著的线性关系,不存在明显的突变点。因此,在本试验条件下,Olsen-P可以作为不同质地土壤磷淋失临界值指标。     

平和‘琯溪蜜柚’果园剖面土壤磷特性及其改善措施

为了解决土壤磷素富集问题,采用田间调查与室内分析相结合的方法对‘琯溪蜜柚’主产区福建省平和县典型果园剖面土壤磷特性进行研究。结果表明：（1）果园土壤有效磷含量都明显比对照剖面含量高,富集系数最高达289.1,且表层土壤（0~20 cm）有效含量远大于作物施磷与否临界值。（2）土壤可溶磷含量层次性很明显,随着土壤剖面层次的加深而下降,各层次比自然土壤剖面大,其富集系数最高达152.0。（3）土壤可溶磷随有效磷增加而提高,1、2、3、11号剖面表层土壤磷素淋失临界值分别为101.99、90.59、68.54、56.03 mg/kg,而自然土壤剖面7和12号表层土壤添加到400 mg/kg水平时,还没出现土壤可溶磷素大量流失状况。（4）提出了通过测土配方,优化肥料元素比例,停施或降低磷肥施用量;施用磷素活化剂,配合采用果园生草土壤管理方法等措施。     

不同降水条件下北方日光温室填闲季糯玉米对土壤残留氮风险阻控研究

我国北方设施蔬菜生产中存在着不合理灌溉施肥的现象,严重影响着设施农业的可持续发展。本试验在种植季节外填闲期间,以休闲田地为对照,采用填闲作物种植和溴深层示踪技术研究了夏季填闲作物对土壤提氮作用。试验结果表明:夏季种植填闲作物可显著降低根区土壤中无机氮素的含量,尤其是土壤表层的无机氮含量。休闲处理,土壤(0～180 cm)各层的无机氮含量均有增加。但在干旱条件处理下种植填闲作物后,土壤(0～120 cm)各层的无机氮含量均出现下降。夏季降雨量是造成土壤氮素淋洗的主要因素,且土壤中无机氮含量越高,氮素淋洗量越大。种植填闲作物可以有效地吸收土壤中氮养分,在模拟干旱年份和正常年份降雨量的处理中,种植糯玉米从土壤中吸收氮量分别为172.6,146.6 kg/hm2。溴标记试验进一步证明了填闲作物的提氮能力,下层土壤中溴均出现向上运移的现象。本研究证实了种植填闲作物糯玉米具有有效利用菜田土壤残留氮与阻控氮淋洗风险的作用,为北方日光温室典型种植模式氮素优化管理提供了科学参考。     

氮磷钾肥对马铃薯营养状况及块茎产量的影响

试验分别在甘肃省景泰县、内蒙古自治区达拉特旗和河北省沽源县3个马铃薯生产基地进行,在基地常规N、P2O5、K2O肥施用量分别为300、345、375kg/hm2的基础上,研究改变磷、钾、氮肥用量对马铃薯营养状况、块茎产量以及土壤养分的影响。试验结果表明,氮、磷、钾肥用量分别从N300、P2O5345、K2O375kg/hm2降低到180、180、225kg/hm2,对植株干物质累积量没有显著影响,3个基地都呈相同的趋势;3个基地不同处理的块茎产量也没有显著性差异。因此,在试验条件下,氮、磷、钾肥用量和比例为180-180-225的施肥处理,其经济效益较高。施肥对土壤养分含量有较大的影响,特别是磷肥,当施用磷肥后,土壤速效磷含量显著提高,而且主要存在于表层土壤(0￣20cm),这说明缺磷土壤通过施用磷肥,可提高土壤有效磷水平。     

不同品种磷肥运筹对砂姜黑土玉米生长及产量的影响

为了进一步提高砂姜黑土生产能力、缓解土壤酸化和防止磷流失导致面源污染,通过田间试验研究了钙镁磷肥用量和不同品种磷肥对砂姜黑土玉米生长和产量的影响。结果表明：在P2O5 用量为90 kg/hm2时,钙镁磷肥、过磷酸钙、磷酸二铵、钙镁磷肥配施磷酸二铵分别比不施磷肥处理玉米增产20.8%、4.8%、5.7%、18.1%。施用钙镁磷肥玉米增产效果最大,并与砂姜黑土传统习惯施用的磷肥品种过磷酸钙、磷酸二铵等处理玉米产量达显著差异。供试土壤钙镁磷肥肥料效应方程为y=22.073x-0.1027x2+5537.4,由此方程可获得最高玉米产量钙镁磷肥(P2O5)用量为107.5 kg/hm2,因钙镁磷肥碱性,用量过高会影响土壤其他养分有效性而降低玉米产量。由此得出,钙镁磷肥是砂姜黑土玉米进一步增产新的施肥技术,其增产机理和施用方法值得进一步研究。     

施用钙肥对盐碱地花生开花期后土壤水分、盐分和速效养分运移的影响

为探索黄河三角洲盐碱土区花生高产高效栽培技术、提高出苗和建苗率,田间条件下,设置Ca-0 (CK、 0 kg/hm_² CaO)、Ca-1(180 kg/hm_² CaO)和Ca-2(360 kg/hm_² CaO)试验,研究盐碱土花生开花期后0-100 cm剖面土壤水分、盐分和速效氮磷养分含量随花生生育进程的动态变化。研究结果表明,施用钙肥可明显降低0-60 cm土层含盐量, 80 cm以下土层含盐量明显增加,对0-40 cm土层含水量影响不大,但明显提高开花后60-80 cm土层土壤含水量,且较高钙肥用量可降低60-100 cm土层含水量。施用钙肥可明显提高开花期后0-60 cm土层水解性氮和速效磷含量,明显降低土壤水解性氮的淋溶强度,尤以Ca-2处理表现明显。黄河三角洲盐碱土区,土壤水解性氮含量匮乏,速效磷含量虽然较充足,但由于盐碱胁迫、团粒结构缺乏、土壤板结严重等因素制约,不利于花生根系对养分的吸收,使土壤磷效率难以发挥,基施钙肥可有效提高0-60 cm土层水解性氮和速效磷含量,降低水解性氮的淋溶强度,使其土壤肥力有效发挥。     

磷肥用量对番茄产量、磷素利用及土壤有效磷的影响

在高投入高产出的现代耕作制度下,探讨磷肥用量对番茄产量的影响,为获得最佳磷肥用量提供依据。试验采用单因素随机区组设计,对黄瓜-番茄轮作磷肥定位试验进行研究,番茄季研究结果表明：磷肥施用有利于提高番茄果实产量和品质,有利于提高果实和整株的干物质量、磷含量和磷累积量。磷表观利用率随磷肥用量增加显著降低;当P2O5用量大于225 kg/hm2时,土壤Olsen-P 和进入土壤中的肥料磷增加,增加了磷淋溶风险。结果得出：若以追求产量为研究目的,则以P2O5用量300 kg/hm2为宜;若以产量为主,兼顾磷淋溶,则以P2O5用量225 kg/hm2为宜;若以磷淋溶为主,兼顾产量,以P2O5用量150 kg/hm2为宜。