滴施不同水溶性磷肥对石灰性土壤磷分布及玉米磷素吸收利用的影响

  【目的】  磷的形态影响着其施入土壤后的移动分布。研究滴灌施肥中不同水溶性磷肥在石灰性土壤中的分布特征及玉米对磷素的吸收和利用,为滴灌玉米生产中的磷肥选择提供理论依据。  【方法】  于2018—2020年在新疆石河子市实验站开展滴灌玉米田间试验,选用玉米品种‘郑单958’作为试验材料。试验共设磷酸脲(UP)、磷酸二氢钾(MKP)、聚磷酸铵(APP)、磷酸二铵(DAP)、磷酸一铵(MAP)、不施磷肥(CK) 6个处理,除CK不施磷肥外,其余处理灌溉量及氮磷钾投入量均相同。玉米开花期和成熟期,分别在滴头下、根系、宽行3个位点,在垂直方向0—10、10—20、20—40 cm处采集土样,测定pH、速效磷和全磷含量。采集玉米地上部植物样品,测定茎、叶、穗器官磷素含量。在完熟期测产,计算磷肥利用效率等指标。  【结果】  与DAP和CK处理相比,UP处理能显著降低0—40 cm土层土壤pH,开花期UP处理土壤pH较CK和DAP分别降低了0.20和0.32个单位,成熟期分别降低了0.24和0.31个单位,MAP、APP和MKP也不同程度地降低了滴头下0—10 cm土层土壤pH。UP处理土壤有效磷在0—40 cm土层的分布最均匀,APP处理10—20 cm土壤速效磷含量显著高于UP和MAP。玉米开花期APP、UP、MAP处理土壤速效磷含量较DAP分别增加了65.47%、44.18%和23.14%,成熟期分别增加了58.08%、40.13%和127.89%。APP处理的玉米穗、叶和总磷素积累量均最高,开花期较DAP分别显著增加了29.22%、43.97%和22.43%,成熟期较DAP分别增加了65.39%、26.63%和50.60%。APP、UP、MAP处理的玉米产量没有显著差异,较DAP分别增产了18.03%、11.64%和9.46%,磷肥利用率分别较DAP增加了29.62个百分点、13.65个百分点和9.93个百分点。APP处理的磷肥偏生产力和磷肥农学效率分别较DAP增加了18.03%和174.96%。相关分析表明,玉米产量和磷素积累量与0—20 cm土层的土壤有效磷含量正相关,与20—40 cm土层土壤速效磷含量负相关或相关性较弱。  【结论】  速效磷的分布与土壤pH的变化高度一致。酸性水溶性磷肥可不同程度地降低玉米根系周围土壤pH,磷酸脲的影响范围可达滴头周围0—40 cm土层,磷酸二氢钾、聚磷酸铵和磷酸一铵仅在滴头周围0—10 cm土层范围内有影响,而磷酸二铵对土壤pH无显著影响。滴施磷酸脲土壤中速效磷在0—40 cm土层中的分布较均匀,其在10—20 cm土层中的速效磷含量低于聚磷酸铵并高于其他磷肥处理。磷肥利用率与10—20 cm土层速效磷含量极显著相关。因此,滴施聚磷酸铵的玉米产量和磷肥利用率高于其它磷肥处理。综合3年试验结果,在新疆滴灌玉米生产中,水溶性磷肥中以聚磷酸铵最优,其次是磷酸脲和磷酸一铵等酸性磷肥,应减少磷酸二铵等碱性磷肥的施用。     

不同滴灌磷肥对棉田土壤磷含量及磷肥利用率的影响

通过田间试验,研究不同磷肥对滴灌棉田土壤有效磷及棉花产量和磷肥利用效率的影响。试验选取5种滴灌用磷肥:磷酸一铵(MAP)、聚磷酸铵(APP)以及大量元素水溶肥固体型(SF)、悬液型(LSF)、清液型(LCF),并以不施磷肥为对照(CK),共6个处理。测定土壤有效磷含量以及棉花生长、磷素吸收和产量。结果表明:在一个灌溉施肥周期内,施用清液型水溶肥(LCF)和聚磷酸铵(APP)较其它处理显著增加了土壤有效磷含量;在棉花各生育期,聚磷酸铵(APP)0～20 cm土层土壤有效磷含量较其它处理显著增加,清液型水溶肥(LCF)20～40 cm土层土壤有效磷含量最高,在盛铃期时较聚磷酸铵(APP)显著增加了21.41%;聚磷酸铵(APP)较磷酸一铵(MAP)显著促进了吐絮期棉花茎、叶的干物质及磷素积累量,而清液型水溶肥(LCF)干物质和磷素吸收在棉铃的分配比例最高,分别为64.89%、69.28%;清液型水溶肥(LCF)产量最高,聚磷酸铵(APP)次之,分别较磷酸一铵(MAP)提高了8.97%、2.87%;施用清液型水溶肥(LCF)较其它处理显著提高了棉花的磷肥偏生产力和磷肥农学效率,而聚磷酸铵(APP)的磷肥表观利用率最高。综上,施用聚磷酸铵(APP)和清液型水溶肥(LCF)能使土壤有效磷含量保持在较高水平,但清液型水溶肥有更强的磷素迁移能力。两种肥料(聚磷酸铵、清液型水溶肥)均能促进棉花干物质积累和磷素吸收,但聚磷酸铵的磷肥表观利用率最高,而清液型水溶肥则是增加了磷肥偏生产力和磷肥农学效率,增产效果最为显著。     

石灰性土壤施用不同磷肥对玉米苗期生长和土壤无机磷组分的影响

研究旨在探讨不同磷肥品种对玉米生长发育和土壤无机磷组分的影响,以期为磷肥高效利用提供参考。采用盆栽试验,设置6个处理:磷酸一铵(MAP)、过磷酸钙(SSP)、聚磷酸铵(APP)、氮磷复合肥硝酸磷肥(NiP)、硫酸铵+过磷酸钙混施(SA+P),试验60天后测定了玉米的生物学指标和玉米植株磷素含量,同时测定了土壤有效磷与土壤无机磷组分含量状况。结果表明:玉米生物学性状、磷素累积量和磷肥利用效率均表现出APPMAP、NiPSSP、SA+PCK的趋势。相较于对照,APP、MAP、NiP处理显著提高玉米植株的株高、叶面积、地上部和根系干重,株高增幅在23.3～35.1 cm,叶面积增加57.1～89.0 cm~2,地上部和根系干重分别增加265%～420%和171%～218%。APP处理植株磷素累积量达到49.02 mg/盆,磷肥利用效率达到36.75%,显著高于NiP和MAP的21.43%和19.42%。相较于对照,APP和MAP处理的Ca_2—P、Ca_8—P和Fe—P呈显著性增加,上述3种无机磷组分含量与玉米植株磷累积量呈极显著正相关关系(p0.001)。北方石灰性土壤聚磷酸铵(APP)是一种表现良好的磷肥类型,这对减磷增效背景下的粮食安全和磷肥高效利用有重要应用价值。     

滴施不同水溶性磷肥对玉米产量形成的影响

明确适合新疆滴灌玉米生产的磷肥品种。在2017～2020年连续进行了4年田间试验方法,设置了6个处理:磷酸脲(UP)、磷酸二氢钾(MKP)、聚磷酸铵溶液(APP)、磷酸二铵(DAP)、磷酸一铵(MAP)、不施磷肥(CK),各处理除CK以外氮、磷、钾投入量相同。试验在玉米开花期和成熟期分别采集植物样品。结果表明:APP、UP、MAP较其他处理可显著促进玉米生长,提高玉米开花期叶面积指数(LAI),其中APP的株高和LAI最高(P<0.05);滴施磷肥能促进玉米地上部生物量增长和干物质转移,玉米在开花期和成熟期地上总生物量表现为APP>UP>MAP>MKP>DAP>CK;在玉米干物质转移量、转移率和对籽粒的贡献率上,APP处理最高,显著高于其他处理(P<0.05);滴施APP、UP、MAP能显著提高玉米产量,滴施APP的玉米增产范围为19.1%～44.4%,UP增产范围为14.7%～39.6%,MAP在2020年相比CK增产率为18.7%;滴施磷肥能提高玉米经济效益,其中APP经济效益最高,较CK增加了4962元/hm²。综上所述,在新疆滴灌玉米的磷肥选择中,优先顺序应该是APP、UP、MAP、MKP、DAP。因此,在新疆滴灌玉米磷肥选择中,聚磷酸铵溶液是最优选择,其次是磷酸脲和磷酸一铵。     

聚磷酸盐与水溶性磷酸二铵不同比例掺混施用对滴灌棉花产量形成和经济效应的影响

探究聚磷酸盐与常规水溶磷肥在滴灌棉田中最佳的掺混方式,以期达到磷肥施用兼顾经济和高效利用的 目的。在等磷施用量下(P2O5 120 kg/hm²),将聚磷酸铵 1(APP1)、聚磷酸铵 2(APP2)和三聚磷酸钾(KTPP) 按照含 P2O5 占总磷用量的 10%、30% 和 50% 与水溶性磷酸二铵掺混,形成 9 种不同种类的聚磷酸掺混磷肥,依 次表示为 APP1-10、APP2-10、KTPP-10、APP1-30、APP2-30、KTPP-30、APP1-50、APP2-50 和 KTPP-50。同 时设置不掺混聚磷酸盐的常规水溶磷肥(DAP)和不施磷肥(P0)为对照。于滴灌棉花盛花期和盛铃期分别测定 土壤深度 0 ～ 20 和 20 ～ 40 cm 土壤有效磷含量、棉花植株生物量和磷吸收量。同时监测棉花结铃动态,成熟期 测定产量及产量构成。0 ～ 20 cm 土壤有效磷含量、棉花地上部生物量、磷吸收量、棉花单株结铃数、籽棉产量、 伏前桃数、磷肥农学利用率和产投比均随聚磷酸盐掺混比例的增加表现出增加趋势。3 种不同聚磷酸盐在增加土 壤有效磷含量、棉花地上部生物量、磷吸收量、棉花单株结铃数、籽棉产量、伏前桃数、磷肥农学利用率和产投 比上总体表现为 APP2 最优,其次是 KTPP,最后为 APP1。在棉花盛花期和盛铃期,APP2-50 处理 0 ～ 20 cm 土 壤有效磷含量和棉花磷吸收量均显著高于 DAP 和其他施磷处理,20 ～ 40 cm 土壤有效磷在所有施肥处理间无显 著性差异。盛花期 APP2-50 处理棉花生物量与 DAP 无显著差异,但在盛铃期 APP2-50 棉花生物量显著高于 DAP 和其他施磷处理。所有聚磷酸掺混磷肥处理棉花结铃数均显著高于 DAP,但棉花单铃重在各施磷处理间无差异。 APP2-50 处理籽棉产量、磷肥农学利用率和产投比最高。与 DAP 相比,APP2-50 处理籽棉产量、磷肥农学利用率 和产投比分别增加了 10.7%、88.3% 和 7.6%。以上结果表明,将 APP2 按照含 P2O5 占总磷用量的 50% 与水溶性磷 酸二铵掺混施用,可以提高滴灌棉田土壤有效磷含量,且对棉花产量和产投比增加有积极作用,是一种兼顾磷肥 高效和经济施用的施肥选择。     

基于输入-输出平衡的施磷方法可实现作物高产和磷肥高效——以新疆水肥一体化棉花体系为例

探讨了通过目标产量需磷量确定磷肥用量并在棉花生长早期集中施用的磷肥管理方法以维持适宜的土壤供磷强度、实现作物高产和磷肥高效利用目标的可行性,为磷肥减施增效提供依据。在新疆石河子选择中等供磷强度的农田(有效磷23.6 mg·kg^-1),以覆膜水肥一体化棉花(Gossypium hirsutum)种植体系为对象,根据该区域2.7 t·hm^-2皮棉产量的需磷量确定试验的磷肥用量(52.4 kg·hm^-2,以P计),开展了两年田间试验。试验选用三种不同性质的水溶性磷肥,设置不施磷肥(CK)、滴施磷酸一铵(MAP)、滴施磷酸脲(UP)和滴施聚磷酸铵(APP)4个处理。通过测定不同处理棉花的产量与磷吸收量,计算磷肥偏生产力(PFP)、磷肥农学效率(AEP)、磷肥当季利用率(PUE)与当季磷肥回收率(即作物吸磷量与磷肥施用量的比值);通过棉花不同生育期分层取样,分析了不同磷肥品种处理引起的土壤有效磷供应强度和无机磷形态组成的变化,以期阐明不同磷肥的空间有效性与棉花生长需求的匹配程度。研究结果表明：(1)施磷处理两年的皮棉产量平均为2....     

滴灌玉米苗期根系形态对启动磷肥施用位置的响应

通过模拟试验,研究启动磷肥施用在土壤中不同位置对滴灌玉米苗期生长、根系形态发育以及根系与土壤磷养分空间分布的影响,为明确启动磷肥最佳施肥位置及其对滴灌玉米苗期生长的影响提供理论依据。利用根箱设置启动磷肥:(1)模拟滴灌施肥(T1);(2)种子侧方5 cm、下方5 cm穴施(T2);(3)种子侧方5 cm、下方12 cm穴施(T3);(4)不施启动磷肥(CK)4个处理,根据大田启动磷肥施用量(P₂O₅ 30 kg/hm²)设置启动磷肥用量为P₂O₅ 0.2 g/kg土。分析各处理对玉米苗期生长、根系构型、根系与土壤磷养分分布状况的影响以及评价根系与土壤磷养分空间匹配度。结果表明:在玉米出苗后14,21天,施用启动磷肥显著增加了玉米总根长、总表面积、一级侧根和二级侧根数量,总体表现为T2最高,T1和T3次之,CK最低,但玉米初生根根条数和主胚根根长在各施肥处理间无显著差异。出苗后21天,土壤速效磷T1主要分布于垂直0—9 cm、水平0—18 cm范围内,T2主要分布于垂直3—12 cm、水平0—11 cm范围内,T3分布于垂直11—20 cm、水平0—11 cm范围内,根系分布T1主要集中于0—9 cm的土层中,T2主要集中于垂直5—15 cm、水平0—12 cm土层中,T3主要集中于垂直12—18 cm、水平0—9 cm土层中。各施肥处理中根系与土壤磷养分分布的空间匹配程度表现为T2>T3>T1。玉米出苗后7天,各处理间玉米干重和磷养分积累无显著差异,出苗后14,21天,启动磷肥处理玉米干重和磷养分积累显著高于CK,其中T2玉米干重和磷养分积累量最大,且显著高于T1和T3,但T1和T3之间无显著差异。启动磷肥穴施于种子侧下方5 cm处对玉米生长表现最佳,主要原因是养分分布位置与根系分布空间最匹配,有利于根系吸收磷素,同时促进了施肥区玉米侧根增生,扩大根系与土壤的接触面积,并增加了玉米的磷吸收量以及生物量。采用滴灌施用启动肥也能起到促进根系生长的作用,但是根系分布较浅。     

施硒及不同形态磷肥对小麦硒吸收和磷肥利用率的影响

通过田间微区试验,研究施用硒肥及4种不同形态磷肥对小麦硒吸收和磷肥利用率的影响。硒肥设不施硒(SE0)和施硒(SE)2个处理,各硒肥处理下设置5个磷肥处理,分别为不施磷肥(CK)、施用磷酸(AP)、聚磷酸铵(APP)、磷酸一铵(MAP)和磷酸二铵(DAP)。结果表明:不施硒肥条件下,不同形态磷肥均能促进小麦硒吸收,但小麦籽粒硒含量均未达到富硒稻谷国家标准。其中,APP处理磷肥利用率最高,分别较AP、MAP和DAP处理提高2.49、4.86和7.07个百分点。施硒肥条件下,小麦籽粒硒含量显著增加。其中,MAP处理小麦籽粒硒含量和产量分别较CK处理增加68.11%和56.70%,磷肥利用率分别较AP、APP和DAP处理提高16.09、15.03和14.86个百分点。因此,硒肥配合施用磷酸一铵能够增加小麦籽粒硒含量,提高磷肥利用率和产量。     

聚磷酸磷肥不同基追比对石灰性土壤上滴灌盆栽棉花生长的影响

  【目的】  研究了3种聚磷酸磷肥不同施用技术对石灰性土壤滴灌棉花生长和磷肥利用率的影响,为石灰性土壤上聚磷酸磷肥在滴灌棉花的合理施用提供理论支撑。  【方法】  以棉花为供试材料进行了滴灌盆栽试验。用聚合度为2.3、1.8的聚磷酸铵和聚合度为3.0的聚磷酸钾分别与常规磷酸二铵混合,得到3种含聚磷酸的掺混磷肥,依次表示为APP1、APP2和KTPP,掺混磷肥中3%的P₂O₅来自聚磷酸磷肥。在施磷量均为P₂O₅ 0.2 g/kg土壤前提下,每个掺混磷肥设基追比7∶3 (F_7∶3),1∶1 (F_1∶1)和3∶7 (F_3∶7) 3个处理,同时设置不施磷肥对照(CK),共10个处理。棉花出苗后110 天收获,测定植株地上部与地下部生物量和含磷量,同时分别测定0—8和8—16 cm土层土壤有效磷含量。  【结果】  3种供试聚磷酸磷肥在0—8 cm土层土壤有效磷含量均以F_7∶3处理显著低于F_1∶1和F_3∶7处理,8—16 cm土层土壤有效磷含量3个施用比例处理间无显著性差异。在F_7∶3处理下,0—8 cm土层土壤有效磷含量以KTPP处理显著高于APP1和APP2。在F_1∶1和F_3∶7处理下,0—8和8—16 cm土层土壤有效磷含量均为KTPP和APP1显著高于APP2。F_1∶1处理棉花地上部、地下部生物量均高于F_7∶3和F_3∶7处理。F_1∶1处理棉花结铃数最高,F_3∶7处理最低。F_1∶1处理下,KTPP和APP1棉花结铃数无显著差异,但均显著高于APP2。F_7∶3和F_1∶1处理棉花地上部吸磷量和磷肥利用效率均显著高于F_3∶7处理。在F_1∶1和F_3∶7基追比处理下,棉花地上部吸磷量和磷肥利用效率均表现为KTPP显著高于APP2,而APP1处于两者间。  【结论】  3种不同聚磷酸磷肥在石灰性土壤上对棉花的肥效表现为聚磷酸钾最优,其次为聚合度为2.3的聚磷酸铵,聚合度为1.8的聚磷酸铵效果略差。3种聚磷酸磷肥均以基追比1∶1施用棉花生物量积累和棉花磷肥利用率的效果最好。     

聚磷酸铵在土壤中有效性的变化及其影响因素

  【目的】  明确聚磷酸铵在土壤中有效性的变化及影响因素，为聚磷酸铵的合理高效施用提供参考。  【方法】  选用pH不同的两种供试土壤进行室内恒温培养试验和盆栽试验。培养试验总时长331 h (14天)，设置4个磷肥处理:不施磷肥处理 (CK)，及分别施磷酸二氢铵 (MAP)、聚合度4的聚磷酸铵 (APP-4) 和聚合度6的聚磷酸铵 (APP-6)处理；除CK外，其他3个处理均施用P₂O₅ 83.8 mg/kg，每个处理重复4次。于施肥后第0、3、24、96、144、240和331 h采样测定土壤有效磷含量。盆栽试验以玉米为供试材料，设置5个磷肥处理:不施磷肥处理(CK)，及分别施磷酸二氢铵 (MAP)、过磷酸钙 (SSP)、聚合度4的聚磷酸铵 (APP-4) 和聚合度6的聚磷酸铵 (APP-6)处理；除CK外，其他处理均以每盆 (2 kg土) 施N 0.400 g、P₂O₅ 0.764 g、K₂O 0.386 g，玉米苗移栽后第30天收获植株，测定地上部与地下部干重和全磷含量，同时测定土壤pH和有效磷含量。  【结果】  相比于MAP处理，APP处理能在较长时间内维持土壤中的有效磷含量。在酸性土中，APP-4和APP-6处理的磷肥利用率较SSP处理分别提高了49.5%和84.3%，在碱性土中较SSP处理分别提高了307.3%和316.2%。在酸性土中，APP处理的玉米地上部全磷含量较SSP处理提高了7.9%～12.4%，APP-6处理的玉米地下部全磷含量较SSP处理提高了13.5%；在碱性土中，APP处理的玉米地上部全磷含量较SSP处理提高了175.0%～177.6%，玉米地下部全磷含量提高了111.2%。APP-4和APP-6处理的玉米植株吸磷量在酸性土中较SSP处理提高了43.3%和74.0%，在碱性土中分别提高了244.6%和251.7%。与SSP处理相比，APP处理玉米地上部干重显著提高了17.2%～51.9%，地下部干重显著提高了13.3%～49.5%。  【结论】  聚磷酸铵比普通磷酸二氢铵能在更长的时间范围内维持土壤有效磷的含量，显著增加玉米对磷素的吸收利用效果，从而促进玉米的生长。聚合度和土壤酸碱性对聚磷酸铵的肥效响应显著，聚合度6的聚磷酸铵肥效显著优于聚合度4的聚磷酸铵，聚磷酸铵在碱性土壤中施用的效果好于酸性土壤。     

不同有机肥及用量对矿区复垦土壤有效磷含量及供磷特性的影响

为研究有机肥培肥复垦土壤过程中磷的有效性如何变化、不同有机肥在什么施磷水平下能使作物取得最大生产效率以及合理培肥土壤,依托采煤塌陷定位培肥试验基地(山西省孝义市偏城村),在4个磷水平下(0,25,50,100 kg/hm²)研究不同肥料(鸡粪、猪粪、牛粪和化肥)对玉米产量及土壤速效磷含量的动态变化。经过2年的田间试验,结果表明:(1)施用有机肥和化肥均能显著提高玉米籽粒产量,随着施磷量的增加,玉米籽粒产量呈先增加后基本不变的趋势,通过构建2年磷肥效应方程发现,化肥、鸡粪、猪粪和牛粪处理的最佳施磷量范围分别为67.54~83.02,24.91~38.65,26.10~29.26,50.33~58.38 kg/hm²,可见,3种有机肥推荐施磷量均小于化肥处理;(2)玉米吸磷量和磷肥利用率在各施磷水平下均表现为鸡粪≥猪粪>牛粪>化肥。玉米吸磷量随施磷水平的增加呈先增后基本不变的趋势,磷肥当季回收率表现为随施磷水平的增加呈下降趋势;(3)连续施肥2年后,不同施肥处理在采煤塌陷区复垦土壤上影响的土壤有效磷深度不同。其中,化肥处理在50,100 kg/hm²磷水平下显著提高0—60 cm土层Olsen-P含量;鸡粪处理在50 kg/hm²磷水平下显著提高0—40 cm土层Olsen-P含量,而100 kg/hm²磷水平下显著提高Olsen-P含量到60 cm土层;猪粪处理在50,100 kg/hm²磷水平下显著提高0—40 cm土层Olsen-P含量;牛粪处理仅对表层Olsen-P含量有影响。总之,不同有机肥处理之间对作物生长和土壤Olsen-P含量的影响均表现为鸡粪≥猪粪>牛粪,且不同有机肥对于新复垦土壤的推荐施肥量不同,鸡粪和猪粪的推荐施磷量最少,其次为牛粪处理。     

启动磷肥不同施用方式对玉米养分吸收及生长和产量的影响

为了探索启动磷肥不同施用方式对玉米生长和产量的影响,设置启动磷肥大田滴施(T1)、穴施(T2)和不施启动磷肥(CK)3个施肥处理,其中启动肥磷肥用量为P₂O₅ 30 kg·hm^-2,探究启动磷肥不同施用方式对玉米生长、养分分配和产量构成的影响;设置启动磷肥根箱土壤滴施(P1)、穴施(P2)和不施启动肥(CF)3个处理,其中启动肥磷肥用量为P₂O₅ 0.2 g·kg^-1土,探究启动磷肥施用后土壤中磷素的空间分布与迁移效果。结果表明,玉米四叶期和六叶期,T1和T2处理均显著增加了苗期玉米总根长,根表面积,地上、地下部生物量和N、P、K养分积累量。在六叶期,T1和T2处理玉米总根长较CK分别增加了21.10%和30.35%,根系表面积分别增加了23.48%和29.20%,地上和地下部生物量分别增加了31.24%和52.38%、33.61%和57.81%。与CK相比,T1和T2处理促进了玉米N、P、K养分的积累,同时促进了养分由营养器官向生殖器官的转移。在玉米吐丝期至成熟期,T1和T2处理玉米N、P、K养分转移量较CK分别增加了29.75和44.73 kg·hm^-2、10.76和14.65 kg·hm^-2、2.20和24.67 kg·hm^-2。玉米穗长、行粒数、产量和磷肥偏生产力均表现为T2>T1>CK,玉米穗秃尖长度表现为T2相似文献   

有机肥替代20%化肥提高黑钙土养分有效性及玉米产量

  【目的】  化肥减量并配施有机肥是减少肥料损失、提高化肥利用率的有效途径。研究在秸秆条带还田下化肥减量配施不同有机肥对东北地区黑钙土速效养分和玉米产量的影响,以实现玉米高效和可持续生产。  【方法】  于2018和2019年,连续两年在农安试验基地黑钙土上进行玉米田间试验。本试验在秸秆条状还田下,共设置4个处理,即当地常量施肥 (T1)、化肥减量20% (T2)、化肥减量20%配施鸡粪2988 kg/hm2 (T3) 和化肥减量20%配施牛粪5098 kg/hm2 (T4),T1、T3和T4处理的总氮投入量相同。在玉米拔节期和收获期,分别测定土壤pH、有机碳和速效氮磷钾含量,在收获期测产。  【结果】  与T1处理相比,T2处理连续两年玉米产量均未显著降低,土壤有机碳和速效氮磷钾含量与常量施肥处理大体接近;T3和T4处理显著增加了土壤有机碳和速效养分含量。其中,T3处理2018年土壤有机碳、碱解氮、速效磷、速效钾含量分别较T1增加了15.20%、12.20%、16.70%、7.75%,2019年分别增加了13.0%、18.5%、34.2%、18.5%。玉米产量连续两年均以T4处理效果最优,2018和2019年分别较T1增产5.6%和20.8%,T3处理的增产幅度分别为3.75%和15.40%。  【结论】  在秸秆条状还田下,化肥减量配施有机肥可以增加土壤中有机碳和速效氮、磷、钾含量,可实现玉米增产增收。在黑钙土上配施鸡粪的效果优于牛粪。     

有机复混磷肥对石灰性土壤无机磷形态组成及其变化的影响

实验室培养条件下,研究了有机复混磷肥对石灰性土壤无机磷组成变化的影响。结果表明: 1）单独施用有机物料对提高土壤速效磷含量的影响不大,但施用磷肥,无论是磷酸一铵化肥还是有机复混磷肥,均显著提高了土壤速效磷含量;施用有机复混磷肥提高土壤速效磷的幅度（67.5mg/kg～80.4mg/kg）高于施用磷酸一铵化肥处理（62.3mg/kg）;有机复混磷肥中有机物料的含量高低对土壤速效磷含量的影响不大。2）单独施用有机物料具有提高土壤Ca2-P含量的作用,且明显提高了Ca8-P含量,但对Al-P、Fe-P、O-P、Ca10-P含量影响不大;施用无机磷肥和有机复混磷肥,显著提高了土壤Ca2-P、Ca8-P、Al-P含量,而对Fe-P、O-P、Ca10-P含量的影响很小;与磷酸一铵化学磷肥处理相比,施用有机复混磷肥对Ca2-P含量影响较小,但明显提高了Ca8-P含量,Fe-P含量也表现增加的趋势,而Al-P含量明显降低,O-P和Ca10-P含量的变化则没有明显规律;有机复混磷肥中有机物料的比例高低对土壤无机磷组成变化的影响没有表现出明显的规律性。3）施用磷肥引起速效态Ca2-P和缓效态Ca8-P的变化最大,其它形态无机磷的变化相对较小。与磷酸一铵化肥处理相比,有机复混磷肥处理Ca8-P的变异提高幅度增加,而Al-P的变异提高幅度减小,其它指标库容的变异幅度与之相近。4）施磷处理土壤速效磷含量与土壤Ca2-P、Ca8-P含量呈线性正相关,相关系数分别达到0.9888、0.9867,而Al-P、 Fe-P、O-P、Ca10-P与土壤速效磷相关性不显著,磷肥施入土壤后,土壤无机磷库中Ca2-P、Ca8-P的变化对土壤速效磷含量的贡献最大。     

磷肥对酸性红壤上玉米不同部位丛枝菌根真菌群落的影响

为了研究不同磷肥水平下酸性红壤上玉米不同部位丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)群落多样性和组成结构,明确玉米不同部位AMF群落的分布特征及对磷肥的响应差别,为提高酸性红壤磷素利用提供理论依据。本实验设置三个磷肥水平：不施磷、低磷(25 mg P /kg)和高磷(100 mg P /kg),玉米培养4周后,测定玉米生物量和土壤理化性质,利用高通量测序技术检测玉米根部、根际和非根际土壤AMF群落结构和多样性。结果显示,随着磷肥水平增加,玉米生物量显著提高,高磷处理下玉米地上部磷含量显著高于不施磷和低磷处理。取样部位(根部、根际和非根际)显著影响了AMF群落优势属球囊霉属(Glomus)、巨孢囊霉属(Paraglomus)和近明球囊霉属(Claroideoglomus)相对丰度,但是磷肥影响不显著。类似的,取样部位而不是磷肥显著影响了AMF群落香农指数和物种丰富度。非度量多维标度(NMDS)结果显示,根部样品与非根际和根际土壤样品群落距离更远,而相同取样部位中不同磷肥水平间群落组成更为相似；置换多元方差分析(PERMANOVA)进一步表明,取样部位而不是磷肥显著影响了AMF群落组成结构,主要表现在根部样品与根际和非根际土壤不同。因此,酸性红壤上玉米不同部位对AMF群落的影响明显高于磷肥作用,表明AMF应用于酸性红壤时应重点考虑作物部位的特性。     

溶磷细菌肥对石灰性土壤磷素转化的影响

通过室内模拟培养和大豆盆栽土培生物模拟试验，研究了磷细菌溶解磷酸钙的能力及在北方石灰性土壤上施用磷细菌肥对土壤磷素转化的影响。试验结果表明：磷细菌菌株具有较强溶解磷酸钙的能力，磷酸钙的溶出率从第1天的2．80％提高到第8天的22．00％。在贫速效磷和富难溶性磷土壤上施用溶磷细菌肥有利于土壤中难溶态的Ca10-P和缓效态Ca8-P含量下降，促使土壤中Ca2-P和Al-P的含量增加，从而使土壤中有效磷含量增加。而对于富速效磷的土壤，无论施菌肥与否对土壤中各种形杰的无机磷绢分基本没有影响．     

控释肥养分释放对坡耕地土壤磷钾损失及花生产量的影响

以沂蒙山区坡耕地花生为研究对象，探究控释肥养分释放对土壤磷钾流失特征、花生产量及磷钾利用率的影响。试验设五个处理，分别为全量和减量30%控释肥（CRF1，CRF2），全量和减量30%普通复合肥（CF1，CF2）及不施肥处理。结果表明：控释肥在田间土壤中的释放规律与花生植株磷钾吸收特征曲线相吻合，配合土壤磷钾供应量，满足了不同时期花生植株养分需求。等量施肥下，控释肥处理荚果产量较普通复合肥处理显著增加5.75-12.01%，且减量30%控释肥处理较CF1增产3.75%；控释肥处理中植株磷钾吸收量分别较普通复合肥提高11.46-11.78%和10.44-12.38%，其中CRF2磷钾表观利用率最高，分别为45.48%和51.84%。土壤有效磷和速效钾含量均随深度的增加而下降，CF1和CF2苗期时0-40 cm的表层土中有效磷含量高于控释肥处理，花针期以后趋势相反，但40 cm以下土层中各处理差异不显著；控释肥处理显著提高了花针期以后0-60 cm土层速效钾含量，各处理不同时期60-100 cm土层速效钾差异不显著。前三次产流事件中，控释肥处理显著减少了地表径流水中有效磷和速效钾含量，各处理后期径流水中水溶性磷和钾含量降低且趋于稳定，处理间差异不显著。因此，控释肥能够减少坡耕地土壤有效磷和速效钾的径流和淋溶损失，提高花生养分利用率和产量，促进生态农业的可持续发展。     

磷肥和有机肥对不同磷水平土壤磷渗漏影响研究

采用土柱培养的模拟试验方法研究了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影响机理。结果表明,不同磷水平土壤施用磷肥或有机肥土壤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;随着磷肥或有机肥用量的增加,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。在施用磷肥的基础上增施有机肥可以提高土壤CaCl2-P、Olsen—P含量和土壤渗漏液中可溶性磷的增长幅度。土壤磷的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渗漏磷量随着磷肥或有机肥用量以及土壤磷水平的增加而增加。Olsen—P含量与土壤磷吸持指数（PSI）呈显著负相关关系,与土壤磷的吸附饱和度（DPS）呈显著正相关关系。     

化肥减量配施生物有机肥对油菜生长及土壤微生物和酶活性影响

通过盆栽试验,研究化肥减量10%~30%条件下,配施与所减化肥相同用量的2种生物有机肥对油菜生理代谢、产量、土壤生物学特性和养分含量的影响,系统的阐述了生物有机肥应用于蔬菜生产的优势所在。结果表明:减量化肥配施生物有机肥可促进油菜生长,提高油菜叶片内叶绿素含量和根系活力,同时增强了油菜叶片和根系内抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性,降低了过氧化物质含量(MDA、O·-2),进而提高了油菜的光合性能和抗氧化能力,与常规施肥(100%化肥)相比,产量提高了4.60%~24.55%,根际土壤细菌和放线菌数分别显著提高了111.26%~210.76%和12.49%~34.09%,而真菌数显著降低了20.37%~39.68%,同时提高了根际土壤中性磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性,而降低了土壤脲酶和脱氢酶活性,最终提高了根际土壤中有效养分和有机质含量。以上结果表明,减量化肥配施生物有机肥可通过改善根际土壤微生物群落的数量和结构来改变土壤酶活性和有效养分含量,优化根际环境的同时提高根系活力,增强植物抗逆性和光合能力,最终实现养地增产的效果。