不同温室蔬菜种植模式下土壤磷素形态分布与转化

采用蒋柏藩-顾益初无机磷分级浸提法,研究了15a长期有机、综合和常规种植3种温室蔬菜生产体系下石灰性土壤磷形态分布及转化特征。结果表明:种植模式及施肥年限对土壤有机磷含量和各形态无机磷含量均有显著影响,且交互作用显著。随着施肥时间延长,3种种植模式土壤有机磷含量与无机磷形态Ca_2-P、Ca_8-P、Fe-P含量不断升高,Al-P、O-P、Ca_(10)-P含量呈现不规则变动,差异较小;有机模式土壤有机磷含量与无机磷形态Ca_2-P、Ca_8-P、Fe-P含量均高于常规和综合模式,O-P、Ca_(10)-P含量略小于常规和综合模式。在各磷素占比中,中等活性磷源(Ca_8-P、Fe-P、Al-P)潜在磷源(O-P、Ca10-P)有效磷源(Ca_2-P)。表层土中有机磷占全磷的8%～23%,亚表层土中有机磷占全磷的6%～13%。有机模式促进了无机磷各形态之间、有机磷和无机磷形态之间的转化过程,0～20 cm土层的磷素转化比20～40 cm更活跃。     

氮磷配施对黄土高原旱作农业区典型农田土壤无机磷形态的影响

  【目的】  探讨不同氮磷配施条件下土壤无机磷组分转化特征和无机磷组分转化的影响因素，为陇中黄土高原旱作农业区农田磷素的高效利用及农田养分平衡提供参考。  【方法】  基于2017年布设在陇中黄土高原定西市李家堡镇麻子川村的不同氮磷配施春小麦长期定位试验，氮 (N)、磷 (P₂O₅) 各设4个水平，分别为0、75.0、115.0、190.0 kg/hm2，两两正交共16个处理。使用顾益初-蒋柏藩法测定收获后耕层 (0―20 cm) 土壤中各形态无机磷组分含量以及环境因子 (土壤有机碳、全氮、全磷、有效磷、pH、籽粒产量、地上部生物量、磷肥回收利用率、微生物量碳、氮、磷和碱性磷酸酶)。  【结果】  土壤无机磷组分变化顺序为Ca₁₀-P > Ca₈-P > O-P > Fe-P ≈ Al-P > Ca₂-P，无机磷含量主要以Ca-P为主，Al-P、Fe-P、O-P 3种形态占无机磷总量的20%左右。施磷显著增加土壤各无机磷组分含量，施氮显著降低除O-P、Ca₈-P外其它无机磷组分含量，使O-P显著增加。施氮对各无机磷组分比例变化影响较小，Ca₂-P、Ca₈-P占无机磷总量的比例随着施磷量的增加而增加，Ca₁₀-P、O-P所占的比例随着施磷量的增加呈下降趋势。Fe-P占无机磷的比例随着施磷量的增加基本无变化。本研究土壤有效磷与Ca₂-P、Ca₈-P、Fe-P、O-P之间呈极显著正相关 (P < 0.01)，与Al-P呈显著正相关 (P < 0.05)，与Ca₁₀-P相关性不显著 (P > 0.05)。通径分析结果显示，各形态无机磷对有效磷的直接贡献顺序为Ca₂-P > O-P > Al-P > Ca₁₀-P > Fe-P > Ca₈-P，在本区Ca₂-P是土壤有效磷的主要磷源，Ca₈-P、Fe-P是潜在磷源。施氮显著提高了土壤有机碳、全氮、籽粒产量、地上部生物量及微生物量碳、氮、磷及碱性磷酸酶活性和磷肥回收利用率，降低了全磷、有效磷、pH。施磷显著提高了全氮、全磷、有效磷、籽粒产量、地上部生物量及微生物量碳、氮、磷及碱性磷酸酶活性，降低了有机碳。冗余分析结果显示，土壤有机碳是影响陇中黄土高原旱作春小麦农田耕层土壤无机磷组分变化的关键因子；Ca₈-P与全氮、Al-P与磷肥回收利用率、O-P与籽粒产量、Fe-P与地上部生物量和碱性磷酸酶活性以及微生物量氮呈极显著正相关，土壤有机碳与各无机磷组分均呈负相关。  【结论】  氮磷配施能够促进土壤磷素的活化，提高可供植物直接利用的Ca₂-P和具有缓效作用Ca₈-P、Al-P的比例，降低了土壤中难溶性Ca₁₀-P、O-P的比例，提升了土壤潜在供磷能力。土壤有机碳是调控该区耕层土壤磷组分转化的关键因子。     

淹水对石灰性土壤无机磷形态转化的影响

  【目的】  磷肥施入土壤后大部分转化为与铁氧化物关系密切的Fe-P和O-P,而淹水后土壤中铁的氧化还原过程可能影响与铁氧化物结合的磷的形态及有效性的变化。研究不同施磷处理下淹水土壤Fe (II) 、无机磷组分等的变化,以期明确淹水后土壤无机磷形态及磷有效性变化及其与铁氧化还原过程的关系。  【方法】  用不施磷土壤 (P0) 和连续6年施用P 180 kg/hm2的土壤 (P180) 进行室内模拟培养试验。将土壤装于西林瓶内,加水模拟淹水条件,西林瓶密封后,分别在避光或者光照条件下,于 (30 ± 1)℃恒温培养40天。测定供试土壤以及淹水培养土壤中的速效磷、无机磷以及不同形态无机磷组分含量,测定培养过程Fe (II) 的动态变化,以探讨磷形态转化与铁氧化还原过程的关系。  【结果】  施用磷肥显著增加土壤中的速效磷含量和无机磷总量,P0处理土壤速效磷含量为 (7.65 ± 1.65) mg/kg,P180处理土壤速效磷含量高达 (33.5 ± 2.01) mg/kg。施入土壤中的磷只有很小部分以Ca₂-P存在,主要以Ca₁₀-P、Ca₈-P、Al-P和Fe-P形态存在。避光淹水培养后,土壤速效磷含量增加,P0和P180处理土壤速效磷含量的增量分别为8.44、2.95 mg/kg。淹水培养降低了土壤Ca₈-P含量,提升了Fe-P、O-P、Al-P含量。光照和避光条件下P180处理土壤中Ca₈-P含量分别降低106.8、156.2 mg/kg,Fe-P含量分别增加23.4、47.0 mg/kg,O-P含量分别增加64.1、92.9 mg/kg,Al-P含量分别增加38.8、34.7 mg/kg,避光时Ca₈-P降幅以及Fe-P和O-P的增量均大于光照条件下。避光条件下,铁还原量和还原最大速率与Ca₈-P变化量之间存在显著负相关关系,与Fe-P、O-P增量之间存在显著正相关关系。  【结论】  淹水条件下,石灰性土壤中的Fe (Ⅲ) 还原形成Fe (Ⅱ) 和Fe (Ⅲ) 混合物,增加了铁氧化物的比表面积和磷吸附点,可促进Ca₈-P向O-P、Fe-P和Al-P转化。光照降低了Fe (Ⅲ) 的还原量,可能是Ca₈-P向O-P、Fe-P和Al-P转化率低的原因之一。     

连续施用生物炭对棕壤磷素形态及有效性的影响

【目的】土壤磷有效性差、磷肥利用率低是农业发展的主要限制因素之一。生物炭作为新型土壤改良剂，其独特的理化性质会影响磷素形态及有效性。本研究通过分析连续施用不同用量生物炭对棕壤不同形态磷素含量及变化规律，探讨各形态磷对棕壤磷素有效性的贡献，以期明确生物炭对棕壤磷素有效性的作用，为其合理农用提供理论依据。【方法】本试验研究对象为连续5年增施生物炭的玉米连作棕壤，共设5个处理:不施肥(CK)、单施化肥氮磷钾(NPK )、1.5 t/hm2生物炭 + 氮磷钾(C1NPK)、3 t/hm2生物炭 + 氮磷钾(C2NPK) 和6 t/hm2生物炭 + 氮磷钾(C3NPK)，采用蒋柏藩、顾益初土壤无机磷分级、Bowman-Cole土壤有机磷分级方法测定不同形态磷含量，研究不同用量生物炭配施化肥对棕壤磷素形态及有效性的影响。【结果】连续5年施用生物炭可显著提高棕壤全磷、有效磷含量及磷活化系数；明显提高了棕壤Ca₂-P、Ca₈-P、Al-P、Fe-P、LOP(活性有机磷)、MLOP(中活性有机磷) 含量，降低了MROP(中稳性有机磷) 含量；在磷组分中，MLOP、O-P分别占棕壤有机磷、无机磷比例最大，为64.32%、28.43%。施用生物炭显著提高了Ca₂-P、Ca₈-P占无机磷比例；Al-P与有效磷含量相关系数最大为0.945，LOP、Al-P、MROP对有效磷的直接通径系数较大，分别为0.318、0.285、–0.261；Al-P、HROP(高稳性有机磷) 对有效磷的决策系数分别为0.295和–0.130，是棕壤有效磷的主要决策因子和主要限制因子。【结论】施用生物炭可以促进棕壤磷素积累并提高其活性；施用生物炭条件下，Al-P、LOP是棕壤磷素的活跃组分，提高Al-P含量、限制HROP含量是生物炭提高棕壤磷素有效性的主要途径。     

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。     

潮褐土上蔬菜产量和土壤各形态磷变化对长期过量施磷的响应

【目的】研究长期连续过量施用磷肥下蔬菜的产量响应、磷肥去向及土壤各形态磷库的动态变化。 【方法】在太行山山前平原典型潮褐土上,连续进行11年21茬露地蔬菜的长期定位肥料试验,P₂O₅年施用量设0 (P0)、360 (P1)、720 (P2)、1080 (P3)、1440 (P4) kg/hm2共5个处理,分别测定每茬蔬菜产量及各年土壤不同形态磷素含量。 【结果】与不施磷肥处理比较,单季P₂O₅用量180、360、540、720 kg/hm2均显著增加大白菜、菜豆产量,不同磷肥用量间蔬菜产量均无显著差异。P₂O₅年用量为360、720、1080、1440 kg/hm2,土壤年盈余磷为41.2～478.7 kg/hm2,积累率为26.2%～76.1%。与基础土比较,随着磷肥用量的增加,土壤有效磷、全磷、无机磷总量及无机磷中的Ca₂-P、Ca₈-P、Al-P、Fe-P含量均呈显著增加趋势,无机磷中的O-P、Ca₁₀-P含量无显著变化。P₂O₅年用量为720、1080、1440 kg/hm2处理土壤的有效磷年均增加量为2.3、4.2、5.0 mg/kg;土壤有效磷增加量与磷盈余量呈显著直线正相关关系,土壤磷素每盈余100 kg/hm2,有效磷、Ca₂-P、Ca₈-P、Al-P、Fe-P 含量分别增加1.13、2.41、15.27、4.14、1.37 mg/kg。随着土壤磷盈余量和施肥年限的增加,有效磷占全磷比重、Ca₂-P、Ca₈-P、Al-P占无机磷比重逐渐增加。 【结论】施用磷肥显著增加大白菜和菜豆产量,过量施用磷肥蔬菜产量无显著变化;土壤磷素处于盈余状态下,随着磷肥用量的增加或种植年限的增加,土壤积累磷的有效性随之增加。基于蔬菜对磷肥产量响应和土壤磷素收支表观平衡状况,露地大白菜P₂O₅推荐用量180 kg/hm2,菜豆270 kg/hm2。     

长期施肥对灰漠土无机磷组分的影响

以国家灰漠土土壤肥力与肥料效益长期监测站为平台,采用蒋柏藩-顾益初土壤无机磷分组方法,对23年长期定位施肥条件下、不同施肥处理土壤无机磷总量(IOP)及组分(Ca_2-P、Ca_8-P、Al-P、Fe-P、O-P、Ca_(10)-P)进行测定,以掌握长期施肥对干旱区灰漠土无机磷组分的影响规律并指导合理施肥。结果表明,长期不施肥(CK)处理土壤无机磷总量无显著变化,组分间主要发生Ca_2-P、Ca_8-P向Ca_(10)-P的转化;长期施肥(NPK、NPKM、NPKS)处理IOP极显著增加,其增加量主要为Ca_2-P、Ca_8-P、Al-P和Fe-P,其中前三者增加作用极为显著;长期施肥条件下,土壤无机磷组分中Ca_8-P转化率最高、占土壤无机磷转化总量的39%~50%,其次是Al-P、占16%~30%,再次是Ca_2-P、占10%~29%,三者合计占78%~88%,其余三种组分Fe-P、O-P、Ca_(10)-P占12%~22%。     

施肥对采煤塌陷区复垦土壤理化性质和磷分级的影响

以山西省晋城市采煤塌陷区复垦土壤为研究对象,连续3年定位施肥研究施用有机肥(M)、无机肥(NPK)、有机肥+无机肥(NPK+M)对土壤理化性状、土壤磷分级的影响。结果表明:试验结束后,不同施肥处理土壤的pH、容重、全氮、全磷含量差异均不显著;单施有机肥处理的有机质含量显著高于单施化肥处理;有机肥+无机肥处理土壤速效磷含量高于其余处理,但处理间差异不显著。有机肥+无机肥处理能够明显提高土壤无机磷组分Ca_8-P含量;不同施肥处理均显著提高了Fe-P,处理间差异不显著;各处理的O-P、Ca_(10)-P增幅不明显;对照处理的不同无机磷组分含量总体保持下降趋势,其中Ca_8-P、Fe-P降幅较为明显。有机肥处理对活性、中活性组分,有机肥+无机肥处理对活性、中稳性有机磷效果明显,无机肥对有机磷组分效果不显著。相关性分析表明,Ca_2-P、Ca_8-P、Al-P、Fe-P、中活性、中稳性有机磷与速效磷均呈显著正相关性,Ca_8-P、中活性有机磷与速效磷极显著相关。     

味精尾液对石灰性潮土无机磷特性及pH值的影响

通过恒温培养试验,探究了以味精尾液为原料的土壤调理剂对北方石灰性潮土无机磷特性和p H值的影响。结果表明,施用味精尾液后土壤有效磷(Olsen-P)、Ca_2-P、Al-P、Fe-P分别增加了70%~120%、155%~288%、29%~42%、6%~10%,Ca10-P减少了7%~8%,且有效性较高的Ca_2-P和Olsen-P持续性好;能够显著降低土壤p H值,培养60 d时,与CK相比,p H值下降了1.17~1.27个单位,而且在一定程度上还能减缓施入土壤的磷肥向无效态转化,提高磷肥有效性。在石灰性土壤施用味精尾液后,运用SPSS软件对土壤Olsen-P及各形态无机磷进行相关性和回归分析得出,Ca_2-P和Fe-P是北方石灰性潮土Olsen-P的主要组分,并得出了Ca_2-P、Fe-P与Olsen-P的回归方程:Y(Olsen-P)=-18.724+1.173X_1(Ca_2-P)+0.905X_4(Fe-P)。     

石灰性土壤无机磷的形态分布及其有效性

本文应用蒋柏藩和顾益初(1989)提出的石灰性土壤无机磷的分级方法,对我国北方主要的石灰性土类进行了无机磷形态分级的研究,并对其有效性作出了初步评价。供试的甘肃、陕西和河南的16种土壤的无机磷形态的分布情况为:Ca₂-P平均占无机磷总量的1.34%,Ca-P占9.91%,Al-P占4.27%,Fe-P占4.40%,O-P占10.9%,Ca₁₀-P占69.1%。生物试验的结果表明:Ca₂-P型的磷酸盐是最有效的,也是作物磷素营养的主要来源;Ca₈-P、Al-P和Fe-P可以作为缓效磷源;Ca₁₀-P和O-P只是一种潜在磷源。本研究为石灰性土壤无机磷的研究和磷肥的合理施用提供了理论依据。     

连续施磷条件下渗育性水稻土无机磷土层分布及移动特征

通过3年田间肥料定位试验,采用顾益初、蒋柏藩的石灰性土壤无机磷分级方法,研究了太湖地区砂壤质渗育性水稻土不同无机磷形态在015.cm、1530.cm和3045.cm土层的分布及移动特征。结果表明,太湖地区砂壤质渗育性水稻土中的无机磷以Ca-P为主,其中Ca10-P含量最高。无论施肥与否,各土层中不同形态无机磷的含量都是Ca10-PO-P、Fe-PAl-P、Ca2-P、Ca8-P。3年定位施磷后,随施磷量增大表层(015.cm)土壤中总磷、Olsen磷、无机磷和无机磷各组分含量显著增加,而1530.cm和3045.cm土层中各无机磷组分的增加相对较小。土壤中总磷、无机磷和Olsen磷在土壤剖面中向下移动性随着土层的加深而减弱。其移动性呈Olsen磷无机磷总磷。植物有效无机磷源(Ca2-P、Ca8-P、Al-P)的下移比植物无效或缓效无机磷源(Ca10-P、Fe-P、O-P)的下移更明显。Olsen磷与土壤各层中的Ca2-P、Ca8-P、Al-P的相关性要比Fe-P、O-P和Ca10-P更大。     

氮添加对巴音布鲁克高寒湿地土壤无机磷形态的影响

为探究在全球气候变化敏感区的干旱区高寒湿地上,氮添加对土壤无机磷形态的影响。在保护良好的巴音布鲁克高寒湿地沼泽(S)、沼泽草甸(SM)和草甸(M)布设野外原位试验,依据巴音布鲁克草原氮沉降量,设置0(CK),8(N1),16(N2) kg·N/(hm²·a)的施氮量,研究短期氮添加对高寒湿地土壤无机磷形态的影响。结果表明:(1)高寒湿地土壤全磷含量平均为1.09 g/kg,总无机磷平均为492.71 mg/kg,而总无机磷平均占全磷的45.67%。(2)3种湿地类型土壤无机磷主要以Ca—P形态存在,在Ca—P中以Ca₁₀—P为主,占无机磷含量的50.27%~64.69%。S区土壤Al—P、Fe—P含量显著高于SM和M区,SM区Ca₂—P、Ca₈—P、O—P含量显著高于S和M区,M区土壤Ca₁₀—P含量显著高于S和SM区。(3)氮添加显著影响高寒湿地土壤各形态无机磷的含量,氮添加下,S和SM区土壤Al—P含量较CK显著增加了9.92%~17.35%,而Ca₈—P含量显著降低3.18%~9.36%。[JP]S和M区土壤Fe—P含量显著降低了3.18%~9.36%,S区土壤Ca₂—P含量显著降低了10.31%。氮添加下3种湿地类型土壤O—P含量均显著增加,较CK显著增加21.83%~25.94%。(4)土壤pH、有机碳、碱解氮和速效钾均是影响无机磷形态的重要因子。不同湿地类型土壤无机磷形态含量存在显著差异,氮添加显著改变了土壤各无机磷形态含量,主要是通过增加土壤中难利用无机磷(O—P)含量,使高寒湿地土壤的供磷潜力降低。研究结果有助于预测未来氮沉降持续增加背景下全球高寒湿地土壤无机磷形态的变化趋势。     

施磷对滨海盐土无机磷组分的动态影响

采用蒋柏藩、顾益初提出的土壤无机磷组分测定方法,在50d的培养过程中对滨海盐土的各无机磷组分进行了跟踪测定。结果表明:施入盐土中的无机磷在短期内主要增加土壤中的Ca2-P和Ca8-P的含量,而对A1-P、Fe-P和O-P的影响较小;施入盐土的无机磷首先转化成Ca2-P,然后再向Ca8-P、Ca10-P、Al-P、Fe-P和O-P转化;培养过程中,水分和温度的有利条件促进了土壤微生物的活动,加强了微生物对无机磷的固定。     

黑龙江省西部草地苏打盐渍土无机磷的转化及其对有效磷的影响

本文通过相关分析和通径分析研究了无机磷各组分间的转化关系及其对有效磷的影响 ,结果表明 :苏打碱土的Ca2 -P、Ca8-P、Al-P和Fe -P对有效磷贡献量较大 ,O -P对有效磷表现为负贡献 ,Ca10 -P对有效磷几乎无影响。草甸碱土的Ca2 -P和Fe -P主要通过直接作用影响有效磷 ,Ca8-P和Al -P主要通过间接作用影响有效磷 ;碱化草甸土的Ca2 -P对有效磷的影响主要表现为直接作用 ,Ca8-P、Al-P和Fe -P对有效磷的影响主要表现为间接作用。在苏打盐渍土的磷素循环系统中 ,无机磷各形态间存在一定的转化关系 ,Ca2 -P、Ca8-P和Al-P易于相互转化 ,Fe -P和O -P易于相互转化     

不同种植年限苹果园土壤磷状况和无机磷组分特征

通过采集胶东地区不同年限苹果园0—100 cm土层土壤,分析了不同种植年限苹果园土壤全磷、有效磷、无机磷含量和无机磷组分特征,以期为苹果园科学施用磷肥提供依据。结果表明:胶东地区苹果园0—40 cm土层土壤全磷、无机磷、有效磷平均含量为0.76 g/kg,681.10 mg/kg,73.05 mg/kg。种植年限显著影响了苹果园土壤磷含量,随着种植年限的增加耕层土壤全磷、有效磷和无机磷含量呈上升趋势。不同种植年限的苹果园土壤全磷、有效磷及各无机磷组分均随着土层的加深整体呈递减趋势。无机磷组分主要以Al-P、O-P的形式存在,其次为Fe-P、Ca-P。种植年限明显影响了无机磷各组分的组成,11～15年苹果园Al-P比例最高,而16～20年苹果园O-P比例最高。相关性分析及通径分析结果表明,Al-P是该地区相对较为有效的磷源。     

长期施肥对黑垆土无机磷形态的影响研究

对黄土高原旱地黑垆土进行25年长期定位肥料试验,对土壤无机P形态、数量和对作物的有效性进行了研究。结果表明,石灰性土壤无机P的组成以Ca10-P占绝对优势,约占无机P总量的57.7%,其次是闭蓄态P(O-P),占17.9%,而Al-P、Fe-P、Ca8-P分别占5.9%、5.7%、10.1%,最少的为Ca2-P,只有2.8%。所有施肥处理中,各形态无机P均以土粪 NP含量最高;Ca2-P、Ca8-P、Al-P以N处理最低,而Fe-P、O-P、Ca10-P以CK处理最低;长期施肥对无机P各组分相对含量也有影响,耗P处理主要是Ca2-P、Ca8-P、Al-P的降低,而施P处理是Ca10-P的降解和Ca2-P的积累。与1990年比较,CK处理均有下降;N处理除O-P、Ca10-P有增加外,其他各组分含量均下降;而NP、秸杆. NP、土粪、土粪. NP处理均呈增加趋势。不同处理对土壤有效P和缓效态P均有不同程度的影响,而与无效态P关系不大。同时做了各形态无机P与作物产量的相关性分析,在各级无机P与产量的相关性中,Ca2-P、Ca8-P、Al-P都达到了极显著水平,其中以Ca8-P与产量的相关性最高,而Fe-P、O-P、Ca10-P也都达到了显著水平。