肥料-土壤-作物系统镁-磷营养互作研究进展

镁和磷是植物生长所必需的营养元素,当前镁营养缺乏和磷利用效率低已成为限制我国种植业绿色发展的关键养分管理问题。镁、磷养分供应不能满足作物生育期的养分需求,导致作物产量下降和品质降低,在南方酸性土壤中表现尤为明显。镁-磷营养间存在着复杂的交互作用,在肥料中,镁-磷互作影响镁、磷养分在肥料中的生物有效性;在土壤中,镁-磷互作影响镁、磷养分的固定与释放;在作物生长过程中,镁-磷互作促进了作物对镁、磷养分高效吸收和利用,提高作物产量并改善作物品质。综上所述,镁和磷在肥料-土壤-作物系统中存在着不同类型的交互作用,需要系统地认知和理解二者在肥料、土壤和作物中的交互过程及作用机制,为绿色高效肥料产品创新设计和农田养分高效管理与利用提供科学依据。     

不同磷肥调控措施下红壤磷素有效性和利用率的变化

南方红壤区磷肥当季利用率仅为10%～25%,提高磷肥利用率是亟待解决的问题。通过两年田间试验,分析了不同磷肥品种（过磷酸钙、猪粪、钙镁磷肥、磷酸一铵、磷酸二铵）、磷肥梯度（常规施磷、减磷20%、减磷30%）以及调控措施（石灰、钙镁磷肥配施磷酸二铵、钙镁磷肥配施秸秆）对红壤磷素有效性和作物生长的影响,探索提高磷肥利用率的途径。结果表明,各磷肥品种间,以猪粪处理土壤有效磷、地上部生物量、磷肥累积利用率等指标最高,土壤有效磷较不施磷处理两年分别提高了32%和241%,地上部生物量较不施磷处理两年分别提高了73%和510%,两年的磷肥累积利用率分别为16.4%和26.5%;伴随磷肥用量的减少,土壤有效磷含量显著降低,而对油菜生长、磷肥利用率及磷肥农学效率无显著影响;与单施钙镁磷肥相比,钙镁磷肥配施磷酸二铵能显著提高油菜籽粒产量、土壤有效磷含量、磷肥累积利用率、磷肥农学效率、土壤磷素盈余量等指标。添加石灰可提高作物产量及土壤有效磷含量。油菜产量与土壤有效磷呈极显著正相关关系。上述结果表明,猪粪替代化学磷肥可达到减施增效、促进作物生长的目的,且以减磷30%为宜;钙镁磷肥配施磷酸二铵可推荐为磷肥调控...     

矿物质调理剂对土壤养分含量及植物营养吸收的影响

通过室内培养和盆栽试验,研究了氮磷肥配施不同量(0、0.5、1.0、2.0 g/kg)矿物质调理剂对土壤pH和有效磷、钙、镁、硅等养分含量及作物产量和氮、磷、钾等营养元素吸收的影响。室内培养结果表明:施用1.0g/kg和2.0 g/kg调理剂,不仅增强了土壤抗酸化能力,使土壤pH从5.02提高到5.31和5.61,并且延缓了磷肥施入土壤后的固定速率,在施肥后第15天和第22天土壤有效磷含量得到明显增加,增幅分别为21.49%、24.17%和22.09%、23.84%。盆栽试验中,施用0.5～2.0 g/kg调理剂,土壤矿质养分得到有效补充,并能实现生菜增产10.47%～33.33%;同时,使生菜氮、磷、钾吸收量分别提高14.69%～44.26%、15.28%～52.89%和16.28%～42.43%。由此,施用矿物质调理剂是农业种植中改善土壤酸性、补充土壤有效养分、促进作物营养吸收并实现增产的有效途径。     

不同磷肥品种对苋菜镉累积的影响

采用盆栽试验,以苋菜(Amaranshus mangostanus L)为供试作物,在两种酸性土壤上施用磷酸氢二钾、过磷酸钙、钙镁磷肥、磷矿粉4种不同磷肥,探究其对苋菜生长及其磷、镉累积的影响。结果显示:在两种酸性土壤中施用磷肥显著增加苋菜生物量,降低苋菜地上、地下部镉含量。与其他施磷肥的处理相比较,黄棕壤和赤红壤中钙镁磷肥处理的苋菜地上部镉含量降低幅度最大,分别为58.4%和77.7%。在两种土壤类型上施用不同磷肥苋菜的磷、镉累积量都增加,黄棕壤中,过磷酸钙处理的地上部、钙镁磷肥处理的根部镉累积量增幅最大;赤红壤中,磷酸氢二钾处理地上部、钙镁磷肥处理根部镉积累量最大。结果表明:在两种酸性土壤上分别施用不同种类的磷肥,苋菜对镉、磷的吸收和累积具有差异性。与其他处理相比较,在黄棕壤中施用过磷酸钙,苋菜地上部镉累积效果较好;在赤红壤中施用磷酸氢二钾,苋菜地上部镉累积效果较好。     

下蜀黄土镁素状况及小麦对镁肥的反应

对下蜀层发育土壤进行镁的分析测量表明，该土壤上层水溶性镁含量不足，剖面其余各层或交换性镁饱和度过低，或钙／镁过大，或镁／钾过小造成作物缺镁；部分冲积的肥沃水稻土，尽管钙／镁不高，镁饱和度高达２０％以上，镁／钾亦远超过临界值，但盆栽试验及田间小区试验结果显示：施镁增加小麦叶片叶绿素含量，促进植株氮，磷，镁的吸收，改善穗部性状，提高产量，试验结果还表明，在下蜀层发育的土壤施用钙镁磷肥的肥效并不次于过磷     

江苏省五种主要土壤的氮素供应状况和磷肥肥效的关系

有关磷肥肥效问题,近年来国内已进行了不少的试验研究。就缺磷的酸性土壤来讲,几乎各种类型的磷肥(包括过磷酸钙、钙镁磷肥和磷灰石等)都有不同程度的肥效,只是增产的幅度随作物种类和农业技术措施而有所差异。     

土壤镁素和镁肥施用的研究

本文综述了土壤镁素，植物镁素营养以及镁肥施用方面的研究成果，土壤镁素可分为矿物态、非交换态、交换态、水记和有机态等５种形态，它们对植物的有效性不同，非交换性镁的释放量很低，难以满足作物对镁素的需求，在酸性较强的土壤上施用缓产性镁肥对作物具有良好的效应。镁对碳水化合物，蛋白质，脂肪等物质代谢及能量转化有相当重要的作用，作物对镁素的吸收受到环境因素，特别是阳离子竞争效应的影响。     

锈斑Shan土田氯化铵定位试验研究

１９９１年至１９９６年５年１０季作物的定位试验研究表明,锈斑Ｓｈａｎ土田施用氯化铵肥料,在正常用量情况下,作物对Ｎ、Ｐ吸收无影响,对Ｋ的吸收有促进作用,在施相同的情况下,等氮水平的氯化铵与尿素对作物的产量,品质以及土壤的理化性状作用相似;另外,该肥料中的氮素能被植物比较完全的吸收利用,但对于缺磷的土壤,要施足磷肥否则氯化铵会抑制作物对磷的吸收,加重植物缺磷,因此,如该肥料能与磷肥、有机肥配施,效果     

石灰性潮土上三种磷肥的肥效、后效及增施磷肥的效果

3种不同性质磷肥在石灰性潮土上的用量定位试验,明确了其肥效、后效、残磷后效和增施磷肥效果之间的相互关系。同时还明确了增磷与残磷增产量之间的比值变化规律。还从该大差额磷肥用量的试验结果中,总结出对"作物施磷"、"土壤施磷"和"储备施磷"的概念及量的界定,并对其进行了评价。通过此试验还发现,在石灰性潮土上使用强碱性的钙镁磷肥时对土壤酸碱度和作物产量的不良影响。     

钙镁磷肥在滨海微碱性稻田土壤上长期定位试验研究

过去认为钙镁磷肥的效在微碱性条件下不如过磷酸钙。近年来试验结果证明，在微碱性土壤上，钙镁磷肥肥效与过磷酸钙基本相等。分析其原因：施用钙镁磷肥，能促进土壤有效磷的提高，钙镁磷肥在土壤溶液中保持的磷浓度超过植物幼苗临界值，速效磷的浓度大于作物根系吸磷浓度最适值。     

中国农作物秸秆综合利用潜力研究

针对秸秆分区布局规划不完善,导致地区性、季节性、结构性秸秆过剩,资源浪费与环境污染问题突出,研究秸秆综合利用规划理论,提出"一主多元、农用优先"秸秆综合利用途径。中国秸秆综合利用潜力总量8.76亿t,比2015年增加利用量1.56亿t,其中秸秆肥料化、饲料化和能源化利用量分别增加8 722.4万t、5 122.3万t和1 720.1万t。通过肥料和饲料化利用,可直接和间接替代化肥潜力氮肥(N)1 481.6万t、磷肥(P2O5)419万t、钾肥(K2O)1 885.1万t,节本增效节约化肥成本约685.9亿元(折合98.5元/t秸秆);通过能源化利用,可替代煤炭等化石能源5982.4万t(标准煤),可减排二氧化碳1.5亿t、二氧化硫448.7万t、氮氧化物224.3万t,烟尘4068万t,经碳排放交易经济效益可达20.25亿元(折合16.9元/t秸秆),环境和经济效益显著。     

EFFECTS OF A MULTISTRAIN BIOFERTILIZER AND PHOSPHORUS RATES ON NUTRITION AND GRAIN YIELD OF PADDY RICE ON A SANDY SOIL IN SOUTHERN VIETNAM

Field experiments during two successive rainy seasons were conducted in southern Vietnam to evaluate the effects of a commercial inoculant biofertilizer (‘BioGro’) and fused magnesium phosphate (FMP) fertilizer on yield and nitrogen (N) and phosphorus (P) nutrition of rice. Inoculation with BioGro containing a pseudomonad, two bacilli and a soil yeast significantly increased grain yield in the second season and straw yield in both seasons by 3–5%. The FMP fertilizer significantly increased grain yield from 1.72–2.33 t ha^?1 to 2.99–3.58 t ha^?1 along with total N and P accumulation at all rates in both cropping seasons. In the first season the difference in grain yield between BioGro treated and untreated plots was marginal but in the second season BioGro out-yielded the control at all the rates of added P. Overall, BioGro application did not compensate for low P fertilizer application to the same extent previously demonstrated for low N fertilizer applications.     

中国低浓度磷肥的使用现状与发展展望

近年来,高浓度磷复肥的迅速发展带动整个磷肥产业蓬勃发展的同时,在一定程度上影响了低浓度磷肥的发展空间。传统的低浓度磷肥(过磷酸钙、钙镁磷肥)的产量从2000年的428万吨P2O5到2004年的468万吨P2O5基本稳定的情况下,在磷肥总产量中的比重从64.6%下降到46.0%。基于农户调查和统计数据,对我国低浓度磷肥的生产分布状况、使用状况、资源利用状况的分析表明,低浓度磷肥产量的徘徊不前与农业生产对中量元素需求增加的矛盾将拓展低浓度磷肥的市场空间;生产低浓度磷肥适用的磷矿品位与我国磷矿资源条件的吻合,使低浓度磷肥在未来有很大的发展空间。另外,通过核算低浓度磷肥的中微量元素价值来提高产品的性价比是促进低浓度磷肥产业健康发展的可能途径。总之,在现阶段磷肥产业的结构的调整、农民消费群体对低浓度磷肥的深入认识和低浓度磷肥企业生产技术水平与管理水平的提高,都将对低浓度磷肥的持续健康发展产生较大的影响。     

Impacts of Calcium Silicate Slag on the Availability of Silicon and Trace Contaminants in Rice (Oryza Sativa L.)

Calcium silicate slag from the phosphorus fertilizer industry has the potential to be used as a liming agent or for silicon (Si) fertilization in rice production, but it contains trace elements that may contaminate rice grain and straw. A greenhouse study was performed to evaluate the bioavailability of Si and trace elements from slag (0, 1000, 2000, and 4000 mg kg^?1) surface-applied or incorporated to a mineral soil and an organic soil. Slag application increased Si availability and rice grain yield relative to the control. Trace element and radioactivity in soil and rice grain were not significantly affected by slag supplementation. The applied slag showed minimal influence on plant available cadmium (Cd), chromium (Cr), or lead (Pb); however, copper (Cu) and zinc (Zn) in the organic soil increased, whereas Ni in the mineral soil decreased. Results indicate that the evaluated slag may be used as a Si fertilizer or liming amendment for rice with minimal environmental risks.     

磷酸铵在三种典型土壤中的转化及其有效性

研究了磷酸二氢铵(MAP)和磷酸氢二铵(DAP)在3种典型土壤中的转化,并评价了其有效性.结果表明:施用磷酸铵可改变肥际微域土壤的pH值,并且这种效应可持续几个月;MAP在黑土中,反应产物主要为Al-P,占38.8%,其次为Fe-P,占12%;在潮土中,Ca_2-P是主要形态,占34%,其次为Ca_8-P,占28%;在水稻土中,We-P是主要形态,占50%以上,其次为Ca_2-P,占20%.在黑土中We-P在DAP处理中所占的比例较MAP处理中高,而Al-P和Fe-P所占的比例正好与之相反;在最初的10 d里,We-P下降显著,随反应时间延长,DAP和MAP处理间We-P所占的比例差异减小;MAP在水稻土中的有效性最高,其次是潮土和黑土;在黑土中DAP的有效性较MAP要好,MAP主要转化成了Al-P.     

氮、磷、钾肥与酚对漂洗水稻土硅、铝、铁的活化效应

本研究以四川盆地西缘茶区漂洗水稻土为供试土壤,采用浸提试验探讨尿素（N）、磷酸二氢钙（P）、硫酸钾（K）和邻苯二酚（Phy）对其硅、铝、铁的活化效应（以浸提液硅、铝、铁的浓度表征）,结果表明: 1）各种处理浸提液均以硅的浓度最大,铝次之,铁最小,即活化效应为硅＞铝＞铁; 2）浸提液硅的浓度为NPK+Phy＞NPK P＞Phy＞K CK N处理,说明磷肥通过磷酸根的配位吸附对其活化产生最重要的影响,同时酚类物质也通过弱酸作用促进其活化; 3）浸提液铝的浓度为NPK+Phy＞Phy＞P NPK K N CK处理,说明酚类物质通过与游离铝形成可溶性络合物而对其活化起突出作用,同时磷肥中的钙离子和钾肥中的钾离子也能将强酸性供试土壤中大量交换性铝离子交换而活化; 4）浸提液铁的浓度为NPK+Phy＞Phy＞K P NPK CK N处理,说明酚类物质通过络合溶铁、还原溶铁等作用对其活化做出重大贡献,同时钾肥中的钾离子和磷肥中的钙离子也将土壤胶体吸附的亚铁离子交换而活化; 5）尿素对漂洗水稻土硅、铝、铁均无显著活化效应。综上所述,磷、钾肥和酚类物质是漂洗水稻土中硅、铝、铁活化的重要影响因素。     

秸秆炭基肥料挤压造粒成型优化及主要性能

炭基肥料是以生物炭为基质与其他肥料复合而成的新型肥料,能有效提高土壤的肥力和透气能力,同时具有对肥料的缓释效果等。为了炭基肥料成型工艺优化及工业化生产,该文以复混肥料的国家标准为参考,尿素、过磷酸钙、磷酸氢二铵、氯化钾作为提供氮磷钾元素的基础肥料,并以秸秆炭为基质,着重讨论了成型前加水量、有无添加胶黏剂和成型前物料粒度对炭基肥料成型的影响。研究成型炭基肥料的较佳工艺为基础肥料质量分数占70.36%,总养分的质量分数为28%,其中N:P2O5:K2O养分质量比为10:8:10,秸秆炭质量分数16.64%,不加研磨,配以13%的水,搅拌均匀常温造粒成型;并对在此条件下成型后的炭基肥料养分含量、含水率、溶水性、强度、pH值和对土壤化学性质的影响等性能进行表征,指标如下:氮质量分数为10.07%,水溶性磷质量分数5.47%,有效磷质量分数8.38%,水溶性磷占有效磷65.27%,钾质量分数10.45%,水分质量分数3.24%,机械强度85%以上,pH值为6.41。实测结果符合国家相应标准,工艺设计简单可行,进而为炭基肥料的工业生产提供参考。     

不同磺化腐殖酸磷肥提高冬小麦产量和磷素吸收利用的效应研究

【目的】腐殖酸对磷肥增效的调控效应与其结构性密切相关。本文比较了不同磺化反应方法制备的腐殖酸磷肥对冬小麦磷素利用的影响,为制备调控磷肥专用的腐殖酸增效载体提供依据。【方法】采用磷酸与氢氧化钾反应法制备普通磷肥 (P)、普通腐殖酸磷肥 (HAP),并采用加双氧水、硝酸等方法制备了四种磺化腐殖酸磷肥 (HA1P、HA2P、HA3P和HA4P)。用田间土柱栽培试验方法,在等磷量基础上,设置普通磷肥 (P)、普通腐殖酸磷肥 (HAP)、磺甲基化腐殖酸磷肥 (HA1P)、双氧水+磺甲基化腐殖酸磷肥 (HA2P)、硝酸+磺甲基化腐殖酸磷肥 (HA3P)、双氧水+硝酸+磺甲基化腐殖酸磷肥 (HA4P) 6个处理,同时设置不施磷肥对照 (CK) 处理和施用等量腐殖酸处理 (C-HA、C-HA1、C-HA2、C-HA3、C-HA4)。调查了小麦产量和产量构成及经济效益,分析了0—80 cm土壤有效磷含量。【结果】1) 与CK相比,普通腐殖酸 (C-HA) 和磺化处理腐殖酸 (C-HA1、C-HA2、C-HA3、C-HA4) 对小麦籽粒产量无显著影响。与P处理比较,HAP、HA1P、HA2P、HA3P、HA4P处理的小麦籽粒产量分别提高了6.3%、17.8%、10.1%、17.5%、11.1%,4个腐殖酸磺化磷肥 (HA1P、HA2P、HA3P、HA4P) 处理均高于普通腐殖酸磷肥 (HAP) 处理。2)与HAP比较,磺化腐殖酸磷肥处理HA1P、HA2P、HA3P、HA4P分别提高小麦地上部磷吸收量12.3%、12.3%、9.2%、10.8%,其中HA1P和HA2P处理最高。3）与HAP比较,磺化腐殖酸磷肥处理HA1P、HA3P分别提高小麦磷肥农学效率23.6%和7.1%。4）与HAP比较,磺化腐殖酸磷肥处理HA1P、HA2P、HA4P可分别提高0—20 cm土层土壤速效磷含量17.5%、16.2%、17.2%。【结论】磺化腐殖酸磷肥比普通腐殖酸磷肥可以更有效地提高土壤中磷肥的有效性,提高冬小麦对磷素的吸收利用,进而提高冬小麦籽粒产量。四种磺化工艺中,以磺甲基化处理的腐殖酸磷肥 (HA1P) 效果最优。     

中国主要农作物化肥用量估算

为探求和估算我国主要农作物化肥用量,本文分析了30多年来我国农作物化肥使用现状和不同类型农作物的化肥使用情况。结果发现我国农作物化肥使用量增长迅速,从1980年的1 269.4万t增长到2014年的5 995.9万t,增长了4.7倍,年均增长率为4.67%。谷类作物化肥用量仍然是农作物化肥使用总量的主要贡献者,其化肥用量从1980年2 712.41万t增加到2014年的3 415.35万t,但其所占农作物化肥总用量的比重却下降明显,从60.02%(1998年)降至49.75%(2014年)。蔬菜和水果的化肥用量增长最为迅速,其中蔬菜化肥用量1998年为604.51万t,2014年增加到1 291.36万t,增加了2.1倍,其化肥用量占农作物化肥总用量从1998年的13.38%增加至2014年的18.81%;水果化肥用量1998年为531.55万t,至2014年增加到1 223.42万t,增加了2.4倍,其化肥用量占农作物化肥总用量从1998年的11.76%增长到2014年的17.82%。同时,我国不同区域化肥用量差异较大,从化肥施用总量来看,大体上呈现从东到西的递减趋势,其中华东地区和华中地区用量较高,从单位面积化肥用量来看,呈现从东到西递减趋势,同时从南到北也呈现了递减趋势,用量较高区为华南和华东地区。     

Combination between Acidity Amendments and Sewage Sludge with Phosphorus on Soil Chemical Characteristics and on Development of Castor Bean

The addition of urban and industrial waste products to agriculture not only provides them with an adequate environmental destination but also increases the nutrient content and negative charges in the soil, especially in naturally acidic tropical soils with high phosphorus-fixing capacity, just as liming does in relation to the dependent charges of pH. Both cases make it possible to favor the availability of phosphate fertilization. The aim of this study was to assess the interactions between application of composted sewage sludge (SSS) and soluble phosphorus (P) in combination with different rates of limestone (LS) and steel slag (SS) on the characteristics of dwarf castor bean and soil chemical properties. The experiment was conducted in a greenhouse in Botucatu, SP, Brazil. The Oxisol soil used was incubated with the combinations—based on chemical analyses of the soil, the waste product and slag, considering the needs of castor bean—in the 45 days prior to sowing, undertaking analysis of castor bean growth and dry-matter weight after physiological maturity, the time at which soil analysis was performed. SSS as an amendment of soil acidity provided better results in the properties of soil acidity, sum of bases (SB), cation exchange capacity (CEC), and base saturation (BS%). The combinations of the amendments were similar in regard to the increase of P availability in the soil. Although SSS alone resulted in an increase in organic matter (OM), nitrogen (N), magnesium (Mg), potassium (K), boron (B), cupper (Cu), zinc (Zn), and iron (Fe) contents in the soil, the low P content in the waste product extended the castor bean cycle, requiring P supplementation in combination.