长期不同施肥红壤磷素特征和流失风险研究

为探索长期施肥对红壤磷素吸附固持的影响,分析不同施肥土壤磷流失风险及影响因素。在南方丘陵区红壤上开展了持续25年的长期定位试验,处理包括:不施肥(CK)、施氮肥(N)、施磷肥(P)、施钾肥(K)、施氮磷钾肥(NPK1)、施2倍量氮磷钾肥(NPK2)、单施有机肥(OM)和氮磷钾配施有机肥(MNPK)。研究了不同施肥下土壤全磷、Olsen-P、Mehlich1-P、CaCl2-P含量及磷吸持指数(PSI)、磷饱和度(DPS)的变化,探讨不同施肥处理土壤对磷的吸附和解吸特征,并分析了土壤磷指标与土壤有机碳、pH、CEC之间的关系。结果表明:长期施用化学磷肥有利于补充土壤磷素,特别是土壤全磷,并使Olesn-P和Mehlich 1-P有增加趋势,而对CaCl2-P影响不显著;施用化肥对DPS影响不显著,单施磷会降低PSI,低量氮磷钾提高了PSI,高量氮磷钾处理与对照差异不显著;长期施用有机肥(猪粪)土壤全磷增加,而Olsen-P、Mehlich 1-P和CaCl2-P则大幅累积, PSI显著降低, DPS显著增加。长期施用化肥处理土壤对新添加磷的吸附较强,长期施用有机肥降低了土壤对新添加磷的吸附;土壤全磷、Olsen-P、Mehlich1-P、CaCl2-P、PSI、DPS及最大吸附容量(Qm)与土壤pH、CEC、土壤总有机碳(TSOC)、土壤水溶性有机碳[冷水提取水溶性有机碳(CWSOC)和热水提取水溶性有机碳(HWSOC)]间相关性较高;土壤磷指标和土壤有机碳、pH、CEC指标之间存在典型相关关系,第1对和第2对典型变量的典型相关系数分别为0.997和0.951,达显著水平。研究表明,施用有机肥是调节土壤磷的供给和保持的重要措施,土壤水溶性有机碳和pH可能是反映红壤磷素供应和流失的关键指标。     

长期定位施肥试验中土壤可溶性有机磷的变化规律及其有效性研究

基于潮土长期定位施肥试验(19892～004),利用三种浸提剂(水、NaHCO3、Mehlich.3)和ICP-AES测定法初步研究了土壤可溶性有机磷的变化规律、有效性以及不同施肥措施对有机磷有效性的影响。结果表明,长期不施磷的处理,土壤可溶性有机磷的含量常年维持在本底的极低水平;施用有机肥明显增加可溶性有机磷的含量,有机肥与NPK配施次之,只施无机肥料增加的幅度相对较小;施磷而不施氮(PK处理)导致三种浸提剂提取的磷90%以上为无机态。水、NaHCO3及Mehlich.3浸提的有机磷占对应浸提总磷的比例分别为18.8%、14.5%和8.9%,这部分有机磷与作物地上部吸磷量、土壤有机质达到极显著正相关,表现出较高的有效性,在磷素贫乏的土壤中表现更为明显,是土壤有效磷库的重要来源。     

山西省菜园土壤磷素积累特征及流失风险分析

为了解山西省不同区域菜园土壤磷素积累以及流失情况, 本文分析了菜园土壤磷饱和度(DPS)、Mehlich3-P、Olsen-P与水溶性磷(Pw)的积累特征.结果表明: 山西各地菜园土壤4种磷素(土壤全磷、水溶性磷、Olsen-P和 Mehlich3-P)积累明显, 已经远远超过作物需求量; 土壤表层水溶性磷含量随着土壤磷饱和度(DPS)、Olsen-P、Mehlich3-P含量的增加而增加; 且Mehlich3-P与Olsen-P、水溶性磷与Olsen-P、水溶性磷与Mehlich3-P之间具有极显著相关性, 相关系数分别为0.976 6、0.923 2、0.962 0 (P<0.01); 当磷饱和度大于46.64%、Olsen-P大于81.88 mg·kg-1、Mehlich3-P大于164.59 mg·kg-1时, 水溶性磷含量上升幅度迅速增大, 由此将土壤磷饱和度为46.64%、Olsen-P 为81.88 mg·kg-1、Mehlich3-P为164.59 mg·kg-1和水溶性磷为8.05 mg·kg-1初步确定为山西省菜园土壤磷素流失的临界值.该结果将为探讨山西农田土壤磷素的养分管理和环境风险评估提供重要的理论依据.     

不同有机肥对矿区复垦土壤磷素累积及淋失风险研究

为探究定位培肥矿区复垦土壤过程中不同有机肥对土壤磷素累积状况及环境流失风险的差异.以山西省孝义市采煤塌陷复垦土壤为研究对象,研究不同有机肥(鸡粪、猪粪、牛粪)和化肥在4个施磷水平下(0,25,50,100 kg/hm2)培肥4年后对矿区复垦土壤全磷、Olsen—P、Mehlich3—P、CaCl2—P以及磷饱和度(DP...     

灌溉与旱作条件下长期施肥(土娄)土剖面磷的分布和移动

利用12年长期定位试验研究了灌溉和旱作条件下不同施肥处理对(土娄)土土壤剖面全磷与有效磷(Olsen - P)分布和移动的影响.结果表明,(土娄)2土施磷后主要累积在耕层,极大地提高了0-20cm土层全磷与Olsen - P含量.旱作条件下,施用磷肥或化肥配施有机肥提高了100cm以上土体全磷与Olsen - P含量; 而化肥配合有机肥,Olsen - P含量在100-300cm土壤剖面中都高于对照(不施肥)和化肥处理.灌溉条件下,与旱作有相同趋势,但磷钾、有机肥配施氮磷钾处理,全磷和Olsen - P不仅在0-300cm剖面中高于对照和氮磷钾处理,而且也高于旱作条件下的相同处理.(土娄)土上存在磷素的淋失.     

长期施肥对褐潮土磷素积累、形态转化及其有效性的影响

系统研究了14年定位试验不同施肥处理对褐潮土磷素积累、形态转化及其有效性的影响，结果表明：长期不施磷肥土壤的全磷、速效磷、无机磷总量以及各组分含量较长期休闲处理均明显降低；施用磷肥的处理则相应提高。施肥对Ca2-P含量的影响最大，减少幅度最高为94．7％，几乎耗竭；施磷增加幅度最高可达34倍。其次是Ca8-P和Al-P。有机肥配施磷肥更有利于土壤中积累磷素的有效性转化，转变成的Ca2-P为34．5％，明显高于单施磷肥所形成的23．1％，转变成的Ca10-P和O-P(闭蓄态P)仅为7％和1．6％，明显低于单施磷肥所形成的11．4％和2．6％。     

多年定位试验条件下不同施磷水平对土壤无机磷分级的影响

通过对小麦/玉米轮作不同施磷水平7年14季定位试验土壤养分状况的分析与评价,探讨石灰性潮土有效磷耗竭和积累状况下土壤全磷、无机磷分级形态的变化规律,并运用通径分析和逐步回归分析,研究Olsen法、Mehlich3法、树脂交换法测定的土壤有效磷与各无机磷形态的关系。结果表明:(1)与初始土壤相比,N0P0K0、N2P0K2处理全磷总量分别降低了15.2%,29.7%,无机磷总量降低了13.5%,11.8%,N2P2K2、N2P3K2处理全磷总量分别增加了8.2%,27.2%,无机磷总量增加了11.1%,27.8%。供试土壤无机磷含量以Ca_(10)-P、Ca_8-P为主,施用磷肥可提高Ca_2-P、Ca_8-P、Al-P、Fe-P占无机磷总量的相对比例。(2)磷耗竭状态下,植物利用的无机磷来源于缓效磷源(Ca_8-P、Al-P、Fe-P;75%)、无效磷源Ca_(10)-P(11.5%~14.0%)、速效磷源Ca_2-P(7.5%~8.9%);无机磷盈余状态下,积累的无机磷主要转化为Ca_8-P(50%~70%)、Al/Fe-P(10%~23%)、O-P(8%)、Ca_2-P(0.2%~1.8%)。(3)Ca_2-P、AlP对3种方法测得的有效磷均具有正向作用且贡献率较大。Olsen法测定的无机磷主要是Ca_2-P、Ca_8-P,Mehlich3法主要是Ca_2-P、Ca_8-P、Al-P,阴离子交换树脂法主要是Ca_2-P、Fe-P。(4)Olsen法、Mehlich3法、树脂交换法均适于评价土壤有效磷水平,Olsen法最优。     

外源磷对土壤无机磷的影响及有效性

通过对我国具有代表性的几个典型土类15年长期定位试验的CK和NPK处理以及原始土壤中无机磷组分的分析，研究施磷肥对土壤无机磷形态的影响及有效性。结果表明，原始土壤中闭蓄态磷和Ca10-P占无机磷比例大，土壤磷有效性低；在不施外源磷条件下连续耕作，各个土类的无机磷总量均逐年减少，其中主要是Ca2-P、Al-P和Fe—P明显降低；长期施用磷肥提高了土壤无机磷总量（TIP）和各组分的含量，其中以Ca2-P、Al-P和Fe—P提高比例显著，而0-P和Ca10-P提高的比例少。说明累积在土壤中的肥料磷多以有效性较高的形态存在。     

长期不同施肥处理水稻土磷素在剖面的分布与移动

稻麦轮作黄泥土施肥试验始于1980年,共布置不施肥、纯化肥、有机肥(猪粪或菜籽饼)、化肥加有机肥、氮肥加秸秆、氮肥加有机肥加秸秆等14种处理。2003年11月麦季取土壤样品分析结果表明:(1)与无肥处理相比,施磷处理和有机肥处理耕层土壤全磷(TP)含量皆有显著增加,并且表现出向下迁移的迹象,有机肥配施NPK化肥处理土壤磷的迁移可达30 cm深度,其余施磷处理均至25 cm。(2)大部分施磷处理在表层0~25 cm内无机磷(I-P)总量发生显著性变化,Ca2-P由于其溶解性强可迁移到30 cm以下,Al-P、Fe-P、Oc-P(闭蓄态磷)的迁移可达25 cm,Ca8-P至20 cm;Ca10-P含量只在有化肥P输入的6个处理的0~15 cm耕层土壤中有显著性增加。(3)土壤有机磷(O-P)含量的变化小于无机磷的变化,只有无机磷配施有机肥的3个处理和仅施PK化肥的处理,其耕层土壤有机磷发生显著性增加。     

长期轮作施肥棕壤磷素对磷盈亏的响应

【目的】 研究长期轮作施肥条件下棕壤磷素盈亏状况及其与土壤磷素的关系,为棕壤科学施用磷肥提供理论依据。 【方法】 玉米?玉米?大豆轮作长期施肥定位试验始于1979年,设不施磷肥 (CK)、施氮磷肥 (NP)、施氮磷钾肥 (NPK)、低量有机肥配施氮磷肥 (M1NP)、低量有机肥配施氮磷钾肥 (M1NPK)、高量有机肥配施氮磷肥 (M2NP) 和高量有机肥配施氮磷钾肥 (M2NPK),共7个处理。测定1979—2015年不同施肥处理土壤Olsen-P和全磷含量,计算了土壤磷的盈亏状况,分析了全磷和有效磷与累积磷盈亏之间的关系。 【结果】 CK处理土壤磷素水平处于亏缺状态,平均土壤年亏缺磷为9.0 kg/hm2;磷肥处理 (NP和NPK) 和有机肥配施磷肥处理 (M1NP、M1NPK、M2NP和M2NPK) 土壤磷素均处于盈余状态,且M2NP和M2NPK盈余较多。所有施肥处理的有效磷增量与土壤累积磷盈亏均呈极显著相关关系 (P < 0.01),CK处理土壤每亏缺磷100 kg/hm 2,Olsen-P下降0.84 mg/kg;磷肥及有机肥磷肥配施处理每盈余磷100 kg/hm2,Olsen-P上升范围为1.97～7.23 mg/kg。除CK外,所有施肥处理土壤全磷增量与累积磷盈亏均呈极显著相关关系 (P < 0.01)。土壤每盈余磷素100 kg/hm 2,各施肥处理全磷增加范围为0.03～0.04 g/kg。 【结论】 磷肥投入是影响棕壤全磷和有效磷水平的关键因素。长期轮作不施磷肥,棕壤磷素亏缺;长期轮作施用化学磷肥 (年均投入P₂O₅ 70 kg/hm2) 和磷肥有机肥配施 (年均投入P₂O₅ 126～182 kg/hm2),棕壤磷素有盈余,增施高量有机肥的盈余量高于增施低量有机肥,高于单施磷肥。磷肥配施有机肥提升棕壤有效磷的速率高于单施磷肥。