改性磷肥的红外光谱谱学特征初报

土壤缺磷是制约我国农业生产发展的重要因素之一,我国南方红壤地区,由于土壤Fe、Al含量高,普通磷肥极易被固定,缺磷现象尤为严重.我们利用有机和无机改性材料活化磷矿粉,在实验室条件下,研制出3种新型改性磷肥,在固磷性极强和有效磷含量极低的红壤上表现了较好的肥效,改性磷肥较普通过磷酸钙生物量增加20%以上,改性磷肥植株吸磷量较普通过磷酸钙也有较大提高[1].为研究其结构变化的改变对其肥效机理的影响,我们对其红外光谱的谱学特征进行了初步研究,现初报如下.     

活化磷肥的磷素释放特性、肥效及活化机理研究

 【目的】探讨活化磷肥的磷素动态释放特性、分子结构及活化材料与磷矿粉之间的作用和肥效。【方法】采用连续浸提、红外光谱分析仪、差热热重联用仪和盆栽试验。【结果】连续浸提表明，两种活化磷肥连续6次水溶性磷的累积释放量是磷矿粉的3.29、3.59倍；活化磷肥的红外光谱、差热分析结果表明，活化材料与磷矿粉之间发生化学作用，而且活化磷肥中H2PO4－特征吸收谱加强，并出现新的H2PO4－特征吸收谱，使磷矿粉中的磷向有效状态转变；盆栽试验结果表明，两种活化磷肥的磷肥利用率、玉米生物量显著高于磷矿粉，甚至高于过磷酸钙。【结论】与磷矿粉相比，活化磷肥的水溶性磷含量、生物量和磷肥利用率均显著提高。     

高表面活性矿物对磷矿粉的活化及其对玉米苗期生长的影响

用不同方法对加入高表面活性矿物的磷矿粉进行活化处理,在石灰性土壤上的玉米苗期土培试验结果表明,不同活化处理对玉米苗期的生长、磷效率和土壤有效磷等指标产生了显著影响,高表面活性矿物对磷矿粉的活化具有明显的效果。在所有活化处理中,磷矿粉+高表面活性矿物4(MPR4)处理有利于作物地上部的生长,而磷矿粉+有机活化剂(MPR5)处理有利于根系的发育;MPR4处理的地上部生物量最高,比磷矿粉(PR)增加20.73%,为水溶性磷肥(SP)的92.68%;MPR5处理的根系生物量最高,比磷矿粉直接施用处理增加30.74%,为水溶性磷肥(SP)的115.86%。磷矿粉经高表面活性矿物活化后可显著提高植株的磷吸收效率,但不利于磷的利用;磷矿粉经高表面活性矿物活化后可明显增加土壤有效磷含量,活化处理磷矿粉可使土壤有效磷比PR平均增加0.98mg/kg,其中最佳活化处理可使土壤有效磷比PR增加2.05mg/kg。     

生物碳及其改性对新疆灰漠土壤磷素和棉花磷素吸收的影响

[目的]以棉花秸秆为原料制备生物碳,分别采用HCl和Fe2(SO4)3对生物碳进行改性处理,通过盆栽试验研究生物碳及其改性,对石灰性土壤磷素含量以及棉花生长和磷素吸收的影响.[方法]设置对照、未改性生物碳、HCl改性生物碳和Fe2(SO4)3改性生物碳四个处理.每个处理设不施磷和施磷(P2O5)0.2 g/kg两个水平.[结果]HCl和Fe2(SO4)3改性的生物碳pH值由10.4降至7,表面孔洞和表面积增加,但养分含量明显降低.未改性、HCl改性和Fe2(SO4)3改性生物碳均能提高土壤全磷和水溶性磷含量.在两个磷肥水平下,HCl改性生物碳均可显著提高棉花干物质重和磷素吸收量,而未改性生物碳仅在施磷肥条件下提高棉花干物质重和磷素吸收量.未改性和HCl改性生物碳可显著提高磷肥利用率.Fe2(SO4)3改性生物碳对棉花干物质和磷肥利用率影响不大.[结论]HCl改性相比未改性生物碳可降低土壤pH.未改性和HCl改性生物碳均有助于提高土壤磷素和磷肥利用率.     

水热化学法活化磷矿粉的生物有效性研究

本文研究了水热化学法活化磷矿粉的效果及对油菜生长的影响。结果表明:磷矿粉经水热及酸热活化后水溶性磷、有效磷含量及枸溶率较普通磷矿粉均有较大提高;磷矿粉经活化后提高了其生物有效性,对油菜的各项生长指标产生了显著影响;磷矿粉经活化后磷肥利用率也有较大提高,水热活化的处理比普通磷矿粉的处理油菜植株磷肥利用率提高了60.9%;磷矿粉经活化后能提高土壤有效磷的含量,施水热活化磷矿粉的处理与施普通磷矿粉的处理相比可使土壤有效磷增加0.3 mg/kg。     

钙镁磷肥施于水稻上的经验初报

四川乐山盛产生磷肥的地区,1956年在乐山郊区新建一座钙镁磷肥工厂,将现有的大宗生磷肥产品(磷矿粉)通过加工制造,使成速效磷——钙镁磷肥。是一种碱性速效化学磷肥,不溶于水而溶于植物的根酸,能溶于2%的柠檬酸。此种有效磷被植物根酸溶解后,即可吸收作为养料。同时此种磷肥中又含有镁肥,镁是叶绿素生成的主要元素。目前乐山厂制     

VA菌根菌丝对不同形态磷肥的吸收利用

本研究采用三室隔网盆栽试验方法,选择两种不同形态的磷肥研究 VA 菌根菌丝对三叶草植株生长和对肥料磷吸收利用的影响。水溶性磷肥(三料过磷酸钙)和难溶性磷肥(磷矿粉)施于边室土壤中,另设不施磷肥的对照,3种施肥处理的植株分别接种和不接种 VA 菌根菌 G.mosseae。结果表明,接种菌根显著增加了植物的生长量,改善了植株的磷素营养状况,根外菌丝对肥料磷的吸收使植株对难溶性磷肥的利用率提高了一倍。     

酸性土壤上磷矿粉释磷机理与农学效应

在3种酸性土壤上,进行了直接施用磷矿粉的高粱幼苗试验和培养实验,结果表明:供试土壤严重缺磷,不施磷肥的对照处理,高粱幼苗表现出严重的缺磷症状。若以施磷(P)量为50mg/kg的过磷酸钙为参照,除JX-PR外,其它磷矿粉的肥效高于过磷酸钙的处理;四种磷矿粉的肥效一般顺序为:NPR>MPR>HJP-PR>JX-PR,与2%柠檬酸浸提的枸溶性磷和土壤速效磷(P)的增加量相一致;从幼苗的实验结果看,土壤速效磷(P)含量与高粱幼苗干物质量有良好的线性关系。磷矿粉中SiO2和CaO含量的高低影响磷矿粉直接施用的效果。     

不同土壤氮、磷肥水平下间作大豆对玉米生长的影响

为了明确在不同氮、磷肥水平下大豆对玉米生长的影响,在温室中通过盆栽试验研究了在有、无大豆间栽情况下,3种磷肥浓度(100、200、400 mg/kg)、5种氮肥浓度(0、150、300、450、600 mg/kg)处理的玉米的株高、地上部生物量和地下部生物量。结果表明:大豆对玉米生长的影响与土壤氮磷肥的施用水平关系较大,在低磷(100 mg/kg)高氮(450 mg/kg)条件下,玉米的株高和地下部生物量受到大豆的较强抑制作用,而玉米的地上部生物量却受到促进;进一步提高磷肥用量后,大豆对玉米生长的影响程度减小。结果初步表明,通过调整土壤氮、磷数量和比例可以影响大豆对玉米生长的作用方式。     

蔬菜保护地土壤磷肥动态转化及其影响因素研究

以两种磷素水平不同的菜地土壤为研究对象,采用培养和盆栽试验法,系统研究了磷肥的动态转化、影响因素及其磷肥的效应.结果表明,高磷土壤的磷肥固定率明显低于低磷土壤,施入土壤中的磷肥大部分在初期被固定.有机肥在培养初期增加磷肥的固定率,到后期减小磷肥的固定率.低磷土壤施用磷肥和有机肥+磷肥两处理具有明显的增产效果;而高磷土壤施用磷肥和有机肥+磷肥两处理无明显增产效果.高磷土壤油菜生物量明显高于低磷土壤.随着种植茬数的增加,土壤Olsen-P逐渐减少.     

Phosphorus use efficiency and fertilizers: future opportunities for improvements

The continued supply of phosphate fertilizers that underpin global food production is an imminent crisis. The rock phosphate deposits on which the world depends are not only finite, but some are contaminated, and many are located in geopolitically unstable areas, meaning that fundamental changes will have to take place in order to maintain food production for a growing global population. No single solution exists, but a combination of approaches to phosphorus management is required not only to extend the lifespan of the remaining non-renewable rock phosphate reserves, but to result in a more efficient, sustainable phosphorus cycle. Solutions include improving the efficiency of fertilizer applications to agricultural land, alongside a better understanding of phosphorus cycling in soil-plant systems, and the interactions between soil physics, chemistry and biology, coupled with plant traits. Opportunities exist for the development of plants that can access different forms of soil phosphorus (e.g., organic phosphorus) and that use internal phosphorus more efficiently. The development of different sources of phosphorus fertilizers are inevitably required given the finite nature of the rock phosphate supplies. Clear opportunities exist, and it is now important that a concerted effort to make advances in phosphorus use efficiency is prioritized.     

磷酸铵镁堆肥产品养分释放特性及其肥效研究

为了研究磷酸铵镁堆肥产品的氮磷养分释放特性及其肥效,分别采用土柱淋溶方法及盆栽试验研究了磷酸铵镁堆肥(MAPC)产品的氮磷养分释放特性及对油菜的肥效,并与普通化肥(CCH)、普通堆肥(CCO)、磷酸铵镁肥(MAP)3种肥料进行对比。结果表明:在整个淋溶过程中,CCH和MAPC处理淋溶液的总氮及总磷浓度均较其他处理高;MAP肥具有缓释性,且堆肥对其养分释放具有促进作用;CCO处理的养分释放最慢。在最后一次淋洗(即第5次)后,总氮及总磷养分浓度排序均为:CCHMAPCMAPCCO。盆栽试验18 d后油菜快速生长,且与对照(不施肥)处理相比,MAP和MAPC处理能显著提高油菜的株高及生物量。在45 d盆栽试验结束时,CCH、CCO、MAP和MAPC处理的生物量分别是对照处理的14.8、4.8、20.5倍和16.0倍。MAP处理能显著提高油菜的养分含量,TN和TP含量分别比对照提高了2.24 g·kg~(-1)和1.54 g·kg~(-1)。研究表明,4种肥料均可改善油菜的生长发育情况,且MAP和MAPC的肥效优于CCH和CCO,在堆肥中利用鸟粪石结晶原理可固定部分氮磷元素,提高堆肥产品肥效。     

硅磷配施对水稻土中不同磷组分含量及有效性的影响

为探明硅磷互作与土壤中磷有效性的关系,盆栽试验条件下研究不同比例硅磷配施对水稻土中不同形态磷含量及其有效性的影响。试验中硅肥和磷肥分别设3个水平,共9个处理。结果表明,硅磷配施能够对水稻土中磷组分的含量产生不同影响。中磷水平下增施硅肥可提高磷肥的有效性,减少土壤中磷的固定,但在高磷高硅水平下,可能会降低土壤磷的有效性和土壤中有效磷含量,并抑制水稻植株对水稻土中有效磷的吸收,降低其他形态磷向有效态磷的转换。在该试验条件下,中硅水平的水稻产量随着磷肥水平的提高而增加,但高硅水平水稻干物质重和穗重却在高磷的水平下降低;与对照相比,中硅高磷水平下的水稻生长和产量提高幅度最大。     

不同磷肥品种在石灰性土壤中的磷形态差异

【目的】研究不同磷肥品种在塿土中磷形态转化及有效性差异,有助于选择合适的磷肥品种从而减少土壤磷素累积和提高磷素有效性,为该区磷肥-作物-土壤匹配提供理论依据。【方法】以塿土长期定位试验有效磷含量较低的耕层（0—20 cm）土壤为供试土壤,玉米（郑单958）为供试作物进行盆栽试验。试验共设8个处理：不施磷肥（Control）;过磷酸钙（SSP）;钙镁磷肥（CaMg P）;磷酸一铵（MAP）;磷酸二铵（DAP）;聚磷酸铵（Poly P）;磷酸脲（Urea P）;过磷酸钙加硫酸铵（SSP+ASA）。用蒋柏藩-顾益初无机磷分级法测定土壤无机磷组分,并分析其与玉米植株吸磷量、土壤有效磷之间的关系。【结果】不同磷肥品种均可显著影响土壤有效磷含量,但随时间变化其动态特点有所不同。在玉米种植期间,施不同磷肥品种土壤有效磷平均含量大小为：DAP＞Urea P≥Poly P＞MAP＞SSP+ASA＞SSP＞CaMg P＞Control。不同磷肥品种均可显著提高玉米植株干物质量、吸磷量及肥料利用率,较Control处理分别提高了64.8%—221.3%、114.1%—593.0%、2.1%—11.0%,其中DAP和Poly P处理相似且增幅最大。土壤有效磷含量与玉米植株吸磷量和干物质量均呈极显著的正相关关系。不同施磷处理均可显著增加土壤Ca₂-P、Ca₈-P、Al-P和Fe-P含量,增幅分别为36.9%—610.0%、21.7%—85.5%、57.2%—83.0%和28.5%—77.8%,O-P和Ca₁₀-P增加不明显。其中,MAP、DAP、Poly P和Urea P可显著提高石灰性土壤中Ca₂-P和Ca₈-P的含量;Al-P和Fe-P增加较大的是SSP+ASA和SSP处理;CaMg P处理显著提高了O-P和Ca₁₀-P含量。Poly P处理土壤Ca₂-P含量显著高于MAP和Urea P,仅次于DAP处理,但土壤Ca₈-P含量显著低于DAP、MAP和Urea P。与SSP相比,SSP+ASA显著增加了Ca₂-P和Al-P含量,分别增加了24.9%和11.9%,有效磷含量提高了11.4%。土壤无机磷组分中Ca₂-P、Ca₈-P和Al-P与土壤有效磷和植株吸磷量呈显著正相关关系。【结论】供试土壤条件下,磷酸二铵（DAP）的磷素固定较低、有效磷含量高,聚磷酸铵（Poly P）降低了土壤Ca₂-P向Ca₈-P的转化,可减少磷在石灰性土壤中的沉淀,磷素有效性与施磷酸二铵的相当,这两种肥料是适合该区施用的磷肥品种;在石灰性土壤中施用酸性肥料硫酸铵不仅可以提高土壤有效磷含量,而且减少了磷素的累积。     

长期施肥对黄土旱塬农田土壤微生物量碳、氮、磷的影响

为研究长期不同施肥方式对土壤微生物量碳、氮、磷含量的影响,以国家黄土高原农业生态试验站长期定位施肥试验为研究对象,选取不施肥(CK)、单施氮肥(N)、单施磷肥(P)、施氮磷肥(NP)、单施有机肥(M)、氮肥配施有机肥(NM)、磷肥配施有机肥(PM)、氮磷肥配施有机肥(NPM)8个处理,应用氯仿熏蒸-浸提法和生态化学计量比,研究了30 a不同施肥方式下土壤微生物量碳、氮、磷含量变化及其与土壤基本理化性状的关系。结果表明:长期施肥较CK处理均能提高土壤微生物量氮、磷含量;与CK相比,施用化肥处理的微生物量碳含量均有所降低,而微生物量氮、磷含量显著提高;除NM处理外,施用有机肥处理的土壤微生物量碳、氮、磷含量较CK处理均显著提高。长期单施化肥、有机肥和化肥有机肥配施处理的微生物量C∶N显著低于CK处理,等量施磷处理(P、NP、PM、NPM)的微生物量C∶P、N∶P均低于CK和其余施肥处理,而NM处理的微生物量C∶P、N∶P显著高于其余处理。冗余分析显示,土壤全氮(F=13.9,P=0.002)对土壤微生物生物量影响最大,解释了微生物量变化的5.3%,各理化性质的影响顺序为全氮全磷pH有机质;相关性分析表明,土壤微生物量碳、磷分别与土壤有机质、全氮、全磷呈显著正相关,土壤微生物量氮与有机质、全氮呈显著正相关。长期单施化肥使土壤酸碱度发生改变,对微生物的生命活动产生抑制作用。而长期化肥配施有机肥能不同程度提高土壤养分含量,促进土壤微生物的生长繁殖,进而增强微生物对碳、氮、磷等元素的吸收利用,对于提高土壤肥力和肥料利用率具有重要意义。     

5种解磷溶磷菌肥在冀西山区旱地玉米上的肥效试验

针对冀西山区石灰性土壤施用磷肥后易形成难溶性磷的特点,以不施用菌肥为CK,以5种不同的解磷溶磷菌肥为研究对象,分析了施用不同菌肥对土壤速效磷含量、植株全磷含量、籽粒全磷含量和籽粒产量的影响。结果表明：施用不同菌肥对玉米苗期的土壤速效磷含量影响不大,对大喇叭口期的土壤速效磷含量影响变大但差异未达到显著水平;收获期所有施用菌肥的土壤速效磷含量均〉CK,其中处理Ⅳ与CK差异达到了显著水平。本研究条件下,施用不同菌肥对植株和籽粒的全磷含量影响不显著。参试菌肥均能够提高玉米产量,除处理Ⅴ外,其他菌肥处理的产量均〉9000 kg/hm2,增产幅度（15.6%～24.2%）明显。     

砂壤质潮土定位试验30年的肥效演变

利用建立于1980年的砂壤质潮土肥料长期定位试验,对30年的肥效演变进行了研究与分析.结果表明,长期不同施肥处理,小麦、玉米历年产量顺序基本趋势为NPK＞ NP＞N＞CK;有机肥与化肥配合,作物产量大幅度提高,均高于相对应的化肥,且稳产性好.单施化肥前3年,氮肥养分效率明显,磷、钾肥效果不明显,3年后氮效下降,而磷、钾效上升;磷肥连续施用有明显的残效迭加效应,比一次足量施用具有更好的增产效果,且小麦的磷肥肥效高于玉米;砂壤质潮土增施钾肥有明显和稳定的增产效果,配施有机肥后肥效明显下降.有机肥与化肥配合,有机肥肥效随N、P、K配合比例的增加而降低,有机肥长期施用有明显的后效.养分供应不协调会引起作物缺素而严重影响生长发育,以致减产.     

有机肥添加对不同磷肥用量新疆棉田磷素状况及棉花产量的影响

为探究有机肥添加对不同磷肥用量新疆棉田土壤磷素有效性、植株磷吸收和分配、产量构成和棉田磷平衡的影响,采用大田试验的方法,在不同磷肥用量(0、50、100、150 kg·hm-2,以P2O5计)基础上,设置未施有机肥对照处理和添加有机肥处理(有机肥4500 kg·hm-2),测定棉花不同生育时期土壤有效磷含量、植株吸磷量和磷分配比例、籽棉产量,计算了棉田磷肥利用率和磷素平衡状况.结果 表明:棉田土壤有效磷表现出随施磷量增加而增加的趋势,添加有机肥的处理土壤有效磷含量整体高于未添加有机肥处理.植株累积吸磷量呈现出随施磷量增加而增加的趋势,在施磷水平为150 kg·hm-2时,植株累积吸磷量整体较高.籽棉产量随施磷量增加表现出先增加后略有降低的趋势,添加有机肥处理的产量总体高于未添加有机肥处理,且在施磷量100 kg·hm-2时最高,为5642 kg·hm-2.磷肥利用率在施磷量100 kg·hm-2并配施有机肥时达到最优,为37.24％;随施磷量的增加,棉田土壤磷素盈余量呈增加的趋势,在施磷量100 kg·hm-2并配施有机肥时,棉田磷素收支开始出现盈余,盈余量为16.82 kg·hm-2.综上,在磷肥减施条件下有机肥添加可通过提高土壤磷素有效性、调节棉花磷素吸收和分配来影响棉籽产量;在综合考虑土壤磷素有效性、棉花磷素吸收和产量、磷肥利用率和棉田磷素收支平衡的基础上,建议新疆棉田磷肥施用量为100 kg·hm-2,并配施有机肥.     

磷肥施用对土壤中砷生物有效性的影响

通过盆栽试验.研究了钙镁磷肥和过磷酸钙对土壤砷的生物有效性的影响.结果表明,施用钙镁磷肥和过磷酸钙能显著促进小白菜的生长,与对照相比生物量分别提高了约149%和119%;施磷可显著提高土壤有效态砷含量,其中钙镁磷肥高、低施肥量处理分别比对照增加了52.2%和20.9%,过磷酸钙高、低量施肥处理比对照分别提高了15.0%和5.5%;在同一施磷水平下,钙镁磷肥处理的土壤中有效态砷含量明显高于过磷酸钙处理,施磷可导致小白菜对砷的吸收总量显著增加(P〈0.05).施用钙镁磷肥处理的小白菜砷吸收量的增加幅度较大.磷肥施用可在一定程度上提高土壤中砷的生物有效性,其中施用钙镁磷肥比过磷酸钙的效果更为明显.