连续淋洗对山东省主要土壤磷素有效性及磷库的影响

研究采取室内模拟降雨淋洗的方法,研究了连续淋洗对山东省3大土类磷素有效性和磷库的影响。结果表明,3种土壤的磷淋失量均随着供磷水平的提高而升高。3种土壤出现磷淋失量峰值的时间有着明显差异,褐土施磷处理的磷淋量峰值分别出现在第3 d,4 d和5 d;而潮土高磷和低磷处理的磷淋洗最高值分别出现在第2 d和3 d;而棕壤不同施磷处理的磷淋洗高峰值均出现在第2 d。在相对较低的施磷水平下(P3以下),3大土类的速效磷含量基本均保持在20μg/g左右,再提高供磷水平,褐土和棕壤的土壤速效磷含量随施磷量的增加显著升高,而潮土的速效磷含量则随着施磷量的增加先升高后降低。在3大土类中,全磷含量最高的是褐土,其次是潮土,再次是棕壤。在淋洗条件下,褐土的土壤磷库相对变化不大,而潮土和棕壤的磷库则随施磷量的变化有着较大的起伏。因此,施磷水平控制在P3水平(180 kg P/hm2),3大土壤的磷淋失量较低,土壤速效磷变化不大,有利于减少土壤磷素淋失到水体的风险,也保证了土壤磷的供应能力。     

山东省主要土类的无机磷及其与磷酸化酶和解磷微生物的关系

山东省3大土类中潮土的无机磷含量极显著高于棕壤和褐土。3大土类不同形态无机磷中,以Ca-P为主,平均占无机磷总量的65.7%,3大土类间Ca10-P、Fe-P差异极显著,Ca8-P差异显著;褐土和潮土高产农田的Ca2-P、棕壤的Fe-P均显著高于中低产田。6种不同形态的无机磷中棕壤以Al-P、潮土和褐土以Ca2-P的有效性最高,是反映土壤磷素有效性的主要指标之一,与土壤肥力密切相关。通过3大土类2个产量水平土壤的无机磷与解磷微生物的数量、强度和各种酶的活性的相关性分析,探讨了土壤无机磷通过土壤微生物和磷酸化酶的生物活性进行转化的机制,为3大土类和2个产量水平的土壤培肥提供了科学依据。     

山东主要土类有机质及其与供磷特性的关系

山东省3大土类中棕壤的有机质含量最高,平均为10.69g kg-1,其次为褐土和潮土;高产农田的有机质含量平均为10.9g kg-1,高于中低产田。相关分析结果表明,土壤的主要养分含量中有机质含量与土壤有效磷含量的密切正相关,进一步分析表明,土壤的有机质含量与土壤全磷、有机磷、有效磷、磷酸化酶活性和土壤微生物转化难溶性磷的强度均呈正相关,而与磷吸附最大缓冲容量MBC、固磷百分率、解吸能Qm呈负相关;逐步回归结果表明有机质对棕壤中的中度活性有机磷MLOP、潮土中的Ca2-P、褐土中的A l-P、高产农田中的A l-P,中低产田的Fe-P均显著的正相关;而且这种相关性均是高产农田大于中低产田。有机质不仅直接丰富了高产农田的磷库,而且通过提高磷酸化酶的活性,降低土壤磷的吸附、固定,促进解吸,增加了土壤磷的有效性。     

施磷对苦麦菜生长及土壤磷素淋失的影响

利用网室土柱模拟试验, 研究了不同磷用量[0、0.05 g·kg^-1(土)、0.10 g·kg^-1(土)、0.20 g·kg^-1(土)]对苦麦菜产量、磷素吸收和利用及土壤磷淋失的影响。结果表明, 施磷显著增加苦麦菜产量、促进植株对磷的吸收。苦麦菜产量在低磷水平[0.05 g·kg^-1(土)]时最高, 为每个土柱186.29 g。随磷用量增加, 苦麦菜产量和磷肥利用率明显降低, 植株吸磷量无明显变化。施磷显著增加土壤磷淋失量, 且随磷用量增加, 不同形态磷淋失量均显著增加。同一磷处理颗粒磷淋失量高于溶解态磷。不同磷用量条件下土壤各形态磷的淋失率均低于0.1%。低量施磷条件下溶解态磷在施磷后第10 d 出现第1 次淋失高峰; 中量和高量施磷条件下溶解态磷在施磷后第10 d 和第40 d 分别出现2 次淋失高峰。土壤总磷和颗粒磷淋失高峰期在施磷后第40~50 d 出现。施肥后第60 d, 土壤总磷、溶解态磷和颗粒磷淋失浓度均明显降低。综合考虑苦麦菜产量、磷素吸收和利用及土壤磷淋失量等因素, 苦麦菜以0.05 g·kg^-1(土)的施磷量为佳。     

减水减肥对设施黑土菜田磷素累积与淋溶的影响

设施黑土菜田由于过量施肥和灌溉导致磷素淋溶损失严重,亟待优化水肥管理模式以减少设施黑土菜田磷素淋溶。本研究依托黑土设施菜田淋溶监测试验,设置常规灌溉量与施肥量(WF)、常规灌溉量+80%常规化肥量(W80%F)、80%常规灌溉量+常规肥处理(80%WF)3个处理,对土壤磷储量、速效磷动态变化、磷素淋失量进行分析,研究了不同水肥处理对黑土设施茄子土壤磷素淋失风险和淋失量的影响。结果表明:经种植1季茄子后, WF、W80%F和80%WF处理0～100 cm土体磷储量分别为9.69 t·hm~(-2)、9.36 t·hm~(-2)和8.84 t·hm~(-2),分别比移栽前增加26.5%、27.5%和7.1%。随着茄子生育期延长, 0～20 cm土层速效磷含量呈先升高后降低的趋势, 80%WF处理速效磷含量较其他两个处理高,变幅为145.17～224.55 mg·kg-1; 20～40 cm土层, WF处理速效磷含量基本保持不变,80%WF处理速效磷含量整体呈上升趋势,W80%F处理速效磷含量先升高后降低再升高,除盛果期外均显著高于另两个处理。WF、W80%F和80%WF磷素淋失量分别为17.84 kg·hm~(-2)、17.47 kg·hm~(-2)和9.02 kg·hm~(-2),其中有机磷淋失量占磷素淋失总量的90%以上。磷素淋失量与磷储量增加量、盛果期0～40 cm土层速效磷含量、拉秧期0～20 cm土层速效磷含量之间均存在显著的相关性(P0.05),可通过磷储量增加量来预测生育期内磷素淋失量。与常规水肥处理相比,减少化肥施用量对磷素淋失量和淋失风险无明显影响,但减少灌溉量能显著减少磷素淋失量,降低磷素淋失风险。研究结果可为设施黑土菜田磷素淋溶阻控提供技术支撑,为新阻控技术的研发提供理论指导。     

山东省主要土类的有机磷及其与磷酸化酶和解磷微生物的相关性研究

山东省三大土类的有机磷含量平均为61.59mg kg-1,约占全磷含量的12.37%,其中潮土的有机磷含量极显著高于褐土和棕壤。三大土类土壤不同活性有机磷中,以中稳性活性有机磷(MLOP)为主,平均占有机磷总量的76.37%,3大土类间MLOP、HROP差异极显著,MROP、LOP差异显著;4种不同活性有机磷以活性有机磷(LOP)的有效性最高,是反映土壤磷素有效性的主要指标之一,与土壤肥力密切相关。通过3大土类两个产量水平的有机磷与解磷微生物的数量、强度和各种酶的活性的相关性分析,探讨了土壤有机磷通过土壤微生物和磷酸化酶的生物活性进行转化的机制,为3大土类和两个产量水平的土壤培肥提供了理论依据。     

潮土磷素累积流失风险及环境阈值

潮土是中国分布比较广、施肥强度大的典型耕作土壤,潮土中磷素累积与流失对区域水环境的污染风险不容忽视。该研究在潮土面积最大的河南省采集磷素水平不同的典型潮土作为供试土壤,采用人工模拟降雨及土柱模拟试验方法,通过测定土壤中Olsen-P和溶解态活性磷CaCl2-P含量以及径流或淋滤液中各形态磷浓度,研究了潮土中磷素随地表径流和下渗流失特征,并通过分段线性模型对潮土的磷素环境阈值进行拟合。结果表明：1）不同形态磷在潮土土壤剖面中均有一定程度的累积,土壤Olsen-P和CaCl2-P含量表现为高磷最大,中磷次之,低磷最小,而磷吸持指数值表现为低磷最大,中磷次之,高磷最小。从磷素的剖面分布来看,低磷和中磷水平潮土Olsen-P和CaCl2-P含量随着土壤深度的增加而降低,而高磷水平的潮土Olsen-P和CaCl2-P含量在20～40 cm土层含量最高。2）不同磷水平潮土径流中总磷（TP）、可溶性总磷（TDP）和颗粒磷（PP）浓度和流失量大小表现为高磷最高,中磷和低磷水平土壤次之,潮土径流流失以PP为主。3）低磷和中磷水平潮土淋滤液中的各形态磷浓度和流失量随着土层深度的增加而降低,而在高磷水平的潮土淋滤液中,20～40 cm土层淋滤液中磷浓度和流失量要显著高于其他土层,在整个土壤剖面磷素浓度随着土层深度的增加呈现先上升后下降的趋势,潮土淋滤流失以TDP为主,其中,高磷和低磷水平潮土以可溶性有机磷占主导,而中磷水平潮土以钼酸盐反应磷（MRP）占主导。4）通过分段回归模型将不同含磷水平潮土的水溶性磷与土壤中Olsen-P含量进行拟合,得出潮土土壤磷素环境阈值为24.65 mg/kg,研究还表明径流和渗漏液中TP浓度与土壤CaCl2-P含量呈显著正相关,因此可通过测定CaCl2-P来预测并判断土壤磷素流失风险。     

施用生物炭对云南烟区典型土壤养分淋失的影响

土壤养分尤其是氮、钾的淋失是制约云南烟叶生产可持续发展的重要因素之一。近些年来的一些研究表明,生物炭在减少土壤养分淋失方面有着很好的应用效果。然而,关于生物炭在云南植烟土壤上的应用效果研究报道较少。本文基于土柱淋洗模拟试验,研究了添加生物炭对南方紫色土、赤红壤和黄棕壤硝态氮、磷、钾养分淋失的影响,以期为生物炭的合理广泛应用提供理论依据。研究结果显示,添加生物炭后,紫色土、赤红壤和黄棕壤的硝态氮淋洗总量分别减少16%、14%和22%;紫色土、赤红壤的磷素淋洗总量分别减少41%和32%,黄棕壤磷素淋洗总量变化不明显;紫色土和黄棕壤的钾素淋洗总量分别增加19%和23%,赤红壤的钾素淋洗总量变化不明显。研究表明,施用生物炭是控制云南植烟土壤氮磷淋失的有效措施。     

ASI法速测土壤指标与植物N吸收的相关性研究

本研究选用ASI法对山西褐土41个、河南潮土73个、辽宁棕壤43个、黑龙江黑土69个土样进行了土壤硝态N(ASI-NO3--N)、铵态N(ASI-NH4+-N)、碱溶有机质(ASI-OM)的测定,同时用常规方法测定了碱解N和有机质。并对测定值进行了相关性分析。同时选取土壤进行盆栽试验以验证ASI法测定值与植物吸N量的相关性。结果表明:四类土壤ASI-NO3--N与碱解N测定结果达到了极显著相关(褐土r=0.89**,潮土r=0.79**,棕壤r=0.90**,r=0.47**),四类土壤ASI-OM与常规方法有机质测定结果均达到了极显著正相关(褐土r=0.92**,潮土r=0.88**,棕壤r=0.93**,黑土r=0.96**),ASI-NH4+-N与碱解N测定结果也均达到了极显著正相关(褐土r=0.76**,潮土r=0.64**,棕壤r=0.97**,黑土r=0.61**)。褐土、棕壤土壤ASI-NO3--N含量与植物吸N量呈极显著正相关(P<0.01),潮土、黑土土壤ASI-NO3--N含量与植物吸N量呈显著正相关(P<0.05)。褐土、棕壤土壤ASI-NH4+-N含量与植物吸N量呈显著正相关(P<0.05),潮土、黑土土壤ASI-NH4+-N含量与植物吸N量相关性不显著(P>0.05)。除褐土土壤ASI-OM含量与植物吸N量呈显著正相关外(P<0.05),潮土、棕壤、黑土土壤ASI-OM含量与植物吸N量相关性不显著(P>0.05)。     

污水灌溉对稻田土壤氮磷淋失动态变化的影响

通过模拟稻田灌溉大型淋洗柱试验,在污染河水灌溉条件下对太湖地区水稻生长季两种主要类型的稻田土壤--黄泥土和乌珊土的氮磷淋洗特征进行了研究.结果表明,在灌溉淹水初期,不同形态氮素的淋失量均比较高,并达到峰值,以后淋失量逐渐降低,说明淹水初期淋失的氮素不是来源于灌溉河水,而是主要来自土壤氮.到淹水后期,NO3--N和NH4 -N淋失量接近零值,但仍能观测到可溶性有机氮淋失现象,这表明可溶性有机氮是污水灌溉稻田土壤主要的氮素淋失形态.而磷素的淋失动态与氮素的淋失动态截然相反,在灌溉淹水后很长一段时间内均观测不到土壤磷素淋失,但在淹水灌溉的淹水后期,发现土壤磷素有淋溶损失现象,这可能是利用富营养化的河水长期淹水后,土壤对磷的吸持已达到饱和状态,土壤不能继续固持多余的磷素所致.     

Evaluation of Groundnut Genotypes for Tolerance to Phosphorus Deficiency

Phosphorous (P) is one of the most deficient nutrients owing to its fixation and low mobility in acid soils. A total of 324 genotypes were screened in both P sufficient and insufficient conditions to evaluate the P uptake efficiency. Thirty-four responsive genotypes were evaluated in solution culture with two checks, ICGV 86590 and JL 24. The components of variability revealed high magnitude and highly heritable nature of the variation. Highly responsive genotypes to P insufficiency; ICG 14475, ICGV 92188, and M 68 were further tested for phosphorus uptake efficiency at 15, 30, and 45 days after sowing (DAS) along with checks in sand culture in pots. ICG 14475, ICGV 92188, and ICGV 86590 were found superior in both acquisition and utilization of phosphorus due to enhanced root production for P exploration and shoot expansion, respectively. JL 24 was poor in acquisition due to lack of response in root traits under P insufficiency.     

天津于桥水库沉积物理化特征及磷赋存形态研究

以天津于桥水库作为我国北方湖泊的代表,应用淡水沉积物磷形态的标准测试程序（SMT）对于桥水库6个表层沉积物样品的理化特征及磷赋存形态进行分析,并在此基础上探讨了各形态磷之间及各形态磷与沉积物理化特征,如阳离子交换量、有机质总量、颗粒组成、主要金属含量之间的相关性。结果表明,研究区域内总磷含量为354～581mg·kg-1,其中以无机磷（IP）为主;占总磷含量的57.3%～74.7%;3种主要磷形态含量的大小依次为Ca-P〉OP〉Al/Fe-P,其中Ca-P是沉积物中磷的主要赋存形态;随着沉积物中有机磷含量的增加,有机质总量与阳离子交换量也逐渐提高,细粉粒（0.01～0.005mm）的含量也有所增加。此外,还对水库调水前后沉积物磷赋存形态的变化进行了研究,发现沉积物在调水期间主要扮演＂汇＂的角色,其中Fe/Al-P为调水期内变化最为活跃的磷形态。     

Physiological and Nutritional Evaluation of the Application of Phosphite as a Phosphorus Source in Cucumber Plants

The aim of this study was to determine how different phosphite and phosphate rates applied together affect the growth and morphology parameters in cucumber plants as well as to characterize the nutritional and physiological state of phosphorus (P). Different foliar application rates of phosphite were applied to analyze subsequent biomass production, the relative growth rate, morphological parameters, P bioindicators, P forms, and P-use efficiency. The data suggest that the application of phosphite as a P fertilizer at a rate of ≥0.5 mM would be an appropriate and effective strategy under suboptimal conditions of phosphate in the growth medium, represented by 0.5 mM in our work, as it improved the growth parameters, number of flowers, leaf area, nutritional state of P, incorporation of P in structural organs, and P-use efficiency by the plant. The results indicate that the validity of the foliar use of phosphite as a P fertilizer in cucumber plants was subject to phosphate availability in the culture medium.     

土壤水分及磷水平对草甘膦农药降解动力学的影响

近年来，草甘膦及其降解产物氨甲基磷酸 (AMPA)在土壤中的持久性及其环境风险日益受到关注。然而，草甘膦与磷酸盐结构相似且带电荷，可能与磷酸盐在土壤颗粒表面产生吸附竞争，进而影响其在土壤中的环境行为及土壤 磷的生物有效性。本研究通过室内控制试验，对不同磷肥施用水平(0，50 mg.kg-1，100 mg.kg-1)及水分条件下 (20%田间持水量 (20FC)，60%田间持水量 (60FC))，黄土中草甘膦农药降解动力学、土壤速效磷及土壤酶活性变化特征进行研究。结果表明：1) 不同磷肥施用及水分条件下，草甘膦农药在喷施初期降解速率较快，后期逐渐减缓；不同磷肥施用水平对草甘膦降解影响不显著，但不同水分梯度对其影响差异显著。其降解产物AMPA的含量随着草甘膦农药的降解而增加，不同磷肥施用水平处理AMPA的含量差异不显著，但不同水分条件下其峰值及变化特征差异显著，即：20FC 条件下到喷施后第14 d达到峰值，而60FC条件下在喷施后第7d 就达到峰值。通过拟合发现，草甘膦残留数量特征符合污染物一级动力学衰减模型，其半衰期分别为 69.3~77.0 d (20FC)和10.5~12.8 d (60FC)。2) 草甘膦农药喷施后，土壤中速效磷含量随草甘膦农药的降解呈现先减小后增大的变化特征，土壤水分对其影响差异显著。此外，草甘膦农药喷施后，磷酸酶活性受到明显抑制，N-乙酰胺基-β-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、亮氨酸酶活性波动较大。不同磷肥施用水平对以上四种土壤酶活性的影响差异不显著，但不同水分梯度对其影响较大。由此表明：黄土中磷水平对草甘膦农药降解特征的影响不显著，但土壤水分状况显著影响草甘膦农药的衰减速率及其降解产物的残留水平；同时，草甘膦农药喷施，对黄土中速效磷及磷酸酶活性的影响较大，可能对土壤P循环及植物利用产生影响。因此，后续研究还应考虑草甘膦与土壤磷组分及相关酶活性的互馈效应，特别是在干旱条件下草甘膦及其降解产物的持久性与土壤健康的关系研究，以期为黄土区草甘膦农药的安全喷施提供科学依据。     

长期施用不同肥料对栗褐土有机磷组分的影响

采用Bowman-Cole提出的土壤有机磷分级体系对长期定位试验耕层土壤有机磷的形态进行测定.结果表明,除单施氮肥处理(N)外,各处理磷的有效率与对照相比均有所增加,高量有机肥与氮磷肥配合施用处理(M2NP)增加最多,增加了5.59％;氮磷肥合施(NP)、单施低量有机肥(M1)、低量有机肥与氮肥配合施用(M1N)、低量有机肥与氮磷肥配合施用(M1NP)、高量有机肥与氮肥配合施用(M2N)和M2NP处理有机磷总量分别比对照增加了92.7％、133.8％、133.9％、191.3％、172.1％和201.5％,差异达到显著水平;除N处理外,各处理有机磷组分中以活性有机磷增加地最为明显,较对照增加了205.1％ ～ 420.5％,其中以M2NP增加最为显著增加了420.5％;中活性有机磷与中稳性有机磷是栗褐土有机磷的主体,约占有机磷总量的70％;相关分析与回归分析表明,活性有机磷、中稳性有机磷对速效磷的贡献最大.     

果园绿肥对土壤磷组分及磷素有效性的影响

以天津市桃园土壤为研究对象,采用Tiessen磷分级方法研究绿肥栽培并利用条件下土壤磷组分含量变化和磷素活化周转特征。试验共设3个处理：绿肥覆盖（SC）、翻压（BU）和清耕对照（CT）处理。分别于绿肥处理1,4,7年后采集0—20,20—40 cm的土壤样品,测定全磷、活性磷库（Resin—P_i和NaHCO₃—P）、中稳性磷库（NaOH—P）和稳定态磷库（Dil.HCl—P_i、Conc.HCl—P和Residual—P）含量。结果表明,与CT处理相比,SC和BU处理在各采样年份均提高了土壤全磷、Resin—P_i、NaHCO₃—P、NaOH—P和Residual—P含量,降低Dil.HCl—P_i和Conc.HCl—P含量,处理间差异性随绿肥利用年限的增加而增加;其中,各指标BU处理均优于SC处理,且0—20 cm土层变化最为明显。绿肥利用7年后,BU处理0—20 cm土壤Resin—P_i、NaHCO₃—P、NaOH—P和Residual—P含量较CT处理分别显著增加48.82%~128.41%,145.93%~231.16%,206.26%~590.06%和34.67%~37.66%,Dil.HCl—P_i和Conc.HCl—P含量分别显著降低12.37%~15.79%和43.72%~91.39%。综上,相对于清耕对照处理,果园绿肥栽培并利用可显著增加土壤活性磷库和中稳性磷库的比例,并显著降低稳定态磷库的比例;同时,随着绿肥利用年限的增加,土壤活性磷库和中稳性磷库的比例随之增加,稳定态磷库的比例随之降低。研究结果表明,果园绿肥栽培并利用可以有效促进土壤难溶性磷的活化周转,提高土壤磷素生物有效性。     

Biofumigant Biomass,Nutrient Content,and Glucosinolate Response to Phosphorus

Information on biofumigant-green manure vegetative biomass, nutrient, and glucosinolate content sensitivity to phosphorus (P) is lacking for species used in potato and sugarbeet production. Therefore, available P effects on field-grown condiment yellow mustard (Sinapis alba, cv. IdaGold) and oilseed radish (Raphanus sativa, cv. Colonel) were evaluated (2001–03). Low soil P was generally more limiting to radish foliage P concentrations or uptake than to the mustard, suggesting inherent differences in their ability to access and accumulate P. While radish P and S concentrations increased with higher P, concentrations in mustard were either unaffected or reduced. Foliage P concentrations were more closely related to biomass of radish (r² = 0.46) than mustard (r² = 0.11). Mustard exceeded radish in biomass and S accumulation. Phosphorus effects on glucosinolates producing ionic or isothiocyanates were relatively insignificant. These biofumigants differ appreciably in their ability to access and accumulate P, but P effects on nutrient content or glucosinolates were minor.     

崇明东滩地区砂质旱田氮磷径流流失特征研究

通过对崇明东滩地区砂质旱田果园和菜地的全年降雨径流监测,研究了在实际生产过程中由于自然降雨所产生的地表径流及其氮磷径流流失负荷,并重点分析了典型雨量条件下的氮磷径流流失浓度及其形态。结果表明,崇明东滩地区降雨主要集中在5-9月,占总降雨量的53.64%,果园径流量与降雨量的相关系数达到0.911(P0.01),菜地由于受到植被覆盖变化的影响,径流量与降雨量相关系数仅为0.673(P0.05);典型降雨条件下氮磷径流流失的主要形态均为径流泥沙所携带的颗粒态氮磷,分别占TN和TP径流流失浓度的29.51%～64.36%和84.61%～99.77%;果园和菜地TN径流流失负荷分别达到4.33,4.28kg/(hm2.a),TP径流流失负荷分别达到8.53,5.24kg/(hm2.a),氮磷径流流失主要集中在降雨量较多的第三季度。     

无机有机肥磷配施对作物产量及土壤磷形态变化

采用盆栽模拟生物试验,研究等量施磷条件下无机有机肥磷不同配比处理对作物产量及土壤磷形态的影响.结果表明:无机肥磷:有机肥磷为80∶20的处理较100∶0处理前两季小麦和水稻产量略低,后两季小麦和大豆产量显著增高;80∶20处理的土壤活性有机磷和中等活性有机磷含量分别比100∶0处理增加60.0％和51.7％; 80:20处理的铁磷和闭蓄态磷含量较100∶0处理显著降低,铝磷和钙磷含量变化不大;80∶20和70∶30处理的土壤微生物生物量碳、磷含量均显著高于100∶0处理.因此,80∶20处理是本试验条件下无机有机肥磷配施的最佳比例,可为农业生产上提供借鉴.