黄土丘陵区土壤磷有效性与植物适应性研究

【目的】研究黄土丘陵区不同植被类型下土壤磷素有效性、植物叶片磷含量及土壤植物磷素营养关系,以期揭示植被恢复对土壤磷素的影响,明确植物群落对土壤磷素环境的适应性。【方法】以农地为对照,采集了黄土丘陵区125块样地中不同植物（包括草本植物茵陈蒿、长芒草、铁杆蒿及人工林柠条、沙棘、刺槐）的叶片及其生长的土地表层(0～20 cm)的土壤样品,测定了土壤全磷、有效磷、pH和叶片磷含量,分析了土壤与植物磷素营养特征以及土壤有效磷与叶片磷含量、土壤pH之间的相关性。【结果】研究区土壤有效磷含量极低(1.54 mg/kg),全磷含量较高。不同植被类型下土壤全磷含量差异不显著,但土壤有效磷含量差异显著,土壤有效磷含量由大到小依次为农地>茵陈蒿>沙棘、刺槐、柠条>长芒草、铁杆蒿,土壤pH在不同植被类型样地间差异不明显;不同植被类型叶片磷平均含量为1.43 mg/g,其中茵陈蒿和沙棘叶片磷含量较高,与其他植物差异显著 (P<0.05);不同植被类型(除沙棘外)样地土壤有效磷与叶片磷含量间相关性不显著。【结论】黄土丘陵区土壤有效磷含量和植物叶片磷含量均低于全球平均水平,且叶片磷含量与土壤有效磷含量之间无显著相关性;随着植被的恢复,土壤有效磷占全磷含量的比例升高,土壤磷素营养状况逐步得到改善,且人工林植被对土壤有效磷的改善作用优于退耕自然恢复草本植被;不同种类植物叶片磷含量不会随着土壤有效磷含量的变化发生较大的变动,人工林植被对土壤有效磷的需求高于退耕自然恢复的草本植被,在黄土丘陵区人工加速植被恢复过程中,可对人工林地适当增施磷肥。     

种植年限对设施菜田土壤剖面磷素累积特征的影响

以山东寿光集约化设施菜田为研究对象,分析了不同种植年限设施菜田土壤磷素投入和土壤磷素累积的差异,比较不同种植年限土壤剖面中无机磷、有机磷、Olsen-P和CaCl2-P含量的变化特征。结果表明:磷素过量积累是设施菜田的显著特征,主要由于有机肥以粪肥投入为主,复合肥中P素比例偏高,收获作物带走量仅占磷素投入的7.2%;随着种植年限增加,P素累积现象明显,过量的磷素盈余导致了土壤剖面中不同形态磷含量的上升,其中以无机磷尤其明显;用来表征土壤有效磷指标的Olsen-P与CaCl2-P有显著的相关性,研究区域中当土壤(Olsen-P)达到80.7mg·kg-1时,土壤CaCl2-P开始显著升高,增大了设施菜田磷素淋溶风险。     

褐土区露天菜地和粮田磷素形态及环境风险分析

为明晰菜地和粮田土壤磷库,分类合理指导磷肥施用,减少环境污染,以北京市、河南省、河北省的露天菜地及相邻粮田为研究对象,采用石灰性土壤无机磷形态分级方法,研究不同褐土区菜地与粮田土壤中磷素空间分布、形态变化及其可能引起的环境风险。结果表明,不同褐土区菜地土壤磷素含量总体大于粮田。相同地区0～20 cm土层中磷素含量均大于20～40 cm土层。Ca_2-P最易被作物吸收但土壤中含量较少,占土壤无机磷积累量的3.81%～8.68%;Al-P、Fe-P和Ca_8-P也是土壤中磷素的主要来源,它们基本均匀分布,分别占土壤无机磷积累量的32.82%～37.95%、16.65%～17.14%、27.26%～29.94%;Ca_(10)-P、O-P的含量较少,分别占土壤无机磷积累量的4.97%～6.51%、6.45%～7.81%。长期施用磷肥的土壤会导致磷素在土壤中累积,多余的磷会进入地下水或地表水体,造成水体污染。因此,建议各地区菜地和粮田分类采用测土配方施磷肥方法,以降低土壤磷素环境风险。     

缙云山不同土地利用方式对土壤全磷和有效磷的影响

采用野外调查与室内分析相结合的方法,对缙云山不同土地利用方式下土壤全磷含量、全磷储量和有效磷含量进行研究.结果表明:缙云山在不同土地利用方式下全磷含量及有效磷含量随着土层深度的增加均表现出明显的下降趋势.在0～60 cm土层深度下,土壤全磷含量大小顺序依次为撂荒地(231.19 mg/kg),坡耕地(127.45 mg/kg),果园(114.78 mg/kg)和林地(78.52 mg/kg),全磷储量亦有此特征,为撂荒地(2.18Mg/hm2),坡耕地(1.18 Mg/hm2),果园(1.06 Mg/hm2)和林地(0.70Mg/hm2);土壤有效磷平均含量大小顺序依次为果园(17.64 mg/kg),坡耕地(15.24 mg/kg),撂荒地(4.11 mg/kg)和林地(3.33 mg/kg);土壤有效磷占全磷含量的百分比为果园(15.9％),坡耕地(14.6％),林地(4.1％)和撂荒地(1.7％).这些结果表明耕地弃耕撂荒后有助于土壤全磷的累积,但其土壤的供磷水平降低;林地开垦为坡耕地和果园增加了土壤有效磷含量,并使得坡耕地和果园土壤的供磷水平升高.     

不同磷背景土壤磷素用量对烤烟农艺性状及生物量的影响

为研究不同磷背景土壤磷素用量对烤烟农艺性状及生物产量的影响,通过田间试验,采用"3414"试验磷因素处理,调查烟草农艺性状,在打顶期测定各部位样品中磷素含量,计算不同磷含量土壤磷吸收效率。结果表明,不同磷背景土壤磷素用量对烤烟农艺性状影响不同;中、低磷土壤背景条件下,施用氮、钾可以促进烟株对土壤中磷的吸收;而在高磷土壤背景条件下,氮、钾对烟株吸收磷没有明显的促进作用;在低磷和高磷地块,增加磷素用量可以增加烟田的整体和叶片生物量;低磷地块增加磷素用量可增强植株对磷素的吸收;而在中磷和高磷地块,增加磷素用量反而会降低植株对磷素的吸收效果;低磷、高磷地块单位施磷量对烟叶生物量贡献较大,且随施磷量的增加贡献越小。     

滇池流域表层土壤磷素演变与积累特征研究

为了提供滇池富营养化治理的科学依据,本研究以滇池流域不同类型的表层土壤磷素为研究对象,主要研究了滇池流域表层土壤磷素的演变与累积特征。结果表明,近20年滇池流域表层土壤全磷、速效磷和水溶性磷的含量均随时间的推移而显著累积;不同土地利用类型,土壤全磷、速效磷和水溶性磷含量顺序一致,均为：大棚土壤＞耕地土壤＞建城区土壤＞林地土壤,土壤全磷、速效磷和水溶性磷之间含量存在显著相关性。滇池流域土壤磷素含量都已经达到了极丰富水平,累积特征明显,磷污染风险很高。     

平衡施肥对紫色土坡耕地磷素径流流失的影响

通过对川中丘陵不同施肥试验田径流、泥沙和磷素流失的观测与测定分析,研究了暴雨下平衡施肥对紫色土坡耕地水土流失与土壤磷素随径流流失的特征。结果表明:相对于无肥区和单施氮肥区,平衡施肥试验田的泥沙量减少了60%～65%,径流量减少了28%～33%,表现出显著的水土保持作用;在作物不同生育期,土壤磷素随地表径流迁移的强度依次为:成熟期>拔节期>抽雄期;暴雨下地表径流磷含量呈现先升高后下降的变化趋势;颗粒态磷是径流磷的主要组成部分,占总磷迁移量的54%～79%,说明泥沙吸附态迁移是紫色土坡耕地的主要迁移形式;不同施肥处理的径流磷损失存在显著差异,平衡施肥处理的总磷流失减少了52%～61%;径流量、泥沙量与径流磷迁移量显著线性相关;作物生长情况显著影响土壤磷素流失,地上部分生物量与径流磷流失量呈明显负相关。为了防止紫色土磷流失而加剧农业非点源污染,应在该区坚持以氮、磷、钾为主的平衡施肥。     

长期施用猪粪对土壤磷含量及无机磷组分的影响

为研究长期猪粪施用下土壤无机磷组分变化及其对土壤磷素有效性的影响,本研究通过7 a定位试验,探明了稻-麦轮作中不同猪粪磷施用量下土壤磷素有效性以及土壤无机磷组分含量变化特征,并采用通径系数与逐步回归拟合方程剖析了土壤无机磷组分变化对磷有效性的贡献。结果表明：长期施用猪粪显著提升了土壤磷素有效性及土壤中各无机磷组分含量,...     

红壤性水稻土磷素淋溶流失特征及环境阈值研究

【目的】揭示不同磷含量水平下红壤性水稻土磷素淋溶流失特征及土壤磷素环境阈值。【方法】选取低(P1)、中(P2)、高(P3) 3个磷素水平的红壤性水稻土作为研究对象,采用土柱渗漏试验方法,研究磷素在水稻土剖面中的空间分布特征、土壤渗漏液中总磷(TP)和可溶性总磷(TDP)的含量、流失量特征以及土壤磷素环境阈值。【结果】不同磷素水平红壤水稻土全磷和Olsen-P含量在0～60 cm都有不同程度的累积,在土壤剖面上大致呈现出随着土壤剖面深度的增加,磷素累积量逐渐减少后趋于稳定的趋势;从土壤渗漏液中不同磷形态的含量特征来看,不同磷水平水稻土渗漏液中TP、TDP和PP含量和流失量都呈现出P3 P2P1的特点,与土壤表层Olsen-P含量分布规律一致;红壤性水稻土发生淋溶时的土壤磷素环境阈值为50.34 mg/kg。【结论】滇中红壤性水稻土可能存在磷淋失风险,且土壤中磷素Olsen-P含量越高,淋失风险越大。     

水稻-牧草轮作牧草季土壤磷对牛粪浆施用的响应特征

为探究牛粪化肥配施及不同轮作模式对耕层土壤磷素的变化特征,设置8个不同施肥处理和两个轮作模式,采用Tiessen改进的Hedley磷分级方法测定耕层土壤的磷素形态。结果表明,磷素主要以无机磷形式存在于研究土壤中,而稳定态的稀盐酸提取态磷量最高,平均含量达352.30 mg/kg,占全磷的35%～42%。牛粪化肥配施可以增加土壤中各形态无机磷的含量,减少各形态有机磷的含量,水稻-紫花苕轮作模式对于降低土壤中活性磷素的吸附累积、增强植物对磷素的吸收利用优于水稻-黑麦草轮作模式。     

水稻-牧草轮作牧草季土壤磷对牛粪浆施用的响应特征

为探究牛粪化肥配施及不同轮作模式对耕层土壤磷素的变化特征,设置8个不同施肥处理和两个轮作模式,采用Tiessen改进的Hedley磷分级方法测定耕层土壤的磷素形态。结果表明,磷素主要以无机磷形式存在于研究土壤中,而稳定态的稀盐酸提取态磷量最高,平均含量达352.30 mg/kg,占全磷的35%～42%。牛粪化肥配施可以增加土壤中各形态无机磷的含量,减少各形态有机磷的含量,水稻-紫花苕轮作模式对于降低土壤中活性磷素的吸附累积、增强植物对磷素的吸收利用优于水稻-黑麦草轮作模式。     

儋州市橡胶园土壤磷素空间变异及分区管理研究

采用传统统计和地统计相结合的方法,对面积约720km2的儋州市橡胶园土壤磷素营养进行了空间变异特征与分区管理技术研究。结果表明,儋州市橡胶园各土层全磷含量、速效磷含量分别为中等程度变异和强变异;土壤磷素营养缺乏,各土层全磷含量78.56%以上地区处于极低水平,5.08%以上地区速效磷含量在0~20cm、20~40cm土层为中等含量水平,但有小部分处于较好和极低水平;土壤全磷和速效磷含量的最大相关距离在10.34~69.24 km之间,全磷含量基本趋于大块状变异为主,而速效磷含量空间分布为大块状和小块状交叉分布。采用空间叠加方法,进行了橡胶园土壤磷素管理分区,整个研究区域可分为11个磷素管理区,每个分区内具有不同的土壤磷素营养状况,需采取不同的磷素营养管理措施。     

长期施肥对设施土壤磷素积累及释放的影响

研究了长期定位条件下不同施肥处理对保护地土壤磷素积累及释放的影响。结果表明,施磷肥的土壤其全磷、速效磷和有机磷的含量明显高于不施磷肥的土壤,且在同一条件下,施加有机肥能提高土壤中不同形态磷素的含量。四种处理土壤全磷含量的大小顺序为:AP>BP>A>B,速效磷和有机磷含量的大小顺序为:AP>A>BP>B。有机肥能明显促进土壤磷素的释放,四种处理土壤磷素累积释放量的大小顺序为:AP>BP>A>B。抛物线扩散公式能很好地拟和土壤磷素释放特征。     

不同磷水平菜园土对生菜产量及磷素利用效果的影响

通过盆栽试验研究了3种菜园土壤(高磷、中磷和低磷土壤)与4种不同水平磷肥配施对生菜产量及土壤中不同浸提形态磷素的吸收转化率的影响。结果表明,菜园土磷素含量对生菜产量的影响依次为高磷土>中磷土>低磷土,且以高、中磷土配施中水平磷肥以及低磷土配施高水平磷肥可使生菜显著增产;不同磷素含量菜园土对磷素的吸收转化率的影响依次为中磷土>低磷土>高磷土,且以高磷土不施磷或施低水平磷、中磷土不施磷或施中水平磷、低磷土施高水平磷可使磷素吸收转化率显著提高;不同浸提形态磷素的吸收转化率以中磷土NaHCO3和H2O、低磷土H2O和NaOH、高磷土NaHCO3和NaOH表现较高。     

秸秆堆沤还田对红壤烤烟农田生态系统磷素盈亏的影响

【目的】研究不同秸秆堆沤还田方式对红壤烤烟坡耕地磷素盈亏的影响,揭示秸秆堆沤还田下红壤烤烟农田生态系统磷素盈亏的特征,为滇中小流域面源污染防治提供科学依据。【方法】在自然降水条件下,研究不同秸秆还田密度（0.75和1.50 kg/m2）、不同秸秆粉碎粒度（1和5 cm）、不同秸秆堆沤处理（水、水与尿素）对红壤烤烟坡耕地径流泥沙磷素流失量、土壤磷素残留量、烤烟磷素吸收量和磷素盈亏的变化特征。【结果】施用1.50 kg/m2秸秆密度、5 cm秸秆粒度、加水堆沤较0.75 kg/m2秸秆密度、1 cm秸秆粒度、加水与尿素堆沤可有效降低产流产沙量（0.22%~43.26%）;施用0.75 kg/m2秸秆密度、5 cm秸秆粒度、加水堆沤可有效降低径流和泥沙磷素流失浓度（2.82%~66.67%、0.38%~57.53%）及流失量（最高分别降低63.89%和64.74%）;秸秆还田对各土层土壤总磷（TP）残留量的影响不同,总体上呈增加趋势;秸秆还田后,烤烟全磷（TP）含量的分布特征为叶>根>茎,1.50 kg/m2秸秆密度、1 cm秸秆粒度、水与尿素堆沤均可有效增加烤烟吸收TP含量（0.60%~49.76%）和土壤磷素盈余量（0.43%~13.97%）。【结论】秸秆堆沤还田可提高和维持红壤烤烟坡耕地土壤磷素水平,减少土壤磷素淋失,增强土壤供磷潜力,是削弱该流域农业非点源污染,综合利用秸秆资源,促进农业生态平衡发展的重要措施。     

春玉米磷吸收累积与土壤磷库对不同磷素激活剂的响应

在淡灰钙土条件下,利用盆栽试验研究了不同磷素激活剂对春玉米地上部和根系生物产量、磷素吸收累积以及土壤全磷与速效磷含量动态的影响。结果表明:施用有机无机复混肥有利于玉米生长发育,相对于味精发酵液和商品腐植酸,显著促进地上部和根系磷素的吸收累积;不同磷素激活剂对土壤全磷含量动态的影响不大,而土壤速效磷含量动态差异较大,土壤磷素促释效果表现为味精发酵液有机无机复混肥商品腐植酸。因此,味精发酵液和有机无机复混肥都是比较理想的土壤磷素激活剂,但味精发酵液必须注意合理的施用方法才能达到效果。     

长期定位施肥对蔬菜保护地土壤磷素空间分布的影响

以长期定位施肥蔬菜保护地土壤为材料,研究不同施肥处理对土壤磷素在剖面上分布特征的 影响。结果表明:不同施肥处理土壤全磷和速效磷含量在剖面中均呈现随土层深度增加而减少的趋 势,而且在同一土层内,施有机肥各处理土壤速效磷含量高于不施有机肥各处理。在0-60cm土体内 施有机肥各处理土壤磷素活化系数明显高于对照和不施有机肥各处理。在土壤剖面中施肥各处理有 机磷含量均高于对照,配施有机肥处理也高于单施化肥处理。磷素在土壤中的积累和长期施用有机肥 是导致土壤磷素向下层移动的主要因素。     

典型园地红壤积累磷的化学形态及其演变

为了解红壤磷素积累过程中其化学形态的演变,采集23个具不同磷素积累的园地黄筋泥,采用连续化学分级与31P-NMR方法研究了土壤中磷素的化学组成、各态磷的相互关系及其随土壤磷素积累的演变特点.结果表明,园地红壤中磷素主要为无机磷,平均占全磷的83.5％;无机磷中以闭蓄态(O-P)的比例最高,占全磷的40.7％;其次为铁磷酸盐(Fe-P),占全磷的23.0％;与钙结合的3种形态的磷素均较低.随着土壤磷素的积累,土壤中各态磷含量都呈增加趋势,其中Bray-P、Olsen-P、Ca2P、Ca8P、Al-P、Fe-P、O-P、Ca10P与全磷变化具有明显的协同变化关系,它们主要受全磷积累的影响;红壤中的有机态磷主要为磷酸单酯,受土壤有机质的影响.     

土壤磷素化学行为及影响因素研究进展

综述了近４２年来关于土壤磷素中化学行为、磷素平衡及影响因素的研究进展。土壤磷素包括无机磷、有机磷、生物态磷、土壤无机、有机磷又根据其有效性分为各种形态的无机磷、有机磷组分;施入土壤的磷素主要转化为土壤无机磷、土壤类型、作物种植方式、作物根限、磷肥种类及用量对土壤磷素转化均有不同程度的影响;各种高分子有机物料,作物根系分泌有机酸对土壤磷素有明显的活化作用;ＶＡ菌根真菌明显地促进了作物吸收利用根际、非极际土壤的Ｃａ２－Ｐ,Ｃａ８－Ｐ,Ａｌ－Ｐ等形态的夫机磷。土壤磷素积累与消耗以无机磷为主,长期大量施用磷肥明显地增加了耕层以下土壤磷素含量。     

湖南省几种主要母质类型菜园土壤的磷素状况

通过野外土壤调查取样与室内分析,研究了湖南省3种母质类型发育的菜园土壤的磷素状况,并对土壤磷素活化系数及磷的迁移淋溶进行了简要的分析.结果表明,由河流沉积物发育的冲积菜园土全磷和有效磷含量最高,平均分别达2.04 g/kg和194.7 mg/kg,磷素活化系数(PAC)为6.7-12.9,平均9.6;第四纪红土发育的红菜园土全磷和有效磷含量其次,平均分别为1.28 g/kg和102.8 mg/kg,PAC为1.9-12.1,平均6.8;洞庭湖湖积物发育的潮菜园土全磷和有效磷含量平均分别为1.18g/kg和30.5 mg/kg,PAC为1.3-4.7,平均2.5.土壤无机磷是土壤磷素的主要形态,红菜园土中无机磷占全磷的比例为79.8%.磷素形态以O-P和Fe-P为主(占57.7%);冲积菜园土无机磷占全磷的比例为89.0%,磷素形态以Fe-P为主(占36.6%);潮菜园土无机磷占全磷的比例为85.0%,磷素形态以Ca-P为主(占88.1%).土壤有机磷组分以中活性有机磷(MLOP)和中稳性有机磷(MROP)为主,占土壤有机磷总量的80%以上.Ca2-P、AI-P、Fe-P、LOP(活性有机磷)、MLOP(中活性有机磷)是作物的有效磷源,Ca8-P、O-P、Ca10-P和MROP(中稳性有机磷)、HROP(高稳性有机磷)为作物的潜在磷源.