土壤磷素形态及其生物有效性研究进展

土壤磷素形态及其生物有效性的研究对解决农业生产中所引起的经济、环境和资源问题有很重要的作用。结合国内外已有成果和最新研究进展,从土壤的形态、磷的分组以及测定方法,土壤各形态磷的生物有效性等几个方面综述了国内外土壤磷的研究现状,并提出了目前在土壤磷研究中存在的一些问题以及今后研究的热点。     

坡地磷素迁移研究进展

坡地磷素迁移是导致土壤质量退化、肥料利用率降低以及水体富营养化的重要原因,是非点源污染的重要形式。通过对土壤中磷素的形态转化、降雨特征、土壤理化性状与地形条件以及土地利用方式等四个主要方面阐述了坡地磷素迁移的国内外研究进展,提出当前坡地磷素迁移研究的三个主要方向:(1)遴选适当的磷素形态指标,使之能同时较敏感地反映坡地磷素流失对水环境和土壤质量的影响;(2)磷素在土壤中的形态转化与坡地磷素迁移的相互关系;(3)坡地磷素迁移的动态过程与空间变异。通过这三方面的工作将会有力促进磷素迁移及其环境影响研究的规范化,促进土壤科学与环境科学的相互借鉴与融合,也将为农田养分的科学管理、土壤退化的控制与修复奠定理论基础。     

土壤解磷微生物及其磷素有效性转化机理研究进展

土壤微生物在土壤磷素的转化和有效性中起着重要作用。本文综述了土壤解磷微生物的种类及其对土壤磷素有效性转化的机制,特别是土壤解磷微生物分子生物学机理,以及微生物解磷能力的研究方法等方面的研究进展。     

生物炭对水稻土Olsen-P的影响

生物炭如何影响土壤磷素的有效性目前尚不清楚。本研究以稻草和白杨树枝为原料,采用室内培养方法,研究了300℃、450℃和600℃制备的生物炭在5、15和40g/kg施用量下对水稻土Olsen-P的影响。与树枝炭相比,稻草炭显著提高了水稻土Olsen-P含量;3种温度制备的稻草炭对水稻土Olsen-P的影响不存在显著差异;3种施用量稻草炭均显著提高了水稻土Olsen-P含量。生物炭制备原料和施用量均显著影响土壤磷素的有效性,不同温度制备的生物炭对土壤磷素的有效性影响不显著。     

影响水稻土磷素扩散的某些因素

晚近的研究表明,土壤养分供应大致通过三个途径:即质流、扩散和根系截获.并认为NO₃^-、Ca⁺⁺、Mg⁺⁺等营养离子主要通过质流,而磷、钾、铵则主要通过扩散.因此,土壤中磷的扩散是判别土壤磷素供应和提高磷肥效率的重要指标.然而,由于影响磷扩散的土壤因素很多,所以在鉴别某一土壤的磷素供应,或研究如何进一步发挥磷肥肥效时,必须首先了解影响土壤中磷素扩散的一些因素.本文即为此目的对三种不同类型水稻土中的磷素扩散及其影响因素进行了初步研究.     

长期磷肥不均投入下黄土高原土壤磷素有效性及与土壤性质关系分析

由于科学施肥指导工作和生产实际的脱节,过量施用磷肥的现象普遍存在,进而造成大量磷素在土壤中累积。准确评价土壤中磷素的有效性是土壤磷素科学管理的基础。国际上梯度扩散薄膜技术(DGT)和传统方法相比可以更为准确地反映土壤中元素的生物有效性。以黄土高原具有代表性的60个土壤样品为研究对象,采用传统Olsen法和DGT技术评价多年磷肥投入不均条件下黄土高原地区土壤磷储量及其有效性现状,研究了DGT技术测定的DGT-P与全磷、Olsen-P之间的关系,并利用通径分析探究了土壤磷素有效性和土壤相关理化指标之间的关系。结果表明:黄土高原地区土壤磷素分布不均匀,缺磷与富磷现象并存,富磷土壤主要是耕地样品。磷素活化系数(Olsen-PAC)小于2.0%的土壤样品占76.67%,绝大部分土壤样品磷素有效性低。耕地磷肥投入量过高,活化土壤中的无效磷是黄土高原地区磷素科学管理的主要目标。土壤DGT-P与全磷、Olsen-P呈显著相关性(P0.01)。黏粒对土壤磷素有效性的直接影响最大,对Olsen-PAC的影响为正效应,对DGT法测定的磷素活化系数(DGT-PAC)的影响为负效应。土壤黏粒含量越高,有效磷库越大,土壤中供植物吸收利用的磷反而越少。     

施磷对南疆棉田土壤磷素有效性的影响

通过大田试验,研究了不同磷肥用量对棉田土壤速效磷、全磷、磷素活化系数以及棉花磷素吸收积累的影响,结果表明,施磷增加了土壤的速效磷和全磷含量以及土壤磷素活化系数。低磷处理下,棉田0～20 cm土层速效磷含量、全磷含量和磷素活化系数分别比对照增加了35.31%、12.44%和20.67%,高磷处理下,棉田0～20cm土层速效磷含量、全磷含量和磷素活化系数分别比对照增加了76.05%、33.64%和35.48%。低磷处理下,花铃期和吐絮期棉花整株磷素积累量分别比对照提高了44.69%和46.56%,高磷处理下花铃期和吐絮期棉花整株磷素积累量分别比对照提高了20.16%和7.51%。施磷(P2O5)75～150 kg.hm-2既能提高棉田土壤磷素有效性又能满足棉花对磷素的需求。     

面向环境的土壤磷素测定与表征方法研究进展

提出近年来研究探讨面向环境的土壤磷素测定与表征方法日益受到重视,主要的研究工作集中在测定土壤中对藻类生长有效的磷的数量和评估磷在水土界面的化学行为方面。介绍了并评述了目前常用的一些评价土壤磷素环境行为的参数主要包括易解吸磷、藻类有效磷、土壤最大吸磷量或磷吸持指数、磷零点吸持平衡浓度和磷吸持饱和度等。     

河套灌区不同耕作方式下土壤磷素的流失评价

为了评价灌区农田非点源磷素的流失风险,对内蒙古河套灌区典型作物地块中不同土层深度的土壤对磷素的吸附能力进行了测定,借助SPSS软件对试验结果进行统计分析,评价土壤磷素向水体的流失潜能以及可能的影响因素。结果表明：研究区不同地块的各层土壤均可以用Langmiur和Freundich方程来表征土壤对磷素的吸附特征,且Langmiur方程的拟合性要好于Freundich方程;小麦地块的各层吸附能力都较强,套种地块的吸附能力在试验中表现较差;表层土壤在不同地块的吸附能力差别不大,这可能与当地的复种习惯有关;表层土壤相对于深层土壤的流失潜能较高,即土壤中的磷素随农田退水的流失风险相对较大,但套种地块中磷素随渗漏淋失的潜能比对地表径流流失的潜能大;除Qm和EPC0之外,PSI值可以直接作为评价磷流失潜能的有效指标;磷素在农田地块的流失是河套灌区不可忽视的农业管理问题。该文为河套灌区科学合理施肥和非点源污染的防治提供了科学依据。     

溶磷微生物及其对植物促生作用的研究进展

磷是植物生长发育的必需营养元素之一,主要以难溶性磷化物形式存在于土壤中,难以被植物直接吸收利用。溶磷微生物作为土壤磷循环中的重要组成一员,能通过酸化、酶解等作用将难溶性磷转化分解为可供植物吸收利用的可溶性磷素,进而提高植物对土壤磷素的利用率,被普遍认为是能促进植物生长的一类重要有益微生物。对溶磷微生物的种类、生态分布特征、溶磷能力检测、溶磷影响因素、溶磷机制以及促生应用现状进行了系统综述,并结合目前溶磷微生物在实际应用中存在的问题,对今后的研究方向进行了展望。     

生物炭对土壤磷素转化的影响及其机理研究进展

【目的】土壤中磷素总量及形态变化是其发挥营养元素作用和造成环境潜在威胁的重要因素。作为一种外源输入的新型功能材料，生物炭对调节土壤磷素转化及其功能发挥具有重要意义。本文重点针对农业生态系统中生物炭影响土壤磷素转化的研究进展进行综述，并对相应的影响机制进行探讨，旨在为生物炭在农田土壤磷素迁移转化方面的应用及调控提供理论依据。主要进展生物炭可有效增加土壤中有效磷的供给，不仅由于生物炭本身含有较高的磷，其施入土壤后，还可以调节土壤pH，吸附土壤磷素与金属的络合物，直接作为土壤微生物的碳素营养，提高土壤磷素的生物转化率等途径。展望生物炭研究应针对低肥力土壤进行生物炭适宜类型和添加量的研究，防止由于可能的磷素过多导致养分供应的不平衡。由于生物炭本身的含磷量较高，还应进行增施生物炭适当减少磷肥用量的试验，以提高生产效益。生物炭对根际土壤磷活性影响与实际生产相关更加密切，也应投入更多的注意力。此外，作为较为新兴的改土材料，生物炭施入土壤后的长期效应还有待观察和评估。     

农牧交错带本氏针茅坡地土壤-植物系统磷素分布特征

明确农牧交错带草坡地土壤-植物系统磷素分布特征对于草坡地生态系统磷素管理、空间分布和磷素流失预测具有重要科学意义。本研究针对黄土高原农牧交错带本氏针茅坡地,分析了草坡地土壤-植物系统磷素沿坡面的分布特征,并且从不同空间尺度研究了土壤-植物系统磷素的空间结构特征,以揭示农牧交错带草坡地土壤-植物系统磷素分布规律。结果表明,随坡位的降低,草坡地植物生物量、植物磷素含量和储量均逐渐增加,土壤全磷和速效磷含量在坡上部和坡中部相近,且均低于坡底部;这些变量的变异系数均以坡底部最小。植物磷素含量和土壤全磷的变异系数由坡顶向下依次为34.25%、 25.98%、 10.02% 和 24.05%、 15.27%、 10.85%,表明坡底部土壤-植物系统磷素分布相对均匀。各变量的最佳拟合模型在3个分析尺度上均保持一致,植物生物量和土壤速效磷的最佳拟合模型为指数模型,土壤全磷以球状模型拟合效果最佳,而植物磷素以高斯模型拟合效果最好。随分析尺度的增加,块金常数、块金效应逐渐增大。植物磷素含量在5、 10、 15 m 3个尺度上的块金常数和块金效应依次为0.010、 0.010、 0.011和7.9、 8.5、 8.9,即样点间的空间依赖性逐渐减弱,空间相关性减弱。这表明农牧交错带草坡地土壤-植物系统磷素在不同尺度上空间结构比较稳定,属中等或强空间相关性,其空间变异主要来源于结构性因素。     

施肥与耕作对红壤坡地养分流失的影响

采用田间小区试验方法,通过田间实地监测,在自然降雨条件下,对南方典型红壤坡耕地采取不同施肥量及不同耕作方式对作物养分利用率及地表径流的影响进行了研究。结果表明,萝卜优化施肥（减氮增钾）和花生优化施肥（减氮增磷）,作物对氮磷养分吸收量均不会减少,同时提高了氮素养分利用率,萝卜提高15%,花生提高3.3%,优化施肥对磷素利用率没有影响且利用率较低,萝卜为8.55%～8.73%,花生为2.47%～2.63%。花生垄作氮肥利用率提高12.15%～12.77%,磷肥利用率提高1.24%～1.28%;同时期的径流量与降雨量呈显著正相关,相关系数达0.86;垄作使径流总量降低0.43×105L·hm-2,垄作＋秸秆覆盖比单纯垄作径流总量降低0.14×105L·hm-2;除对照（CK）外,径流水中TN、TP浓度处理间差异不显著,但可溶性养分（NO3--N、NH4＋-N、STP）后期有所不同,不同时期径流水中养分浓度变化较大,主要与施肥、农事活动及降水养分浓度有关;径流水氮磷养分流失总量与施肥量呈正比;旱地土壤氮素主要以泥沙结合态流失,NO3--N是可溶性无机氮流失的主要形态,占TN的10.53%～12.48%,NH4＋-N次之,占TN的6.19%～8.33%,磷素也以泥沙结合态流失为主,STP占TP的29.38%～40.74%。     

不同基因型大豆磷素吸收特性比较研究

选用东农4(2高蛋白品种)、合丰2(5中间型品种)、东农4(6高油品种)3个基因型大豆品种作为试验材料,采用盆栽的方式,在每kg土壤施N和K2O各为0.033g基础上,设P1、P2、P3、P4 4个P处理(即每kg土壤分别施P2O5 0、0.033、0.067、0.100g),进行了3个大豆品种磷素吸收特性比较研究,结果表明,3个基因型大豆品种在吸收土壤速效磷、植株含磷量、干物质积累、单株产量、脂肪含量方面存在着差异。生育期内高油品种土壤速磷含量始终低于中间型品种和高蛋白品种;高油品种全株磷素含量最高,高蛋白品种含量最少;高蛋白品种从分枝期至成熟期干物质积累量大于中间型品种和高油品种,高油品种干物质积累最少;高蛋白品种单株产量最高,高油品种单株产量最低,中间型品种单株产量介于二者之间;高油品种的脂肪含量大于中间型品种和高蛋白品种。     

呼伦湖流域不同利用方式草场水土和氮磷流失

摘 要：为了研究不同利用方式草场水土和氮磷流失规律及原因,在呼伦湖流域选择传统放牧草场、草库伦草场、不放牧草场三种利用方式草场,用模拟降雨的方法进行了水土及氮磷随径流流失试验。结果表明：两种雨强下,传统放牧草场水土流失最严重。相同雨强下,总氮流失量：草库伦草场>传统放牧草场>不放牧草场;总磷流失量：传统放牧草场>草库伦草场>不放牧草场。同一种利用方式草场径流中总氮、总磷浓度与降雨强度关系不显著。草库伦草场可有效防止水土流失。传统放牧草场和草库伦草场的氮磷排放负荷与累积径流量之间存在线性关系,而不放牧草场的存在指数关系。该研究可为探讨呼伦湖流域草场合理利用、水环境的保护和面源污染的治理提供参考。     

土壤磷素的化学组分及其植物有效性

本文主要论述了土壤磷素分级方法、土壤不同磷素组分的转化与植物有效性的关系及影响因子等方面的研究进展,对不同分级方法的优缺点给予了评价,并提出了该领域今后的重点研究方向。     

三峡库区澎溪河流域消落区土壤氮磷释放研究

通过模拟试验研究了温度和施肥对三峡库区澎溪河流域消落区冲积土、紫色土和水稻土氮磷释放的影响,估算了这3种土壤氮磷的释放量。结果表明,淹水后消落区土壤氮的释放潜力为水稻土冲积土紫色土,不同温度下消落土壤氮的释放潜力表现为20℃略高于10℃,明显高于30℃;消落区土壤间磷释放的差异因温度的不同而异,10℃时3种土壤间上覆水磷浓度相近,20℃和30℃时,土壤磷的释放潜力为冲积土紫色土水稻土,土壤磷的释放随淹水温度的提高而升高。按云阳县耕地平均施肥量(N0.21g/kg和P0.15g/kg)向消落区土壤施入氮磷肥,冲积土、紫色土和水稻土向水体释放的氮分别提高7.05～17.27,10.03～25.41,5.84～13.70倍,释放的磷分别提高1.47～4.88,4.99～16.49,1.18～3.03倍。根据澎溪河流域水温、水位变动情况及消落区土壤面积,估算出未施肥条件下澎溪河流域消落区冲积土、紫色土和水稻土的氮释放负荷为19.36,29.45,236.07t/a,磷释放负荷分别为0.49,0.94,1.91t/a。     

Evaluating the Effect of Nutrient Levels of Major Soil Types on the Productivity of Wheatlands in Hungary

Soil nutrient status is one of the most important constituents of land productivity. The research presented in this article is aimed at describing the influence of nitrogen, phosphorous, and potassium availability on crop yields across the major soil types of Hungary, under different climatic conditions. For this purpose, historical times series data from a 5-year period (1985–1989) regarding soil, land management, and crop yield of more than 80,000 fields, representing approximately 4 million ha of arable land, were statistically analyzed. The database was recently recovered from statistical archives stored in the format of digital records of the early 1980s and were used to study the productivity of major soil types for winter wheat cropping under balanced fertilizer input. Calculations were made to quantify the effects of soil nutrient levels. The evaluation was also performed for optimal and suboptimal climate conditions. Results show that the effect of nitrogen availability (as obtained from organic-matter content) had the largest influence on winter wheat yields. Up to a 26% difference in yields was observed, both on those soils with balanced material regimes and on those with leaching material regimes, under optimal climatic conditions. The effect of different levels of phosphorous was most significant under optimal climatic conditions on soils with balanced material regimes, reaching up to 17% difference between soils with very low and high phosphorous levels. The effect of different levels of potassium was the least significant in soils with balanced material regimes (maximum 8% difference among categories) and somewhat more pronounced in soils with leaching material regimes. Differences between the effects of nutrient levels due to climatic variation were also observed. According to our findings, stable production can be planned on croplands with average nutrient availability, regardless which of the two soil types they belong to. On the other hand, yield gap can be detected on fields with both low and high nutrient levels among optimal and suboptimal years, for all three nutrients [nitrogen–phosphorus–potassium (N–P–K)] of the analysis. Although our findings are based on historical data, most of the main relationships described are valid under current climatic and management conditions as well.     

施用有机肥和溶磷细菌肥料对砂姜黑土磷素形态转化的影响

在砂姜黑土中施用有机肥 ,能够提高土壤有效磷的含量 ,而使用含有一定量溶磷细菌的肥料 ,除了提高土壤中的中等活性有机磷和活性有机磷之外 ,还能促进土壤中Ca8 P、Ca10 P向Ca2 P、Al P、Fe P等形态无机磷的转化 ,从而提高土壤有效磷的含量