秦岭巴山耕作区土壤有效磷与磷肥试验相对产量关系研究

依托测土配方施肥土壤养分数据库以及大量"3414"田间肥效试验结果,分析了秦岭巴山耕作区近30 a间土壤有效磷的变化情况,评价了5种农作物磷肥试验相对产量与土壤有效磷之间的线性关系,结果显示:目前该区域土壤有效磷含量平均值为18.1 mg/kg,达到中等磷水平;小麦、玉米、水稻、油菜、马铃薯肥效试验平均相对产量分别为85.7%、85.5%、88.7%、84.3%、86.0%,说明该区域在目前土壤有效磷含量水平下,基本能满足农作物相对产量80%～85%的生长需求。基于土壤有效磷含量已达中等偏高水平及当前农作物磷肥相对产量值,参照磷肥在土壤中的固定机理以及作物吸磷特性,对于土壤有效磷含量低于15mg/kg,特别是低于10mg/kg的低肥力农田,建议全部磷肥分为基肥、追肥两次施用;对于土壤有效磷含量高于20mg/kg,特别是有效磷高于30mg/kg的高肥力农田,只追施部分或少量磷肥,充分利用土壤有效磷,开发活化被固定的磷素资源,提高磷肥利用率,避免农业资源浪费,改善农业生态环境。     

中国稻田土壤有效磷时空演变特征及其对磷平衡的响应

以农业农村部始于1988年的全国稻田土壤监测数据库为基础,将稻作区划分为东北、长江三角洲(简称“长三角”)、长江中游、华南和西南五个区域,分析近30 a各稻作区土壤有效磷含量、磷肥回收率及农学效率和磷素的表观平衡,揭示各区域间稻田土壤磷素时间演变和空间差异特征,为稻田土壤磷素科学管理提供理论依据。结果表明,全国主要稻作区土壤有效磷含量平均为21.18 mg·kg^-1,各区域间稻田土壤有效磷含量存在显著差异,其中华南区最高(33.71 mg·kg^-1),西南区最低(12.49 mg·kg^-1)。除长江中游外,其他稻作区土壤有效磷含量均随施肥年限的延长而增加,全国平均年增速为0.36 mg·kg^-1。随施肥年限的延长,各区域均表现为磷素盈余状态,全国土壤磷素盈余量年均为35.03 kg·hm^-2,其中华南区磷素盈余速率最高(51.31 kg·hm^-2·a^-1)。土壤有效磷含量与磷素累积盈余量呈显著正相关关系(P<0.05),平均每盈余磷素100 kg·hm^-2,土壤有效磷含量增加0.82 mg·kg^-1。各稻作区磷肥回收率和磷肥农学效率均随施肥年限的延长而显著升高(P<0.05),其中以西南区最高,分别为35.92%和69.02 kg·kg^-1。近30 a来,各稻作区土壤有效磷含量和磷素累积盈余量随施肥年限的延长而显著升高,土壤磷肥回收率和农学效率表现出区域差异,应根据当地磷素平衡状况适当调整施磷制度,西南区应增施磷肥,保证作物的正常磷素需求;华南区可减少磷肥施用量,提高磷素利用率,降低面源污染风险。     

县域农田土壤磷素积累及淋失风险分析——以北京市平谷区为例

作物的磷素需求和投入的差异导致土壤磷素积累对环境的影响不同。通过分析京郊平谷区果树、蔬菜和粮食作物的磷素投入数量和农田土壤有效磷含量,比较研究不同作物体系中土壤磷素积累对环境的影响。结果表明,粮田、菜地和果园平均年际磷投入量分别为76、575kgP2O5·hm^-2和693kgP2O5·hm^-2,其中菜地和果园的磷素投入以有机肥为主,年际磷盈余分别达到498kgP2O5·hm^-2和468kgP2O5·hm^-2,远大于粮田的磷素盈余（38kgP2O5·hm^-2）。这种状况造成粮田、菜地和果园土壤Olsen—P含量差异很大,分别为18．4（n=260）、44．3（n=108）mg·kg^-1和40．4mg·kg^-1（n=548）。分析钙质土壤Olsen—P与CaCl2浸提P的相关性发现,钙质土壤存在着Olsen—P与CaCl2-P突变拐点即磷的淋溶拐点,在拐点之后土壤CaCl2-P随土壤Olsen—P的增加而显著增加,且土壤磷淋溶拐点明显受土壤类型及质地的影响。按质地分类,砂壤、轻壤和重壤拐点分别是23．1、40．1mg·kg^-1和51．5mg·kg^-1,土壤质地由轻至重拐点Olsen—P值随之逐渐增加。根据质地模拟,7．7％的粮田、44．0％的菜田、33．6％的果园土壤磷淋失风险较高。因此,合理的磷素投入在果树、蔬菜作物的可持续生产中具有重要的意义。     

高投入菜地土壤磷素环境与农学阈值研究进展

维持适宜的土壤有效磷水平对保障蔬菜产量和水体安全具有十分重要的作用。而当前蔬菜种植体系磷肥投入的显著特征是高量、高频次，导致大量磷素累积在土壤中会增加磷素移动性从而引发高环境风险。一般认为菜地磷的环境阈值高于农田，但菜地的灌水和磷肥投入均远高于农田，因此磷流失程度仍高于农田。综合文献调研结果发现，我国不同地区的菜地土壤Olsen-P的环境阈值存在较大差异，集中在P 60.0～80.0 mg/kg。菜地有效磷水平通常高于环境阈值，而农田有效磷水平普遍低于环境阈值，表明菜地磷损失风险更大。同时蔬菜磷的农学阈值高于粮食作物的现象普遍，反映蔬菜对磷的高需求，而仅通过减少磷肥施用达到降低菜地磷损失风险的目的可能会导致蔬菜减产。因此，了解磷素在菜地土壤中的累积现状及特征，在明确蔬菜高产和环境友好的土壤有效磷农学和环境阈值的基础上，通过优化施磷量将土壤有效磷维持在既能满足蔬菜高产需求又能降低磷流失风险的合理水平，才能实现菜地磷养分的最佳管理。     

长期施肥褐土有效磷对磷盈亏的响应

【目的】研究长期施肥条件下土壤磷素供应能力、累积状况与土壤有效磷变化速率,阐明土壤磷素累积与土壤有效磷的响应关系,为黄土高原旱作农业区科学施用磷肥提供理论依据。【方法】以农业部寿阳旱作农业示范区褐土肥力与肥料长期定位试验为研究平台,选择试验中9个处理进行研究分析,分别为不施肥处理(CK)、4个单施无机肥水平处理(N_1P_1、N_2P_2、N_3P_3、N-4P_4),3个有机无机肥配施水平处理(N_2P_1M_1、N_3P_2M_3、N-4P-2M_2)单施有机肥处理(N_0P_0M-6)。以5年一个周期测定土壤0-20 cm有效磷含量,明确土壤有效磷的变化规律。计算玉米收获后植株生物量以及测定磷含量得出作物携出量与磷素年累积量,分析不同施肥处理下土壤磷素盈亏与土壤有效磷的变化特征。【结果】长期不施用磷肥情况下,土壤磷素一直处于亏缺状态,有效磷年均下降速率为0.02mg/(kg·a)。单施无机肥后,随着磷肥投入量的增加,土壤有效磷随之增加,N_1P_1、N_2P_2、N_3P_3、N_4P_4处理年均增速分别为1.04、1.08、1.70和2.13 mg/(kg·a)。有机无机配施处理土壤有效磷普遍高于单施化学磷肥处理含量,N_2P_1M-1、N_3P_2M-3、N_4P_2M_2处理年均升高速率分别达1.70、3.73和4.72 mg/(kg·a)。单施高量有机肥N_0P_0M_6处理土壤中有效磷增速最高,年均升高5.63 mg/(kg·a)。长期不施肥导致土壤磷素亏欠,土壤中每亏缺P 100 kg/hm~2,土壤中有效磷含量平均降低0.5 mg/kg。施用无机肥条件下,土壤每累积P 100 kg/hm~2,土壤中有效磷含量可以平均提高4.3 mg/kg。有机无机配施有协同作用,其土壤P每累积100 kg/hm~2,土壤有效磷含量平均提高9.1 mg/kg。N_2P_1M_1处理为推荐施肥处理,即每年投入P_2O_5 65 kg/hm~2,后土壤有效磷增加最多,土壤每累积P100 kg/hm2,土壤中有效磷含量平均提高17.1 mg/kg。【结论】土壤有效磷随土壤磷素盈余而变化,同时与磷素投入量密切相关,当P_2O_5;每年投入量为37.5~65 kg/hm~2时基本可以满足作物生长需求磷肥当季利用率较高,磷素在土壤中累积量较少。当P_2O_5;每年投入量达到112 kg/hm~2,后会造成磷素在土壤中大量累积不仅作物产量对磷肥几乎没有响应还会对农田环境产生危害。     

再论中国磷肥需求预测——基于农业绿色发展视角

磷肥产业发展关乎我国粮食安全、资源利用和环境保护。近40年来由于化学磷肥的持续施用，我国农田土壤有效磷快速提升，在这一背景下基于农业绿色发展的要求，调整未来我国磷肥的需求预测十分必要。本文综合分析了我国农田土壤有效磷的变化，明确了在粮食作物上我国农田土壤有效磷平均已经达到或超出了作物生产的农学阈值(15～25 mg·kg^-1)，在蔬菜和果树等经济作物上土壤有效磷已经全面超过农学阈值。农业绿色发展要求在保障作物高产的同时，要充分发挥作物的根系/根际生物学潜力以提高磷资源利用效率、同时改善农产品营养品质和降低环境风险，为此，应将磷肥施用策略从培肥地力保增长调整到以农学阈值为目标的维持施磷保增产、升效率、提品质。同时，农业绿色发展需要从工艺和农艺两方面最大限度提高农业废弃物中磷资源的再利用效率。据此，考虑我国粮食和其他农产品需求，继2007年基于土壤磷肥力变化预测我国磷肥需求的基础上，本文对我国未来农业磷肥需求进行了再预测。结果表明，到2030和2050年，我国化学磷肥的需求量分别为1084万吨和742万吨。因此，在各项措施持续优化基础上，我国化肥磷的需求在短期(203...     

常规施肥条件下黑土磷盈亏及其有效磷的变化

监测和研究黑土磷素盈亏状况及有效磷演变规律,可为黑土肥力的培育、磷资源的持续利用与合理施肥提供科学依据。本文研究了常规施肥条件下18个黑土监测点土壤磷盈亏情况及其有效磷含量的变化。结果表明,常规施肥条件下,磷肥年平均用量为23.29~49.93 kg P·hm-2,作物吸磷量年平均为21.54~45.52 kg P·hm-2,年均当季土壤表观磷盈亏大小为-13.33~14.99 kg P·hm-2。土壤磷盈亏不同导致其有效磷的变化不同,39%的监测点有效磷含量显著升高,年增加速率为0.68~5.10mg·kg-1;50%的监测点有效磷呈持平状态;11%的监测点有效磷显著下降。经相关性分析,各监测点有效磷的变化量与土壤累积磷呈显著正相关关系,土壤每盈余100 kg P·hm-2,有效磷可增加5.28 mg·kg-1。磷肥施用量为36 kg P·hm-2时土壤表观磷盈亏为零。因此,在有效磷水平为15~50 mg·kg-1黑土上种植玉米,可将36 kg P·hm-2作为推荐磷肥用量。     

北方麦区土壤有效磷阈值及小麦产量、籽粒氮磷钾含量对监控施肥的响应

  【目的】  分析我国北方麦区不同土壤有效磷水平下,监控施肥后小麦籽粒产量与养分吸收利用变化,为保证减施磷肥后小麦的丰产、优质、绿色生产提供理论依据。  【方法】  于2018—2020年在我国北方麦区49个地点进行了田间试验。所有试验均设农户施肥(FF)、监控施肥(RF)和监控无磷(RF-P) 3个处理,监控施肥的磷(P₂O₅)肥用量较农户施肥平均减少60 kg/hm2,相当于减少了46%。在小麦成熟期调查了土壤不同磷素水平下,小麦产量、产量构成、籽粒氮磷钾含量,并计算了磷素养分吸收利用率;在小麦收获期,采样测定土壤有效氮磷钾含量。  【结果】  当土壤有效磷<15 mg/kg时,小麦产量最低,为5155 kg/hm2;当土壤有效磷在25～30 mg/kg时,产量达到最高,为7217 kg/hm2;有效磷过高并不能持续提高小麦产量,反而因穗数、千粒重低导致产量降低。土壤有效磷<15、15～20、20～25、25～30和>30 mg/kg时,监控施肥处理小麦产量与农户施肥处理相比差异虽然未达显著水平,但小麦的磷肥吸收效率与磷肥偏生产力平均分别为1.03和104.7 kg/kg,分别较农户处理显著提高了119.6%和112.2%,籽粒氮磷钾含量与农户施肥处理相比无显著差异。当土壤有效磷<15 mg/kg,或速效钾达171和200 mg/kg、有效磷为15～20和>30 mg/kg时,不施磷肥小麦显著减产;但土壤速效钾为147和158 mg/kg、有效磷在20～25和25～30 mg/kg时,不施磷肥不减产。土壤有效磷含量越高,小麦籽粒平均氮含量越低、磷含量越高,籽粒平均钾含量在有效磷为20～25 mg/kg时达到最高。  【结论】  在北方麦区,过高的土壤有效磷含量有降低小麦氮素营养的风险,适当降低磷肥用量在保证产量的同时,还可大幅提高磷肥的利用率。土壤有效磷维持在20～30 mg/kg时,减施或不施磷肥依然可以实现小麦高产,但若速效钾>170 mg/kg时不施磷肥小麦有减产风险。因此,应基于对小麦目标产量、籽粒养分含量和土壤有效磷钾的监控,确定合理的磷肥用量,实现北方麦区化肥减施,小麦稳产提质增效和绿色生产。     

长期轮作施肥棕壤磷素对磷盈亏的响应

【目的】 研究长期轮作施肥条件下棕壤磷素盈亏状况及其与土壤磷素的关系，为棕壤科学施用磷肥提供理论依据。 【方法】 玉米?玉米?大豆轮作长期施肥定位试验始于1979年，设不施磷肥 (CK)、施氮磷肥 (NP)、施氮磷钾肥 (NPK)、低量有机肥配施氮磷肥 (M1NP)、低量有机肥配施氮磷钾肥 (M1NPK)、高量有机肥配施氮磷肥 (M2NP) 和高量有机肥配施氮磷钾肥 (M2NPK)，共7个处理。测定1979—2015年不同施肥处理土壤Olsen-P和全磷含量，计算了土壤磷的盈亏状况，分析了全磷和有效磷与累积磷盈亏之间的关系。 【结果】 CK处理土壤磷素水平处于亏缺状态，平均土壤年亏缺磷为9.0 kg/hm2；磷肥处理 (NP和NPK) 和有机肥配施磷肥处理 (M1NP、M1NPK、M2NP和M2NPK) 土壤磷素均处于盈余状态，且M2NP和M2NPK盈余较多。所有施肥处理的有效磷增量与土壤累积磷盈亏均呈极显著相关关系 (P < 0.01)，CK处理土壤每亏缺磷100 kg/hm 2，Olsen-P下降0.84 mg/kg；磷肥及有机肥磷肥配施处理每盈余磷100 kg/hm2，Olsen-P上升范围为1.97～7.23 mg/kg。除CK外，所有施肥处理土壤全磷增量与累积磷盈亏均呈极显著相关关系 (P < 0.01)。土壤每盈余磷素100 kg/hm 2，各施肥处理全磷增加范围为0.03～0.04 g/kg。 【结论】 磷肥投入是影响棕壤全磷和有效磷水平的关键因素。长期轮作不施磷肥，棕壤磷素亏缺；长期轮作施用化学磷肥 (年均投入P₂O₅ 70 kg/hm2) 和磷肥有机肥配施 (年均投入P₂O₅ 126～182 kg/hm2)，棕壤磷素有盈余，增施高量有机肥的盈余量高于增施低量有机肥，高于单施磷肥。磷肥配施有机肥提升棕壤有效磷的速率高于单施磷肥。      

长期不同施肥模式下碱性土有效磷对磷盈亏的响应

  【目的】   磷素易于在土壤中固定,碱性土壤更甚,影响着磷肥的肥效和利用效率。研究长期施用磷肥对我国北方碱性土有效磷与磷盈亏的影响,为碱性土地区合理施用磷肥提供理论依据。   【方法】   本研究是基于河北、北京、山东、天津、河南和山西的6个冬小麦?夏玉米轮作长期定位施肥试验,试验周期为1991—2011年。所有定位施肥试验均设有不施磷肥 (P0)、单施化学磷肥 (P)、化肥配施秸秆 (P+S)、单施有机肥 (M)、化肥配施有机肥 (P+M) 5个处理,施磷方式和施磷量不同。分析了土壤有效磷、作物产量、有机质、pH随时间的变化特征,计算了土壤有效磷含量与作物产量、土壤磷盈亏、磷肥利用率的关系,用冗余分析得出每100 kg/hm2磷盈余下土壤有效磷变量 (有效磷效率) 的主要影响因素。   【结果】   P0处理土壤磷亏缺为?357.73～?28.21 kg/hm2,有效磷含量随种植时间延长下降,下降速率为0.14 mg/(kg·year),此处理下作物产量较低,小麦低于 2000 kg/hm2,玉米低于4000 kg/hm2。4个施磷肥处理 (P, P+S, M, P+M) 土壤磷表现为盈余,21年连续施肥磷总盈余为23.65～860.93 kg/hm2,磷盈余量顺序为P+M > P > P+S > M。土壤有效磷含量随种植时间延长上升,年平均上升速率为 P+M [4.85 mg/(kg·year)] > M [1.87 mg/(kg·year)] > P+S [0.65 mg/(kg·year)] > P [0.63 mg/(kg·year)]。施用磷肥的小麦产量为3399～7880 kg/hm2,4个施磷肥处理间差异不明显;玉米产量为 4186～9176 kg/hm2,以P+M处理玉米产量最高,P处理最低。土壤有效磷含量与作物产量的关系可以用Mitscherlich方程模拟 (P < 0.01),小麦和玉米产量随土壤有效磷含量升高而增加,在土壤有效磷含量分别达到22.47和20.68 mg/kg后不再增加。小麦P+S处理的磷肥利用率最高,21年均值为16.17%;玉米以M处理的磷肥利用率最高,21年均值为16.45%。小麦和玉米磷肥利用率均随土壤有效磷含量的升高而上升,以P+S处理上升最快,P+M处理上升最慢。5个处理土壤有效磷含量与磷盈亏均呈现极显著 (P < 0.01) 正相关关系。土壤每亏缺P 100 kg/hm2,土壤有效磷下降0.90 mg/kg;每盈余P 100 kg/hm2,土壤有效磷含量的增量为M (22.10 mg/kg) > P+M (10.60 mg/kg) > P+S (3.90 mg/kg) >P (2.60 mg/kg)。通过冗余分析发现,土壤有机质能解释土壤有效磷效率变异的85.0%,是土壤有效磷效率的主要影响因素。   【结论】   碱性土壤上小麦和玉米的磷肥利用率随土壤有效磷含量的增加而提高,长期化肥配施秸秆提高作物磷肥利用率的效果最佳。土壤有机质是提升土壤累积磷有效性的最主要因素,因此,长期单施有机肥或者化肥配施有机肥的土壤有效磷效率较高。长期化肥配施有机肥的潮土有效磷含量较高,容易造成磷在土壤中的淋洗和固定,需减少磷肥总施用量并适当提高有机肥的比例,从而达到农学效益和环境效益的双赢。     

施用粪肥对农田土壤磷素累积和饱和度增加速率的影响

针对施用粪肥导致的我国集约化种养区域农田土壤磷素高量累积和高环境风险问题，利用长期定位试验定量分析了施用粪肥对农田土壤磷素累积和磷饱和度（DPS, degree of P saturation）增加速率（每年1 kg P·hm-2磷素盈余所导致的土壤磷素含量或DPS变化量）的影响。结果表明：连续22年过量磷素投入明显提高了土壤磷素含量和DPS，0~20 cm土层土壤磷素累积、DPS增加与磷素盈余均存在明显的线性相关性。与单施化肥相比，施用粪肥对土壤全磷的累积速率影响不大，但是明显提高了土壤Olsen-P累积和DPS增加速率。施用粪肥下，每年1 kg P·hm-2的磷盈余所导致的0~20 cm土层土壤Olsen-P、CaCl2-P累积和DPS增加量分别为0.071 mg P·kg-1（r=0.608, P=0.029）、0.003 mg P·kg-1（r=0.528, P=0.066）和0.036%（r=0.863，P=0.002），分别为不施粪肥的3.3、6.0倍和1.2倍。土壤DPS变化与磷含量变化之间也存在明显的线性关系，0~20 cm土层土壤每年全磷、Olsen-P和CaCl2-P含量增加1 mg P·kg-1所导致的土壤DPS增加值分别为0.13%、0.42%和7.78%。20~40 cm土层土壤磷素累积、DPS增加与磷素盈余之间的线性相关性均较差，但与0~20 cm土层相比，施用粪肥和不施粪肥之间累积速率的差异性有增大的趋势，说明施用粪肥促进了磷素向下层土壤的移动。施用粪肥加速了土壤有效磷累积和DPS增加，进而提高了土壤中磷素损失风险，合理施用粪肥是控制集约化种养区域农田磷面源污染的关键。     

灌溉方式对保护地土壤磷素淋失风险的影响

自连续12年以相同试验方案、不同灌溉方式进行灌溉试验的保护地采集土壤样品,对不同灌溉处理土壤磷素淋失风险进行评价,并对影响土壤磷素淋失临界值大小的因素进行了探讨。灌溉处理设滴灌、沟灌和渗灌三种灌溉方式,采样深度为0~80 cm。结果表明,0~20 cm沟灌、渗灌和滴灌处理土壤的磷素淋失临界值Olsen-P含量分别为59.44 mg kg-1、65.39 mg kg-1和68.57 mg kg-1;而20~40 cm层次的土壤淋失值分别为60.61 mg kg-1,66.8 mg kg-1和70.58 mg kg-1;40~80cm土层则无临界值存在。影响土壤磷素淋失临界值Olsen-P含量的主要因素有土壤pH和有机质、活性Fe、活性Al、有效磷含量;土壤pH值越大、有机质、活性铁、活性铝和Olsen-P含量越高,磷素淋失临界值越大。对三种灌溉处理表层土壤磷素淋失风险进行综合评价,其风险大小顺序为沟灌、渗灌和滴灌,这提示人们在保护地生产中要充分注意土壤磷素有效性,通过选择合理的灌溉方式、改善施肥技术以加强保护地土壤水肥管理,保证作物生产高效、优质和降低环境风险。     

不同栽培年限日光温室土壤磷素累积特性研究

测定了陕西关中地区不同栽培年限日光温室土壤不同形态磷素的含量,以评价土壤磷素累积特性。结果表明:与农田土壤相比,日光温室栽培土壤全磷、有效磷、水溶性磷含量显著增加,土壤表层Olsen-P和水溶性磷平均含量分别达227 mg kg-1和8.45 mg kg-1;0～20 cm土层土壤全磷、Olsen-P和水溶性磷含量平均分别为农田的1.78倍,8.00倍和3.70倍,20～40 cm土层的分别为农田的0.62倍,3.24倍和2.53倍;且随日光温室栽培年限的增加,不同形态磷的累积量呈逐年递增的趋势。日光温室土壤全磷、有效磷、水溶性磷三者关系呈显著线性相关关系,有效磷与水溶性磷达极显著正相关。表明研究地区日光温室栽培下土壤磷素过量累积带来的淋溶风险值得关注。     

不同施磷量下稻田土壤磷素平衡及其潜在环境风险评估

【目的】对南方赤红壤区不同施磷量下稻田土壤的磷素平衡及其潜在环境风险进行评估,为该地区合理施磷、 减轻农业面源污染提供依据。【方法】采用大田定位监测试验,3个不同年份(2011~2013年)早、 晚稻分别设置4个施磷水平(施磷范围为P2O5 0、 63~81、 126~162、 252~324 kg/hm2,分别用P0、 P1、P2、P3表示),连续3年测定早、 晚稻的稻谷和稻秆产量,分析其磷养分含量,以施磷水平与水稻地上部磷素累积量间的差值表示土壤磷素表观盈余量。同时,采集施基肥和穗肥后1、 2、 3、 5、 7和9 d的田面水,测定总磷含量,利用Split-line模型对2011~2012年每造水稻收获后小区耕层土壤Olsen-P含量和所有监测时间点的田面水总磷平均浓度进行分段回归,并对二者之间的相关关系进行分段回归拟合。【结果】 施磷量P2O5 63~81 kg/hm2的处理稻谷产量显著提高,但磷肥施用量增至2倍时,稻谷产量无明显增加,继续增至4倍时,前3造水稻稻谷的产量增加也不明显。施磷可不同程度地提高水稻地上部的磷素累积量、 土壤表观磷素盈余量和Olsen-P含量,且三者均随施磷量的增加而增加。在施肥后1~3 d内无磷处理田面水总磷浓度较高,是磷素流失的高危险期; 施磷量P2O5 63~81 kg/hm2的处理显著提高了施肥后2 d内田面水的总磷浓度,而P2O5 252~324 kg/hm2的处理在监测期间田面水总磷浓度均显著高于无磷处理。 Split-line模型模拟土壤Olsen-P与田面水总磷的关系,得出在本试验区土壤环境条件下,可能导致田面水中磷激增的土壤Olsen-P临界含量为19.0 mg/kg,对应的施磷量为P2O5 63 kg/hm2,与土壤磷素持平的施磷量一致。【结论】综合考虑水稻产量效应、 土壤磷素表观平衡和磷素环境风险,在本研究区域目前的土壤环境条件下,P2O5 63 kg/hm2为水稻产量较高、 环境风险较小的推荐施磷量。     

长期不同施肥下潮土磷素演变特征及其对磷盈亏的响应

以"国家潮土土壤肥力与肥料效益长期监测站"的定位试验为平台,选取试验中的5个处理,即1)NK(不施磷肥);2)NPK(施氮磷钾化肥);3)MNPK(NPK化肥+有机肥);4)1.5MNPK(MNPK处理施肥量的1.5倍);5)SNPK(NPK化肥+秸秆还田),分析不同施肥下土壤全磷(TP)和有效磷(Olsen-P)的演变规律,探讨土壤全磷增量、有效磷增量与土壤磷盈亏的关系。结果表明,NK处理土壤磷素一直处于亏缺状态,施磷处理土壤磷素均有盈余,其中1.5MNPK处理作物磷素盈余量最高;MNPK、SNPK处理作物磷素盈余量比NPK处理分别提高了12.01%、10.86%。试验28年后SNPK处理土壤TP、Olsen-P增幅比NPK处理分别提高了3.08、55.34个百分点;1.5MNPK处理土壤的TP、Olsen-P含量增幅最高。随试验年限延长,NPK、SNPK处理土壤TP、Olsen-P含量呈上升趋势;MNPK、1.5MNPK处理土壤TP含量呈上升趋势,年增幅分别为0.022、0.028 g·kg^-1,土壤Olsen-P含量在试验前13年呈现快速上升,之后2~3年维持平稳,后12年呈下降趋势;施磷处理土壤TP和Olsen-P增量与磷素累积盈余呈正相关,土壤磷素每盈余100 kg·hm^-1,土壤TP含量提高0.04~0.33 g·kg^-1、土壤Olsen-P含量提高1.94~2.97 mg·kg^-1,其中MNPK处理磷素增加最高。综上,土壤TP和Olsen-P增量随磷素盈亏而变化。氮磷钾化肥配施有机肥或配施秸秆还田促进作物对磷的吸收。施磷处理均增加土壤TP、Olsen-P含量,且氮磷钾化肥配施有机肥增加速度最快。     

近40年泥河沟流域耕地土壤磷素含量的时空变化

【目的】磷是限制黄土高原地区农业生产的重要元素，研究黄土高原已治理小流域耕地土壤磷素含量的时空变化对该区耕地的评价与管理有着重要的指导意义。【方法】在实地调查研究的基础上，通过细致试验、微观分析和流域信息反馈检验，在不同时间、空间尺度上，计算整理归纳了近40年泥河沟流域耕地土壤磷素含量的变异性，并对引起变异的有关因素进行了分析。【结果】从时间上看，近40年泥河沟流域耕地土壤全磷含量呈现加速下降趋势，有效磷含量呈现先上升后下降的波动变化。土壤全磷含量随时间的变异与作物产量和施磷量的改变有关，1980—1998年耕地施用农家肥和磷肥较多，土壤磷的“输入”与“输出”较平衡，土壤全磷含量稳定在1.31～1.34 g/kg之间；1998—2015年农家肥和磷肥投入减少，氮肥和复合肥投入增多，农作物产量持续增加，土壤全磷含量降低了27.1%。土壤有效磷含量的时间变异与施肥结构和速效磷肥施用量的改变有关，1980—2004年耕地速效磷肥的投入量增加了120 kg/hm2，土壤有效磷含量随之提高了2.6倍；2004—2015年由于施肥结构改变，速效磷肥的投入量减少，土壤碱性增强，土壤有效磷含量降低了24.7%。从空间上看，土壤磷素含量的空间变异主要受土壤侵蚀和土地管理的综合影响。均整坡耕地上土壤磷素含量呈现坡上 < 坡下，全坡面断面上呈现塬地 > 塬畔地 > 沟底地 > 沟坡地，全流域呈现平耕地 > 坡耕地 > 新修梯田。整坡耕地上土壤侵蚀使径流挟带泥沙和养分顺坡单向迁移，因为有效磷的迁移性比全磷强，所以差异性为有效磷 > 全磷；全坡面断面上靠近分水岭的塬地由于靠近居民区管理较为精细，土壤培肥程度高，土壤有效磷含量比其他位置耕地高出1倍以上；通过治理，全流域耕地的地形条件差异逐渐缩小，梯田面积由1980年的100 hm2增加至现在的250 hm2，坡耕地面积由1980年的250 hm2降低到现在的50 hm2；新修梯田由于受到土壤扰动的影响，其土壤磷素含量接近母质，比老梯田和坡耕地低。【结论】流域经历近20年的治理和10年以上的社会化自由管理，耕地土壤全磷含量呈现降低的趋势，土壤有效磷含量依然主要依赖于速效磷肥的补给，这将是流域农业发展的重大隐患。随着农村劳动力的季节性流动，耕地利用管理需要在省工省时的基础上得到优化，调整施肥结构，实现集约化经营将是今后该区农业发展的重要方向。     

肥际微域土壤的室内培养法研究磷对石灰性潮土的影响

采用室内恒温培养试验法对施入不同量磷(P)肥的石灰性潮土的各种理化特性进行为期180d的模拟研究,结果表明,磷肥的加入使土壤pH值发生了显著的变化,由原来的8.76下降到最小值7.36。高施P量处理F1、F2、F3、F4和F5的Olsen-P浓度分别为2338.5、1576.7、713.6和316.9mgkg-1,0.01molL-1 KCl溶液提取P浓度分别为1226.3、1189.2、880.2和382.9mgkg-1。各处理Olsen-P和0.01molL-1KCl溶液提取P浓度在同一培养时间随施P量的增加而增大,而对同一施P量处理而言,随着培养时间的延长其值呈下降趋势,且随施P量增大下降幅度加大。培养土中有机磷含量随培养时间延长而增加。各处理的无机磷分级体系中,钙磷在无机磷中占绝对优势,Ca2-P、Ca8-P和Al-P含量随P肥加入量的增加而增大,Fe-P含量很小,O-P含量和Ca10-P含量变化不大,随着培养时间的延长,Ca2-P含量减少较多,而Ca8-P含量大量增加,且Ca8-P含量均大于Ca2-P含量。     

潮土累积磷的供磷能力及其有效磷消耗特征

  【目的】  长期过量施肥极大地提升了土壤中磷的累积量。研究土壤累积磷的有效性及其消耗特征,可为发掘土壤中的磷资源,保持土壤磷肥力的可持续性提供理论基础。  【方法】  依托“国家潮土肥力与肥料效益长期监测站”26年的长期定位试验,从中选取5个磷地力水平地块,其土壤基础Olsen-P含量分别为1.2、14.3、27.6、55.4、72.3 mg/kg,依次记为L1、L2、L3、L4、L5,设置微区试验。从2016年6月开始,只施用氮、钾肥,不施磷肥,连续进行了3年6季玉米小麦轮作种植。调查6季作物产量、土壤供磷能力,分析Olsen-P的消耗量及变化规律。  【结果】  潮土磷地力水平从L1提高到L2和L3时玉米和小麦产量快速增加,超过相应磷地力水平后,继续提升磷地力水平对增产贡献不大,L1、L2、L4、L5地块6季总产量分别是L3地块的37.4%、82.8%、104.7%和102.3%。相比玉米,小麦对土壤磷的需求更高。保障小麦-玉米高产所需的年供磷 (P) 量为203.2 kg/hm2;供磷能力低的L1、L2、L3地块总供磷量分别是高产所需供磷量的19.2%、65.4%和94.9%。基础磷地力超过L3地块水平,基本可保障小麦-玉米连续6季获得较高产量的供磷能力。每生产100 kg小麦籽粒和玉米籽粒作物吸磷 (P) 量分别为0.48和0.34 kg。在小麦玉米轮作体系下,Olsen-P的季消耗速率与土壤Olsen-P含量呈极显著线性关系 (y = 0.1219x?0.1557,R2 = 0.9894**),L5、L4、L3、L2磷地力水平地块每季Olsen-P的消耗量分别为8.37、7.06、3.03、1.59 mg/kg,消耗速率符合指数下降模型Y = 69.642e–0.169x,每季消耗基础Olsen-P的15.5%。  【结论】  长期大量施用磷肥可以快速提升潮土有效磷含量至很高水平,但是土壤的磷地力产量达到一定水平后,作物产量不再提高。停止施磷肥后,土壤的有效磷水平呈指数下降,下降至农学阈值仅需约9.1季。停施磷肥后,土壤的供磷能力下降也很快,小麦产量在第二年 (第三季) 即显著降低。因此,持续合理的磷肥施用量是维持潮土适宜的磷地力水平,提高磷肥利用率的有效手段。     

太湖水网地区不同种植类型农田磷素渗漏流失研究

采用田间原位小型土壤渗漏计法研究了太湖流域水网地区不同种植类型农田土壤中的速效磷累积量与渗漏水中磷素含量之间的关系。结果表明:研究区菜地、果园高的年均磷肥施用量分别为946.8 kg/hm2和832.6 kg/hm2,显著高于水田的年均磷肥施用量（83.6 kg/hm2）,约为水田的10～12倍。施入农田中的磷肥主要累积在土壤表层,0—5 cm土层中的Olsen-P含量最高,菜地、果园和水田的平均含量分别高达161.75 mg/kg、143.88 mg/kg和23.77 mg/kg,菜地和果园显著高于水田,约为水田的6～8倍。随着土层深度的增加,土壤中Olsen-P的含量显著降低。农田浅层渗漏水中的可溶态磷在总磷中所占的比例远高于颗粒态磷所占的比例。本研究结果显示,农田浅层渗漏水中溶解性正磷酸盐（DRP）含量与土壤中速效磷（Olsen-P）含量之间具有极显著的指数相关关系,表明伴随着农田施肥量的增加和土壤中速效磷含量的增加,浅层渗漏水中的溶解性正磷酸盐含量会显著增加,大大提高了农田磷素的渗漏淋失风险,造成对农业面源污染的巨大潜在压力。     

磷肥低量施用制度下土壤磷库的发展变化──Ⅱ.土壤有效磷及土壤无机磷组成

在碳酸盐褐土上９年的试验结果表明：持续施用低量磷肥即施肥量与作物收获磷量相当、可缓慢提高土壤速效磷的浓度,并最终稳定在接近土壤“不缺磷”水平,但不能使土壤建立较大的有效磷库。中有在结合８０％收获产品喂饲－堆腐回田的施肥制度后则可达到这一目的。猪粪中的磷与化肥磷对于改善土壤有效磷库的作用相似。每年小剂量较之每６年一次大剂量施磷更有利于提高土壤速效磷和活性磷的浓度并有利于提高肥料残磷进行Ｃａ２－Ｐ库的