不同有机培肥方式对红壤性水稻土磷素的影响

基于红壤性水稻土有机肥长期定位试验,分析了红壤双季稻种植模式下,不施肥、NPK、紫云英+猪粪+化肥、紫云英+猪粪+秸秆+化肥、紫云英+秸秆+化肥处理耕层土壤全磷、Olsen-P、磷素有效性和磷素利用率35年的变化特征,以及Olsen-P与水稻产量的响应关系。结果表明:不施肥处理土壤全磷含量显著降低,有效磷含量及磷素有效性略微下降。配施猪粪显著提高全磷、Olsen-P含量和磷素有效性,但显著降低磷肥利用率,增加磷的环境污染风险。化肥配合紫云英及稻草还田处理土壤全磷、有效磷含量以及磷素有效性保持稳定,但显著提高磷肥利用率。Olsen-P的产量农学阈值为16.36 mg kg-1。     

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...     

土壤磷素活化剂应用效果研究

磷肥的低利用率不仅会造成直接的经济损失,而且对人们赖以生存的环境产生不良后果。因此如何提高磷肥当季利用率、减少因磷肥损失带来的环境污染是长期以来全球共同关注的课题。磷素活化剂的研制和应用是改善我国磷肥利用率低、磷素固化严重现状的有效途径之一。它能有效地提高土壤中磷素利用率,减少磷肥施用量,缓解磷资源不足的矛盾,具有远大的发展前景。本文总结了磷素活化剂的种类及各种活化剂的作用机理和作用效果,并展望了今后的研究方向。     

低磷红壤-玉米-磷肥品种的匹配研究

研究不同品种磷肥在低磷红壤上的吸收利用对合理选择磷肥品种、提高红壤磷肥利用效率、减少红壤磷的固定具有重要意义。基于西南典型低磷红壤的两年田间定位试验和盆栽试验,研究施用不同品种磷肥[不施磷(CK);普通过磷酸钙(SSP);磷酸一铵(MAP);磷酸二铵(DAP);钙镁磷肥(CMP)]对玉米产量、磷吸收、磷分配和磷利用效率的影响。结果表明,田间试验和盆栽试验发现在低磷红壤上,不同施磷品种间,SSP处理的玉米产量、生物量和收获指数最高,较MAP、DAP和CMP处理玉米产量平均增加53.1%、37.5%和50.1%,生物量平均增加32.0%、21.4%和30.9%,收获指数平均增加15.6%、12.8%和14.1%。施用不同品种磷肥均显著增加玉米磷累积量、各器官(秸秆、叶片和籽粒)磷吸收量和玉米磷收获指数,其中,施用SSP处理的玉米磷累积量较MAP、DAP和CMP处理平均增加32.6%、48.2%和39.5%,玉米磷收获指数在2019年平均增加22.7%,盆栽试验中平均增加13.7%。玉米磷素利用效率总体表现为SSP>CMP>DAP>MAP,SSP较MAP、DAP和CMP处理玉米磷肥利用率平均分别增加57.2%、69.5%和100.2%,磷肥农学利用率平均分别增加108.9%、51.8%和61.7%,磷肥偏生产力平均分别增加53.1%、37.5%和50.1%。综合考虑玉米产量和磷素吸收利用效率,在西南低磷红壤上,以选择普通过磷酸钙作为施磷品种可确保玉米高产、磷素吸收和利用最佳。     

不同施肥条件下红壤旱地磷素形态及有效性分析

磷素是红壤地区农业生产的最重要的限制因素，因此红壤磷素形态与转化问题的研究，对红壤地区农业生产具有重要意义。用Hedley方法对不同施肥条件下红壤旱地土壤磷素形态进行了研究，结果表明：施磷肥能明显增加红壤各形态无机磷含量和大多数形态有机磷含量；红壤中，对植物最有效的树脂磷和碳酸氢钠磷含量很少，铁铝结合态磷和残留磷含量很多；对有效磷（Bray磷）贡献最大的磷素形态是碳酸氢钠无机磷、铁铝结合态无机磷和存在于土壤团聚体内表面的有机磷。这对于了解不同施肥条件对红壤旱地磷素有效性的影响、探索磷素消长规律、指导红壤旱地磷素管理等都有一定的理论和实践意义。     

退化红壤肥力障碍特征及重建措施

本主要通过11年的长期定位试验,研究了退化红壤养分库（NPK）的重建措施及产量效果以及纠正酸害（铝害）的途径。本为第一部分。研究表明,我国南方红壤及砖红壤养分水平较低,这是长期土壤退化的结果,根据对1021个标本的数据分析,磷素退化最严重,其次是氮,再次是钾。研究发现,纠正红壤酸度过低可以通过施用碱性磷肥（钙镁磷肥）来达到,这既补充了磷又纠正了酸害,一举两得。     

退化红壤肥力障碍特征及重建措施Ⅰ.退化状况评价及酸害纠正措施

本文主要通过11年的长期定位试验,研究了退化红壤养分库(NPK)的重建措施及产量效果以及纠正酸害(铝害)的途径.本文为第一部分.研究表明,我国南方红壤及砖红壤养分水平较低,这是长期土壤退化的结果,根据对1021个标本的数据分析,磷素退化最严重,其次是氮,再次是钾.研究发现,纠正红壤酸度过低可以通过施用碱性磷肥(钙镁磷肥)来达到,这既补充了磷又纠正了酸害,一举两得.     

长期施肥红壤性水稻土磷素演变特征及对磷盈亏的响应

研究双季稻种植制度下长期不同施肥红壤性水稻土磷素含量及磷素有效性演变特征及其对土壤磷盈亏(磷平衡)的响应,为南方双季稻区红壤性水稻土科学施磷提供依据。以35年长期肥料定位试验为平台,研究不同施肥处理土壤全磷、有效磷及磷活化系数(PAC)的演变规律,计算不同处理土壤-作物系统每年磷素盈亏量及累积磷素盈亏量,探讨土壤全磷、有效磷及PAC与累积磷盈亏量的响应关系。结果表明,不施磷肥的CK和NK处理土壤全磷、有效磷和PAC随试验年限呈持平或下降趋势;不施磷肥仅施猪粪的NK+PM处理土壤全磷呈缓慢上升趋势,有效磷和PAC呈下降趋势;施化学磷肥或化学磷肥配施稻草的NP、NPK、NP+RS和NPK+RS处理土壤全磷在试验前10年上升速率较快,之后25年上升速率变缓或随时间变化不显著,土壤有效磷在试验前5年急剧升高,之后随时间变化速率减缓或基本持平。CK、NK和NK+PM处理35年土壤PAC平均值较试验初始值分别下降33.2%、29.7%和16.6%,NP、NPK、NP+RS和NPK+RS土壤PAC较初始值分别提高66.2%、60.6%、65.6%和52.9%。不施磷肥导致红壤性水稻土磷素亏缺,不施化学磷肥仅施猪粪土壤磷素基本持平,施用化肥磷及化肥磷配施稻草土壤磷素盈余。土壤全磷、有效磷及PAC与土壤磷累积盈亏量均呈极显著正相关关系,土壤每盈余磷100 kg hm-2,全磷含量提高0.03 g kg-1,有效磷提高1.20 mg kg-1,土壤PAC上升0.09%。外源磷投入是影响土壤磷素及磷有效性的重要因素,在本试验条件下,长期不施磷或磷投入不足导致土壤磷亏缺,进而导致土壤磷及磷有效性降低,而化肥磷及有机无机磷配施促进了土壤磷盈余及土壤磷素肥力的提高。     

长期施肥对旱地红壤团聚体磷素固持与释放能力的影响

在中国科学院红壤生态试验站26年的旱地红壤长期肥料定位试验中,选取无机肥试验区的NPK、NK处理,有机无机肥配施试验区的对照(CK)、CK+稻秆(RS)、CK+花生秸秆还田(PS)、CK+绿肥(FR)及CK+猪厩肥(PM)等7个肥料处理土壤,采用湿筛法逐级提取并得到粒级依次为2 mm、2~1 mm、1~0.25 mm与0.25~0.053 mm的团聚体土壤样品;通过室内分析获得了土壤及各粒级团聚体的全磷(TP)、有效磷(Available P)、水溶性磷(CaCl_2-P)、土壤磷素吸持指数(PSI)及土壤磷素饱和度(DPS)等指标值,并探讨了上述测定指标间的相关关系。结果表明:长期施用磷肥可有效保持旱地红壤的供磷水平,配施猪厩肥可显著增加旱地红壤及大小团聚体的TP、有效磷及CaCl_2-P含量、降低土壤PSI并显著增大旱地红壤DPS,加大了旱地红壤磷素的流失风险;随着土壤中1 mm粒级团聚体数量的增多,旱地红壤磷素储量显著增加,磷素固持能力显著下降,土壤磷释放潜能随之增大。由DPS、有效磷及CaCl_2-P的分段线性拟合方程可以推断得出,当旱地红壤中有效磷为168~260 mg kg~(-1)时或DPS28%,土壤磷素具有潜在流失风险;当有效磷≥260 mg kg~(-1)或DPS≥28%,土壤磷素具有极高的流失风险,应立即停止施用磷肥尤其是有机磷肥,并重新调整施肥方案,以避免土壤磷素流失及其对水体环境的污染。     

长期施肥对红壤磷素持续供应能力的影响

以长期施肥(始于1988年)的旱地红壤为研究材料,通过对历史数据的统计与分析,讨论了红壤全磷累积量与有效供磷量之间的相互关系,同时,通过有效磷的连续提取实验研究了红壤的持续供磷能力。研究结果表明:在长期施肥的过程中约有76.9%～86.8%的磷素积累在旱地红壤中,有效磷水平是红壤磷素肥力高低的直观表现,随着土壤全磷累积量的增大而增加;土壤磷素的纯盈余量又决定着全磷与有效磷的供应水平。由连续提取实验结果可以初步推测,如果现在减少或停止施用磷肥,红壤现有的供磷水平至少可以满足3～4季作物的磷素需求。因此,应在兼顾土壤磷素的农业效应和环境安全的前提下,建立新的施肥制度,使磷素资源的利用更加合理化。     

Influence of vesicular-arbuscular mycorrhizae on phosphate fertilizer efficiency in two tropical acid soils planted with micropropagated oil palm (Elaeis guineensis jacq.)

Summary The influence of vesicular-arbuscular mycorrhizae on the efficiency of triple superphosphate and rock phosphate fertilizers was compared in two tropical, acid, P-fixing soils (Ivory Coast) in which the available P was labelled with ³²PO _inf4 ^sup3- . Both soils were planted with micropropagated oil palms. The growth reponses to the fertilizer applications were low unless accompanied by VAM inoculation, but both fertilizers were equally available to plants. Isotopic-dilution kinetics analyses indicated that the rock phosphate was solubilized in both soils and there was an enrichment of the labile pool of plant-available P, similar to that with superphosphate. The specific activity and the fraction of P derived from either fertilizer was similar in both mycorrhizal and non-mycorrhizal plants, showing that both absorbed P from the same labile pool of P in the fertilized soils. However, VAM inoculation increased the fertilizer utilization coefficient of plants 2.7- to 5.6-fold, depending on the soil and fertilizer. We conclude that VAM inoculation increases fertilizer efficiency, as much of rock phosphate as of superphosphate, for plants growing in acid, P-fixing soils, and the processes involved are not different for the two fertilizers.     

有机质对红壤烤烟氮素累积分配特征的影响

利用15N示踪技术,研究了有机质含量对红壤烤烟氮累积分配特征的影响。结果表明,随着土壤有机质含量增加,烤烟氮素累积时期延长,且累积量增加。烤烟后期吸收的氮素,在低有机质含量红壤上来自土壤供氮,中有机质含量来自肥料供氮,高有机质含量来自肥料供氮与土壤供氮。烤烟吸收总氮量中29.07%~40.26%来自肥料供氮,59.74% ~70.93%来自土壤供氮,表明烤烟吸收氮素大部分来自土壤供氮。氮素在烟株不同部位分配量表现为:烟叶烟茎烟根;烟叶各部位中的分配量为:在低有机质含量的红壤,下、中、上3个部位分配量相等,中有机质含量和高有机质含量上则为上部叶中部叶下部叶。有机质含量对下部叶氮素分配量影响不大,其它部位均表现为有机质含量越高,氮素分配量越大。烤烟不同部位中肥料氮比例表现为下部叶中部叶烟根烟茎上部叶,土壤氮比例表现为上部叶烟茎烟根中部叶下部叶;并且土壤有机含量越高,各部位中土壤氮的比例越高,肥料氮的比例越低,上部叶受土壤供氮影响最大。红壤上烤烟氮肥利用率在25.42%~30.61%之间,低有机质含量土壤氮肥利用率较低,中、高有机质含量利用率相对较高。在施肥过程中,低有机质红壤上应在N 90 kg/hm2基础上适当增加氮肥施用量,中等有机质含量上保持不变,高有机质含量上应适当降低氮肥用量。     

漫灌和滴灌棉花土壤有效磷丰缺指标与临界值研究

【目的】 土壤有效磷含量是棉花施用磷肥的重要依据,由于连续多年施用磷肥,新疆棉花土壤有效磷含量有较大幅度的增加,但对棉花土壤有效磷的评价仍然使用以前的标准,磷肥推荐用量不能适应棉花生产。因此,明确土壤有效磷的临界值,能为有效指导棉花合理施用磷肥提供理论依据。 【方法】 选择新疆281个试验点,建立缺磷区相对产量与土壤有效磷含量之间的关系,进行对数方程模拟,分别将相对产量带入相应的对数方程,求出对应的土壤有效磷分级指标值,同时采用线性 + 平台模型拟合求出土壤有效磷临界值,根据有效磷分级推荐施用磷肥。 【结果】 对棉花产量和土壤有效磷的相关性进行直线、指数和对数模拟,3种回归方程的相关系数都达到了1%显著水平,其决定系数R2分别为0.500、0.470和0.590,以对数回归方程相关性最高。采用线性 + 平台模型拟合棉花相对籽棉产量和土壤有效磷的关系,棉花相对籽棉产量对土壤有效磷含量的反应分成2段,拐点即为土壤有效磷临界值,此时棉花土壤有效磷的临界值为22.0 mg/kg。当土壤有效磷 ≥ 22.0 mg/kg时,y = 93.77,表明随土壤有效磷的增加,棉花相对籽棉产量不变,此时施用磷肥几乎没有增产作用;当土壤有效磷 < 22.0 mg/kg时, y = 62.86 + 1.405x,施磷肥可以促进棉花增产 (R2 = 0.63**)。棉花的磷肥利用率随土壤有效磷含量的增加而大幅度降低。当土壤有效磷 < 5 mg/kg时,漫灌条件下磷肥的利用率为25.7%,滴灌为21.6%,二者差异不显著;当土壤有效磷5～12 mg/kg时,漫灌和滴灌条件下磷肥的利用率也没有显著差异;当土壤有效磷12～25 mg/kg时,滴灌条件下磷肥的利用率为15.0%,比漫灌显著增加4.6个百分点;当土壤有效磷为25～38 mg/kg和> 38 mg/kg时,漫灌和滴灌条件下磷肥的利用率差异又变得不显著。不论漫灌和滴灌,棉花磷肥的平均利用率约为15.9%。 【结论】 根据棉花相对产量的 < 70%、70%～80%、80%～90%、90%～95%、> 95%,将土壤有效磷划分为5个等级,即 < 5 mg/kg、5～12 mg/kg、12～25 mg/kg、25～38 mg/kg和 > 38 mg/kg,土壤有效磷临界值为22.0 mg/kg。漫灌条件下磷肥的平均利用率为15.2%,而滴灌条件下磷肥的平均利用率为17.1%,差异不显著。棉花土壤有效磷丰缺指标为极低、低、中、高、极高,获得了土壤有效磷临界值及不同棉花产量下的推荐施磷量。      

不同水分状况及施磷量对水稻土中速效磷含量的影响

通过室内培养试验研究了不同水分(淹水和60%田间持水量)及施P量对水稻土速效P及水层含P量的影响。结果表明,无论水分状况如何,土壤速效P含量随施P量的增加而呈明显增加趋势。土壤速效P出现富集的转折点因供试土壤而异,第三纪红壤性水稻土大致为P2O560~120mg/kg,而第四纪红壤性水稻土和黄泥土为P2O5120~180mg/kg。P肥施入土壤后,水溶性P主要存在于土壤溶液中,而分布于水层中的P相对较少。但在过量施P(P2O5>180mg/kg)时,施肥后短期内(0~30天),水层中P浓度较高(0.05~0.3mg/kg),如水分管理不当,则会造成P的损失。     

福建耕地土壤磷素富集空间差异及其影响因素

利用1∶250 000福建省耕地土壤类型空间数据库以及1982年1 676个和2008年200 322个耕地土壤调查样点数据资料,借助GIS技术与灰色关联分析模型,探讨了26年间研究区耕地耕层土壤有效磷富集程度空间差异及其影响因素。结果表明:26年来福建省耕地土壤有效磷呈明显富集趋势,全省92.81%的耕地有效磷处于不同程度富集状态,有效磷平均富集量和年均富集率分别高达24.38 mg?kg-1和10.01%,并呈较明显的空间差异。地处南亚热带的厦门市耕地有效磷富集程度最大,中亚热带的南平市富集程度最小;有效磷富集程度较高的土类为紫色土、潮土、水稻土和赤红壤,较小的土类为滨海盐土和石灰土;富集程度较大的亚类包括淹育水稻土、灰潮土和漂洗水稻土,较小的亚类包括棕色石灰土和滨海盐土。研究区耕地土壤磷素富集及其空间差异主要受年均磷肥施用量、p H、年均气温和土壤黏粒含量显著影响,灰色关联系数0.722。根据研究区耕地土壤磷素富集程度及其空间差异制定磷肥优化管理措施是十分必要的。     

应用放射性磷矿粉进行土壤性质对植物吸收磷素的影响的研究

用P³²标记的磷肥已在磷素营养的研究中得到广泛的应用,并且已经有了不少的综合性总结^[1,2,3]。但是,应用放射性磷矿粉来研究其肥效的报告,则还极为有限。     

石灰性土壤难溶态磷的微生物转化和利用

目前农业生产中大多通过施用可溶性磷肥为植物提供有效磷。磷酸根化学性质活泼,施入土壤后能很快与土壤中的其它成分发生反应,使植物对其利用的有效度随时间延长而降低,最终以难溶性磷酸盐或吸附态形式滞留于土壤中,难以被植物直接吸收。据估计,在石灰性土壤中约有80% 的磷肥以难溶性磷酸盐存在。为此人们采用了许多方法提高磷肥的利用率,其中利用植物根际与磷循环相关的生物学系统来调节植物根际磷的有效性是重要的途径之一。这个生物学系统包括植物本身对土壤难溶态磷的吸收与利用以及土壤中某些微生物参与的难溶态磷的释放与利用。本文论述了微生物( 细菌和真菌) 转化和利用石灰性土壤中难溶态磷的研究进展。     

Enhanced plant growth by uniform placement of superphosphate with rock phosphate in acidic soils

Abstract

Partially acidulated rock phosphate or compacted soluble phosphate‐rock phosphate mixture has been suggested as an alternative phosphorus (P) source for plants in acidic soils. Interaction between the soluble and the insoluble fractions would be conducive to plant utilization of both P sources in the fertilizer material. Direct evidence supports the beneficial reactions between the two P sources, however, was still insufficient. A pot experiment was hence conducted to evaluate the possible interaction of ³²P‐labeled single superphosphate (SSP) and a less reactive rock phosphate (RP) from Jinxiang mine, China. In the experiment, SSP and RP were applied to two acidic red soils (typic Hapludults) in a manner that would favor or diminish their interaction either by distributing both P sources homogeneously within the whole volume of the pot soil (uniform placement) or by separating them vertically with each being applied to half of the soil volume (fraction placement). The reference treatments of SSP and RP were arranged in similar manners. Two successive harvests of ryegrass were made during a 2‐month period. Results indicated that uniform placement of SSP and RP significantly enhanced plant growth and P uptake, and that P recovery of SSP‐P in the higher P‐fixing soil was almost twice that of the fraction placement. The data of plant PdfL% (percentage of P derived from labeled‐P), which indicated that >80% of plant P was derived from SSP, however, failed to support the idea that soluble P had increased plant utilization of RP. Alternatively, it is considered that the low grade RP had increased plant utilization of both SSP‐P and soil‐P. Uniform placement of RP and SSP also strikingly improved plant calcium (Ca) and magnesium (Mg) nutrition. The phenomenon suggested that SSP‐RP mixture might be a good P source on similar acidic soils in subtropical China.     

Types of Crystalline Iron Oxides and Phosphate Adsorption in Variable Charge Soils

The types,contents and morphologies of crystalline Fe oxides and their relations to phosphate adsorption on the clay fractions in soils with varable charge in southern China were investigated by means of XRD,TEM,EMA and chemical analysis methods.Results indicated that the types and contents of crystalline Fe oxides varied with the soils examined.The dominant crystaline Fe oxide was hematite in the latosols and goethites in the red soils.In yellow-brown soils,the only crystalline Fe oxide was goethite.The difference between Ald and Alo came mainly from the Al Substituting for Fe in the Fe oxides.The crystal morphology of goethite appeared mainly as subrounded flat or iso-dimensional rather than acicular particles,Hematities occurred in plates of various thickness,Their MCDa/MCDc ratios in the latosols and red soils were generally above 1.5 and below 1.5,respectively.The MCD values of goethites and hematites were 15-25nm and 20-35nm,and their specific surface areas were 80-120m^2/g and 35-75m^2/g,respectively.The goethite crystals were generally smaller,Variations of the total amounts of crystalline Fe oxides in clay fractions were not related to plhophats adsorption.The types,contents and morphologies of crystalline Fe oxides in the soils remarkably affected phosphate adsorption characteristics of the soils.The phosphate adsorption of goethite was much greater than that of hematite,The higher th MCDa/MCDc ratio of hematite,the lower the phosphate adsorption.     

改性磷矿粉对油菜幼苗生长和土壤性质的影响

用γ-聚谷氨酸（γ- PGA）与摩洛哥磷矿粉（MPR）混合处理后,在红壤、黄棕壤、黄褐土上分别进行了油菜幼苗盆栽试验和土壤培养试验。结果表明,盆栽试验中,3种土壤上改性磷矿粉处理的生物量都高于其它处理。红壤上,改性磷矿粉处理与对照（CK）和磷酸二氢钙（SP）相比达到显著差异。改性磷矿粉处理的油菜幼苗含磷量和吸磷量都高于相应的单施磷矿粉处理,甚至显著高于SP;并可提高植株的磷吸收效率和磷肥利用率。在土壤培养试验中,磷矿粉施入3种土壤后,均能提高土壤pH值、有效磷和交换性钙镁含量,降低红壤中交换性铝含量。上述各指标增加或降低幅度大小顺序均为:改性磷矿粉磷矿粉对照。