长期定位施肥条件下紫色土无机磷形态演变研究

应用蒋柏藩-顾益初无机磷分级体系对22年长期定位施肥试验紫色土0~100 cm土层无机磷形态进行分级测定,研究了各形态的无机磷在土壤剖面的分布及演变规律。结果表明,长期施用化学磷肥以及有机无机肥配施处理的土壤全磷、有效磷和各形态无机磷均较试验前有不同程度的增加,且以猪粪+NPK(M+NPK)处理土壤增加最多,其中有效磷含量增加了6倍;不施肥(CK)和单施氮肥(N)的处理土壤有效磷、全磷和各形态无机磷出现了下降,其中有效磷含量分别降低了51.1%和53.5%。除了Fe-P 和Ca₁₀-P含量下层高于上层外其余各形态无机磷都表现为耕层高于下层的特征。各处理Ca₂-P、Al-P、Ca₈-P、O-P等无机磷的剖面分布较为相似,均呈20~60 cm下降比较迅速,80~100 cm变化不大或者稍微上升的趋势,而Fe-P则表现为下层含量高于耕层。相关分析表明各组分无机磷对紫色土有效磷的贡献为Ca₂-P(0.9569)>Al-P(0.9265)>Ca₈-P(0.9100)>Fe-P(0.8277)>Ca₁₀-P(0.7449)>O-P(0.7362)。长期有机无机肥配施可以显著增加磷素在土壤中的累积,并能减少土壤对磷素的固定,增强其在土壤中的移动,促进土壤磷素向有效态转化。     

黄土高原轮作系统苜蓿土壤磷素变化特征

在长期定位试验的基础上,分析黄土高原旱地轮作系统中苜蓿（Medicago sativa）不同生长年份土壤的无机磷、有机磷形态及微生物磷的变化特征,以期为农牧区牧草有效磷素合理利用及区域管理提供依据。结果表明：种植苜蓿的土壤全磷含量与苜蓿种植年份成反比,连续种植苜蓿年份越长,土壤全磷和速效磷的含量越小。苜蓿土壤中无机磷组分以Ca-P为主,占无机磷总量的74.0%～80.0%,且Ca₁₀-P > Ca₈-P > Ca₂-P。有机磷占全磷总量的23.2%～25.4%,土壤有机磷以中活性有机磷为主,占有机磷总量的78.3%～79.5%。苜蓿的种植年份越长,土壤微生物磷含量越低。土壤微生物磷与土壤全磷、速效磷成极显著相关,故土壤微生物磷可作为土壤供磷能力的指标。     

稻麦轮作区连续秸秆还田和施肥条件下砂姜黑土无机磷分布特征

为了揭示秸秆还田与化肥施用对砂姜黑土无机磷的影响,基于实施多年的秸秆还田与施肥定位试验,设置了常规施肥+秸秆全量还田(HN₁)、常规施肥量50%+秸秆全量还田(HN₄)、不施肥+秸秆全量还田(HN₀)、常规施肥+秸秆移除(N₁)、常规施肥量50%+秸秆移除(N₄)、不施肥+秸秆移除(N₀)处理,采用田间取样与室内化验分析相结合的方法研究了土壤不同形态无机磷的剖面分布及累积特点。结果表明,同等化肥施用水平下,秸秆还田较秸秆移除显著提高了土壤Ca₂-P和Fe-P的含量,提高幅度最高达219.05%和51.35%,两种形态无机磷占无机磷总量的百分比也显著提高;Ca₈-P和Al-P含量整体上有所降低,Ca₁₀-P含量显著降低,无机磷总量有所提高。秸秆还田配施化肥对土壤无机磷的活化效果随化肥施用量的减少和土层深度的增加而降低。秸秆还田不施化肥使土壤Ca₂-P、Ca₈-P、Al-P和Fe-P含量显著降低。与秸秆移除相比,秸秆还田配施化肥促进了Ca₁₀-P等潜在磷源的转化和分解。Ca-P(Ca₂-P、Ca₈-P、Ca₁₀-P)和Fe-P所占比例最高,为供试土壤无机磷的主要构成形态。常规施肥条件下秸秆还田促进了土壤速效磷(Olsen-P)含量的快速提升,常规施肥量50%条件下秸秆还田促进了表层土壤Olsen-P的提升,而无肥条件下秸秆还田对土壤Olsen-P含量的提升无明显效果。土壤Ca₂-P、Ca₈-P、Al-P和Fe-P与土壤Olsen-P的相关性均达到显著或极显著水平,表明4种无机磷与土壤Olsen-P关系密切,可能为土壤有效磷的重要来源。因而,秸秆还田不施化肥会加速土壤无机磷的耗竭,秸秆还田与化肥合理配施,可通过将缓效态无机磷转化为Ca₂-P和Fe-P等高活性无机磷,提高土壤供磷能力。     

红豆草与紫花苜蓿的培肥效果研究

通过田间小区试验,对比研究了种植豆科牧草红豆草Onobrychis viciaefolia和紫花苜蓿Medicagosativa的产草量和对土壤肥力影响的差异,结果表明:种植当年红豆草产草量大于紫花苜蓿,分别为3 273.0和860.5 kg/hm2,种植次年产草量均有增加,但紫花苜蓿增加明显,分别为3 548.0和1 454.5 kg/hm2,种植第3年红豆草的产草量开始减少,为2 908.0 kg/hm2,紫花苜蓿继续增加至3 535.0 kg/hm2.种植2种豆科牧草均有培肥地力的作用,种植年限越长,有机质和氮素的积累越多,且红豆草培肥作用强于紫花苜蓿.种植2年后.红豆草和紫花苜蓿的耕层有机质含量分别比试验初增加0.74和0.54 g/kg.全氮增加0.466和0.317g/kg,水解氮增加7.9和5.6 mg/kg.2种豆科牧草种植年限越长,土壤中的磷素越低,种植2年后,红豆草和紫花苜蓿的耕层速效磷分别减小4.1和4.6 mg/kg,因此建议每次刈割后结合中耕适当增施磷肥.     

农牧交错带人工种草对土壤磷素有效性的影响

在北方农牧交错带,选择种植4年的多年生人工草地,即扁穗冰草、草地雀麦、无芒雀麦、羊草和紫花苜蓿草地,研究了人工种草对土壤磷素有效性的影响。结果表明,人工种草后土壤总有机碳含量接近天然草地水平,而人工草地土壤全磷含量、Ca-P含量显著低于天然草地,且速效磷含量均在3mg/kg以下。人工草地土壤无机磷占全磷的比例显著低于天然草地,且人工草地土壤O-P无法检测出含量(除扁穗冰草草地)。相关分析表明土壤速效磷含量与土壤各形态无机磷均呈显著正相关关系,说明在磷素较低的石灰性土壤中,各形态无机磷都是植物所需磷素的重要来源。     

氮磷肥对季节性栽培紫花苜蓿生长及再生的影响

为探讨江淮地区紫花苜蓿季节性栽培体系中氮磷肥供应对干物质产量及再生的影响,试验设置4个磷（P₂O₅）水平处理（0、50、100、150 kg·hm^-2）及4个氮（N）水平处理（0、60、120、180 kg·hm^-2）,研究了干物质产量及产量构成因子、地上部氮磷含量及累积量、再生6和12 d的生长量等指标对氮磷肥投入的响应。结果表明：1）施用氮肥及磷肥均显著促进了紫花苜蓿的生长。在低磷供应条件下,干物质产量随供氮量的增加而增加;在高磷条件下,适宜生长的最优施氮量为120 kg·hm^-2。对不同施氮处理而言,饲草干物质产量均随施磷量的增加显著增加。2）干物质产量与地上部氮含量、地上部氮累积量、地上部磷累积量间存在显著正相关关系。3）氮磷肥施用可以促进植株残茬再生,0、50、100、150 kg·hm^-2磷处理下适宜残茬再生所需的施氮量分别为180、120、120、60 kg·hm^-2。刈割6 d后残茬的再生芽芽长及叶面积、刈割12 d后叶面积均与再生生物量间存在显著正相关关系。可见,江淮地区紫花苜蓿季节性栽培体系中施用磷肥可在一定程度上减少氮肥的用量。当磷肥施用量分别为0、50、100、150 kg·hm^-2时,适宜生长及再生的氮肥推荐用量分别为180、120、120、60 kg·hm^-2。江淮地区紫花苜蓿季节性栽培体系中推荐年施磷量及施氮量分别为100及120 kg·hm^-2,研究结果可为紫花苜蓿季节性栽培技术中的肥料管理提供理论依据。     

绿洲区滴灌施磷对苜蓿地肥力和磷素利用率的影响

为探讨绿洲区滴灌施磷对苜蓿磷素利用效率的影响及其土壤肥力变化规律,在石河子绿洲区滴灌苜蓿田设不同的施磷处理,即1次性施180 kg·hm^-2磷肥（L₁）、1次性施360 kg·hm^-2磷肥（H₁）、均分3次施180 kg·hm^-2磷肥（L₂）、均分3次施360 kg·hm^-2磷肥（H₂）及不施肥（CK）,对各处理下苜蓿田土壤肥力和磷素利用效率进行测定和分析。结果表明,较CK相比,L₂处理可显著提高耕作层平均有机质含量（P<0.05）,H₁和H₂处理可显著提高耕作层平均全磷含量（P<0.05）。各处理均可显著提高耕作层平均速效磷含量（P<0.05）。各处理对平均碱解氮含量及pH值无显著影响。‘新牧2号’苜蓿（Medicago sativa ‘Xingmu No.2’）磷素利用效率最高的为L₁和L₂处理（F=17.02）,‘三得利’（Medicago sativa ‘Sanditi’）为L₂处理（F=14.33）。因此,建议绿洲区苜蓿栽培滴灌施磷的最佳模式为均分3次施用180 kg·hm^-2磷肥。     

施肥对羊草割草场土壤养分的影响

[目的]探究切根改良后配合氮、磷肥混施对科尔沁草原羊草割草场土壤养分的影响。[方法]在切根基础上对羊草割草场进行不同浓度的氮、磷肥添加试验,设置4个氮、磷添加梯度处理,分别为CK（对照）、NP1（尿素75 kg/hm²+磷酸二铵45 kg/hm²）、NP2（尿素150 kg/hm²+磷酸二铵90 kg/hm²）和NP3（尿素225 kg/hm²+磷酸二铵135 kg/hm²）。每个处理设置3个区组作为重复,共12个试验小区。2014年8月中旬,在每个小区随机设置一个1 m×1 m样方,齐地面刈割植物样品后采集土壤样品,随机设置3个取样点,采用凯氏定氮法、碱解法、钼锑抗比色法、酸溶—钼锑抗比色法、氢氧化钠熔融法、乙酸铵浸提—火焰光度法、重铬酸钾滴定法分别测定土壤氮、磷、钾含量和土壤有机质含量。[结果]与CK相比,NP3处理导致10~20 cm土壤层的全氮含量显著（P<0.05）降低;3个施肥处理均可显著（P<0.05）提高0~10 cm和10~20 cm土壤层的速效氮含量;NP3处理可显著（P<0.05）提高0~10 cm土壤层的全磷和速效磷含量,NP2处理可显著（P<0.05）提高0~10 cm和20~30 cm土壤层的速效磷含量;NP2和NP3处理导致10~20 cm和20~30 cm土壤层的全钾含量显著（P<0.05）降低,NP3处理导致0~10 cm土壤层的速效钾含量显著（P<0.05）降低;3个施肥处理均可显著（P<0.05）提高不同土壤层的有机质含量。[结论]综合考虑施氮、磷肥后土壤养分含量变化情况,在对羊草割草场改良过程中,需要配施一定量的钾肥,有利于改善科尔沁草原羊草割草场土壤养分状况。     

施磷对滴灌苜蓿干草产量及磷素含量的影响

为探讨不同施磷量对滴灌苜蓿干草产量、吸磷量及苜蓿磷素利用效率的影响,明确不同磷素水平下土壤全磷和速效磷的含量分布特征。试验设4种施磷梯度,分别为施P₂O₅ 0 kg·hm^-2(CK)、50 kg·hm^-2(P₁)、100 kg·hm^-2(P₂)、150 kg·hm^-2(P₃),采用滴灌水肥一体化施肥方式,平均分4次分别在返青后的分枝期、第1茬、第2茬、第3茬刈割后3~5 d施入。结果表明,各茬次苜蓿植株叶片、茎秆磷含量在P₂处理下达到最大值,其中叶片磷含量数值分别为0.223%,0.275%,0.292%和0.218%;茎秆磷含量数值分别为0.202%,0.223%,0.201%和0.146%。苜蓿叶片磷含量大于茎秆磷含量。滴灌苜蓿植株的干草产量、吸磷量随着施磷量的增加呈先增加后降低的趋势,在第1茬P₂处理达到最大值,数值分别为6.54 t·hm^-2和13.78 kg·hm^-2。土壤全磷含量、速效磷含量随着施磷量的增加呈逐渐增大的趋势,且各施磷处理显著大于未施磷处理(P<0.05),滴灌苜蓿总干草产量在P₂处理条件下达到最大,达21.24 t·hm^-2。苜蓿的磷素利用效率为随施磷量的增加呈逐渐降低的趋势,P₁处理苜蓿的磷素利用效率在第1茬达到最大值为28.37%。滴灌苜蓿植株吸磷量与干草产量呈极显著正相关(P<0.01)。当施P₂O₅为100 kg·hm^-2(P₂)时,能够有效促进苜蓿根系对土壤速效磷的吸收,提高苜蓿磷素利用效率,进而提高滴灌苜蓿干草产量。     

紫花苜蓿与3种多年生禾草混播草地的土壤养分特征

为了探究紫花苜蓿(Medicago sativa)与不同禾草混播草地的土壤养分分布与积累规律,将紫花苜蓿与无芒雀麦(Bromus inermis)、草地早熟禾(Poa pratensis)、苇状羊茅(Festuca arundinacea)均分别按1∶2、1∶1和2∶1比例进行同行混播,研究混播组合和混播比例对0–20 cm和20–40 cm土层土壤养分特征的影响。结果表明,1)较苜蓿单播,紫花苜蓿与3种多年生禾草混播对浅层(0–20 cm)土壤有机质、速效钾、碱解氮、速效磷、全磷的积累有显著的促进作用(P 0.05)。2) 3种混播组合中,紫花苜蓿+无芒雀麦改善土壤肥力的效果优于其他两种混播组合。0–40 cm土层紫花苜蓿+无芒雀麦更有利于土壤有机质、氮素、磷素养分的积累,而紫花苜蓿+草地早熟禾混播对于钾素的积累效果更明显。3)混播比例的变化对浅层的速效磷、全磷,深层土壤有机质、碱解氮影响显著(P 0.05),增加苜蓿的比例,土壤养分含量增加。3种混播比例中,0–20 cm土层紫花苜蓿+无芒雀麦配比处理1∶1和20–40 cm土层紫花苜蓿+无芒雀麦配比处理2∶1较其他两个比例混播更有利于速效养分的积累;0–20 cm和20–40 cm土层紫花苜蓿+草地早熟禾配比处理1∶2土壤速效钾、全钾含量最高,2∶1土壤碱解氮、全氮、全磷含量最高,而紫花苜蓿+苇状羊茅配比处理2∶1土壤有机质、全氮、全磷、全钾和速效养分含量均高于其他两个比例混播。4)空间分布上,随着土层加深,除草地早熟禾单播和紫花苜蓿+苇状羊茅配比处理土壤全钾出现深层高于浅层现象外,其余所有混播处理土壤养分含量均为浅层高于深层,呈现养分表聚性现象。     

黄骅市紫花苜蓿土壤有效磷丰缺指标初步研究

为给河北省黄骅市紫花苜蓿（Medicago sativa）施肥提供科学依据,于2010―2011年在该地区选取有效磷含量差异较大的11个地块的土壤,进行全肥和缺磷处理盆栽试验,依据不同有效磷含量土壤的缺磷处理的相对产量,初步研究了该地区紫花苜蓿土壤有效磷丰缺指标。结果表明,与缺磷处理相对产量＞95%、85%～95%、75%～85%、65%～75%、55%～65%和45%～55%相对应的黄骅市紫花苜蓿的第1至第6级土壤有效磷含量指标分别为＞47.5、27.2～47.5、15.6～27.2、8.9～15.6、5.1～8.9和2.9～5.1 mg·kg-1。     

自然粒度酸化紫色土磷形态分级及其流失解析度评价

土壤磷分级方法可用于土壤磷赋存形态转化的定量化研究及磷流失的解析度评价。为探讨施磷肥对酸化紫色土磷赋存形态及土壤磷流失解析度的影响,以酸化紫色土为研究对象,在榨菜生长区,设计3种磷肥处理(T₁,不施磷肥;T₂,常规施磷,60 kg P₂O₅/hm²;T₃,磷肥增倍,120 kg P₂O₅/hm²),采用一种新的磷形态分级法,开展不同磷肥处理下径流小区土壤磷赋存形态及其流失的解析度评价。结果表明,新分级方法对土壤磷形态的提取率与Hedley分级法无显著性差异,但其对磷流失指数具有更好的表征;磷流失指数与施肥量呈正相关,且NH₄F溶性磷和NaOH溶性磷对磷流失的解析度最强;增施磷肥(120 kg P₂O₅/hm²)显著提升土壤中游离态磷、树脂有效态磷、磷酸二钙型及磷酸八钙型等磷组分;不施磷肥显著降低磷酸二钙型、磷酸八钙型及铁(铝)结合态磷等磷形态。综上可知,自然粒度酸化土壤磷形态分级法具有可行性,其对面源污染磷流失定量化研究具有更好表征。同时,本研究证实土壤磷流失主要源于NH₄F溶性磷和NaOH溶性磷,且施肥显著影响活性磷库和慢性磷库中磷形态的转化。     

黄土高原旱地施肥对小麦与苜蓿土壤水分养分含量的影响

研究黄土高原旱地小麦(Wheat)和苜蓿(Alfalfa)连作20年后的产量、土壤水分及养分的变化。结果表明:磷肥对小麦增产不显著,而对苜蓿则增产显著(增产183.5%);施肥可以延缓苜蓿的衰老,提高产草量;苜蓿地土壤干燥化明显,施用氮磷有机肥后小麦地也出现干燥化趋势;长期施磷肥有利于改善土壤磷素有效性,其中苜蓿地全磷和有效磷含量,增加了13.6%和83.8%,小麦土壤增加了22.9%和367.9%;苜蓿土壤全氮和速效氮均呈增加,而小麦地则减少;平衡施用氮磷有机肥能培肥土壤,使产量大幅度提高;在该区采取合理的轮作方式和培肥措施能有效地改善农田生态系统的生产力。     

不同水肥组合对苜蓿品质的影响

本研究试验地位于河北廊坊中国农业科学院国际农业高新技术产业园北京畜牧所试验基地,采用温室盆栽的试验方法,探讨不同水肥处理对紫花苜蓿（Medicago sativa L.）的营养成分的影响,试验采取完全随机设计,设置4种施肥梯度与3种灌水梯度。结果表明：不同水肥处理对苜蓿的N、P、K含量有显著影响,紫花苜蓿的N、P、K含量都随着施肥量的增大而增加;紫花苜蓿的全年产量与苜蓿的含磷量呈极显著正相关。紫花苜蓿的粗蛋白、粗脂肪含量随着施肥量的增大而增加,而降低了苜蓿的酸性洗涤纤维含量、中性洗涤纤维含量,结合几项指标可知,增加施肥量与高水处理即250 kg·hm^-2的施肥量与85%～90%田间持水量,可以提高苜蓿的品质。     

坝上地区紫花苜蓿氮、磷、钾肥料效应与推荐施肥量

采用"3414"试验设计,进行田间试验,研究了坝上地区紫花苜蓿氮、磷、钾肥料效应及推荐施肥量。结果表明:在偏干旱条件下,施氮提高紫花苜蓿产量8%～25%,施磷增产率在122%～172%之间,施钾降低紫花苜蓿产量0～12%;与无肥处理相比,缺磷处理减产38.24%,其余处理增产26%～68%,高磷处理增产率最高(67.94%);氮钾互作效应降低紫花苜蓿产草量,而磷钾和磷氮互作效应为提高;缺氮、缺磷和缺钾处理的相对产量分别为75.02%、36.78%和91.60%,土壤速效氮、速效磷和速效钾的丰缺状况依次为中等、极缺和丰富。结合肥料效应函数法和养分丰缺指标法,得出坝上地区旱作条件下紫花苜蓿推荐年施氮(N)、磷(P2O5)和钾(K2O)量分别为80、50和60kg/hm2。     

施肥对苜蓿土壤水分、养分和产量的影响:基于定位试验数据的Meta分析

为探究提高苜蓿(Medicago sativa)产量和改善土壤肥力性质的施肥措施,本研究以中国为研究区域,以不施肥苜蓿为对照,通过检索文献整合已发表的相关田间试验数据,采用整合分析方法(Meta-analysis),系统探究施肥措施对苜蓿地土壤水分、养分、产量和水分利用效率的影响.结果表明,施肥可有效增加苜蓿土壤养分含量并提高苜蓿产量,但增加的地上生物量也影响了苜蓿对土壤水分的消耗,其中土壤有机质和全氮含量分别增加了3.1％～33.3％和4.5％～30.9％,土壤速效磷和速效钾含量分别提高了3.6％～144.4％和4.4％～24.8％,土壤水分下降了4.4％～11.8％.与不施肥相比,施肥措施下苜蓿增产率达到15.4％～198.2％,水分利用效率提高了5.9％～169.6％.进一步相关分析表明,苜蓿产量与0-200 cm土壤水分、有机质和速效磷含量均呈极显著正相关关系(P<0.01),苜蓿水分利用效率与土壤速效磷含量呈极显著正相关关系(P<0.01).综上,施肥可有效增加土壤养分含量并提高苜蓿产量,其中化肥和有机肥配施表现出的增产作用最为突出,化肥配施对苜蓿水分利用效率的提升效应最佳.该研究可为苜蓿种植过程中适宜施肥措施的选择提供理论依据.     

施肥对苜蓿土壤水分、养分和产量的影响：基于定位试验数据的Meta分析

为探究提高苜蓿 (Medicago sativa)产量和改善土壤肥力性质的施肥措施,本研究以中国为研究区域,以不施肥苜蓿为对照,通过检索文献整合已发表的相关田间试验数据,采用整合分析方法(Meta-analysis),系统探究施肥措施对苜蓿地土壤水分、养分、产量和水分利用效率的影响。结果表明,施肥可有效增加苜蓿土壤养分含量并提高苜蓿产量,但增加的地上生物量也影响了苜蓿对土壤水分的消耗,其中土壤有机质和全氮含量分别增加了3.1%～33.3%和4.5%～30.9%,土壤速效磷和速效钾含量分别提高了3.6%～144.4%和4.4%～24.8%,土壤水分下降了4.4%～11.8%。与不施肥相比,施肥措施下苜蓿增产率达到15.4%～198.2%,水分利用效率提高了5.9%～169.6%。进一步相关分析表明,苜蓿产量与0 ? 200 cm土壤水分、有机质和速效磷含量均呈极显著正相关关系(P < 0.01),苜蓿水分利用效率与土壤速效磷含量呈极显著正相关关系(P < 0.01)。综上,施肥可有效增加土壤养分含量并提高苜蓿产量,其中化肥和有机肥配施表现出的增产作用最为突出,化肥配施对苜蓿水分利用效率的提升效应最佳。该研究可为苜蓿种植过程中适宜施肥措施的选择提供理论依据。