珠江三角洲平原土壤磷剖面分布及形态特征研究

以珠江三角洲平原由三角洲沉积物、河流沉积物和滨海沉积物发育形成的水耕人为土(水稻土)为对象,研究了水田、果园、菜地3种利用方式下不同发生层土壤全磷(TP)、有机磷(Po)、有效磷(AP)、无机磷(Pi)组分的含量和剖面分布特征,并利用液相31P核磁共振(NMR)技术测定了耕层土壤中磷形态分布。结果表明,珠江三角洲平原农田土壤全磷、有机磷、有效磷和各形态无机磷含量随土层深度增加呈减小的趋势,耕层土壤中全磷、有效磷、Al-P和Fe-P明显富集;菜地和果园耕层土壤中全磷、有效磷、Al-P、Fe-P、Ca-P和O-P含量均高于水田。土壤磷素以无机磷形态为主,无机磷、有机磷占全磷比例平均值分别为71.3%和28.7%。土壤无机磷组分以O-P和Fe-P为主,Al-P最低。Al-P、Fe-P、Ca-P、O-P与全磷呈极显著或显著正相关,有效磷与Al-P、Fe-P、O-P、全磷呈极显著正相关;Fe-P和Al-P是土壤有效磷的主要贡献者。31P-NMR结果表明,耕层土壤磷形态均以正磷酸盐为主;土地利用方式影响土壤磷组分,菜地耕层土壤中磷形态包括正磷酸盐、磷酸单酯和焦磷酸盐,水田和果园包括正磷酸盐、磷酸单酯、磷酸二酯和焦磷酸盐;水田土壤中正磷酸盐所占比例最低,磷酸单酯和磷酸二酯所占比例最高;成土母质对水田耕层土壤各形态磷所占比例影响很小。     

磷高效转基因水稻OsPT4对红壤无机磷组成的影响

本研究以磷高效转基因水稻OsPT4为材料,以非转基因亲本日本晴(Nipp)和磷高效突变体水稻PHO2为对照,设施磷和不施磷2个处理,利用根盒试验研究磷高效转基因水稻OsPT4的种植对根际及非根际土壤无机磷组成的影响。结果表明:(1)Os PT4和PHO2的植株干重和磷含量均显著高于Nipp,而土壤全磷和无机磷总量均低于Nipp;(2)Os PT4和PHO2水稻根际和非根际土壤无机磷组分含量均表现为O-PFe-PAl-PCa-P;(3)施磷处理时,Os PT4和PHO2的根际土壤O-P、Ca-P含量显著低于Nipp,其非根际土壤Al-P、Fe-P和O-P含量也显著低于Nipp。不施磷处理时,Os PT4和PHO2的根际土壤Fe-P含量和非根际土壤Fe-P、O-P含量均显著低于Nipp,其根际土壤Ca-P含量显著高于Nipp。说明在供磷条件下,磷高效转基因水稻对A1-P、O-P和Ca-P的吸收活化能力较强,而缺磷条件下,磷高效转基因水稻可促进其根系对Fe-P的吸收利用。     

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。     

湘南丘陵区水田改旱地后土壤磷的有效性及淋失风险

【目的】研究不同母质发育的水稻土改旱地后土壤有效磷变化特征及主要影响因素,为红壤区磷素高效利用提供依据。【方法】采集3种母质(石灰岩、第四纪红色黏土和砂页岩)发育的水稻土及相邻的水田改旱地土壤样品,分析了土壤全磷、有效磷、水溶性磷和无机磷组分(Al-P、Fe-P、Ca-P和O-P)的变化特征,通过主成分分析(PCA)和随机森林分析,探究水田改旱地后土壤磷素有效性变化的主要驱动因子。【结果】水田改为旱地后,石灰岩、砂页岩发育的土壤有效磷含量分别增加了20.48和17.60 mg/kg (P<0.05),但水溶性磷含量均低于磷素环境阈值;土壤磷活化系数分别提高了2.67和2.22个百分点;Al-P含量分别增加了46.07和51.28mg/kg;石灰岩发育的土壤Fe-P含量增加了62.11 mg/kg。相关分析表明,水田改旱地后,Fe-P、Al-P与磷活化系数呈显著或极显著正相关,PCA和随机森林分析结果表明Fe-P、Al-P是土壤磷素有效性变化的主要驱动因子。【结论】湘南红壤丘陵区水田改为旱地后,第四纪红色黏土发育的红壤磷素有效性未发生显著变化,石灰岩和砂页岩发育的土壤磷素有效性由于...     

长期定位施肥对无石灰性潮土磷素状况的影响

基于无石灰性潮土长期定位试验,研究长期施肥对土壤磷素状况的影响的结果表明,在无石灰性潮土上长期单施有机肥、有机—无机肥配施、氮磷钾配施能提高土壤Ca-P,Fe-P,Al-P的含量,降低O-P的含量。单施氮肥能提高土壤O-P、降低Ca-P含量。单施有机肥及其配施无机化肥比单施无机化肥有机磷增加了15.60%~11.21%,无机磷减少了11.21%~15.60%。土壤有效磷与Fe-P无相关性,与土壤全磷、无机磷、有机磷呈极显著正相关,与Ca-P,Al-P呈显著正相关,与O-P呈极显著负相关。对有效磷贡献(直接通径系数)的相对重要性依次为:O-P(72.6940)>Ca-P(69.9052)>全磷(39.6186)>有机磷(-32.8527)>无机磷(-20.9515)>Fe-P(17.2542)>Al-P(6.4832)。由逐步回归得出土壤无机磷中的O-P,Ca-P以及有机磷是土壤有效磷主要磷源。     

岩溶区不同土地利用类型土壤无机磷形态分布特征

采用蒋柏藩、顾益初的土壤无机磷分级体系,对桂林毛村岩溶区旱耕地、灌丛、林地、水田土壤的无机磷形态分布特征进行研究。结果表明,岩溶区土壤全磷含量较高,速效磷和无机磷的含量均较低。4种土地利用类型总无机磷含量在49.87～489.80g/kg之间,占全磷的比例在6.08%～56.64%之间。各无机磷形态分布除Fe-P以外,均以水田最高,总无机磷含量水田也为最大。在同一土壤剖面不同发生层次上,Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P、Ca10-P的含量随着深度的增加而减小,O-P含量随着深度增加而升高,对比各无机磷形态含量大小发现:Ca10-PO-PFe-PAl-PCa8-PCa2-P。对各无机磷形态与速效磷相关性分析表明:Ca2-P、Ca8-P、Al-P、O-P与速效磷呈极显著正相关关系;各无机磷形态之间,除Ca2-P与Ca10-P相关性不显著,Ca8-P、Al-P、Fe-P与O-P、Ca10-P相关性不显著,其余各形态无机磷之间均存在极显著的相关性。4种土地利用类型土壤磷素活化系数(PAC)除了水田耕层为2.5%2.0%外,其余土地利用类型的PAC均小于2.0%,说明岩溶区全磷不易转化为速效磷,有效性较低。     

施磷量对玉米 -大豆间作根际红壤无机磷形态及磷吸收的影响

通过盆栽模拟试验,探讨不同施磷量对玉米 -大豆间作作物生长及磷吸收的影响,并分析根际红壤中各无机磷形态的变化。结果表明:与单作相比,玉米 -大豆间作显著提高了作物地上部生物量及磷素吸收量,并具有明显的产量优势。与常规施磷水平(P100)下的单作相比,玉米 -大豆间作条件下,磷肥减施 1/2(P50)并未降低作物籽粒产量与玉米的磷吸收量。间作种植显著降低了玉米、大豆根际红壤总无机磷含量,并且无机磷减少量主要以O-P、Fe-P和 Ca-P为主。玉米、大豆根际土壤Fe-P、Al-P、Ca-P与 O-P占土壤总无机磷含量的比例主要受磷水平的调控,而种植模式对玉米和大豆根际土壤中各无机磷形态的比例(除 Fe-P外)均没有影响。在本试验条件下,玉米 -大豆间作通过根系交互作用主要促进土壤中 Fe-P、Ca-P和 O-P的活化来增加玉米与大豆的磷吸收,并具有节约磷肥、维持作物产量和磷吸收的潜力。     

福建山地红壤土壤磷素资源的研究

对福建省山地红壤磷素资源进行了研究,结果表明:福建山地红壤磷素主要由无机磷组成,无机磷组成以闭蓄态磷(O-P)含量最高,其次为磷酸铁磷(Fe-P),再其次为磷酸铝磷(Al-P);有机磷组成比例大小为中等活性有机磷中等稳定性有机磷高稳定性有机磷活性有机磷。随着纬度(北纬)的降低,山地红壤的闭蓄态磷(O-P)含量占全磷含量比例的平均值增加,而Fe-P、Al-P则减少;随着纬度的降低,山地红壤有机磷占全磷的比重以及绝对量均逐渐降低,土壤有效磷含量以及活性有机磷和中等活性有机磷比例呈逐步下降趋势,中等稳定和高稳定有机磷呈逐步升高趋势。土壤各无机磷组分的含量与有机质含量、pH值、阳离子交换量存在负相关,土壤有机磷的含量与有机质含量、阳离子交换量呈极其显著的正相关。土壤有机磷组分与有效磷相关密切的顺序为:活性有机磷中等活性有机磷中等稳定性有机磷高稳定性有机磷;O-P与有效磷呈极其显著的负相关,Al-P和Fe-P与有效磷正相关,但未达显著程度。     

不同磷水平下玉米-大豆间作对红壤无机磷组分及有效磷的影响

通过2年盆栽试验，探讨不同磷水平下玉米–大豆间作根际土壤无机磷组分、土壤有效磷含量及作物磷吸收的差异，明确土壤无机磷组分、土壤有效磷与作物磷吸收之间的相互关系。试验设置玉米单作、大豆单作、玉米–大豆间作3种种植方式以及3个P2O5施用水平(0、50、100 mg/kg，分别记作P0、P50、P100)，共9个处理。结果表明：与单作相比，2018年和2019年在P0、P50和P100水平下，间作显著提高玉米和大豆的籽粒产量，并显著提高玉米和大豆植株的磷素吸收量。与常规施磷水平(P100)下的单作处理相比，玉米–大豆间作在磷肥减少50%(P50)的条件下，并未降低玉米和大豆的磷吸收量与籽粒产量。3个磷水平下，间作提高了玉米和大豆根际土壤有效磷含量，而降低了根际土壤总无机磷以及Fe-P、Al-P、Ca-P、O-P的含量；同时适当增施磷肥显著提高了玉米和大豆根际土壤总无机磷及各无机磷组分的含量。本试验条件下，间作促进土壤中Fe-P、Al-P、Ca-P和O-P的活化(尤其是Fe-P)，是低磷胁迫下间作土壤有效磷含量与作物磷吸收量增加的重要原因。玉米–大豆间作具有节约磷肥、维持作物产量及根际土壤有...     

落叶松人工林土壤酸度变化与无机磷形态的关系

 为了科学地经营落叶松人工林,持续改善其土壤质量和提高林分生产力,研究东北东部山地不同发育阶段落叶松人工林土壤酸度变化,以及活性酸(pH值)、交换性酸和水解性酸与无机磷形态的关系。结果表明:1)随林龄的增大,根际土壤活性酸(pH值)持续降低,根际土壤的交换性酸、交换性铝明显增加,根际土壤Ca-P和O-P与水解性总酸度的相关系数减小,Fe-P与交换性酸、交换性铝的相关系数增大。2)根际土壤活性酸、水解性总酸度变化对根际土壤Al-P含量的变化影响较大,尤其是在幼龄林、近熟林和成熟林二者之间达到了极显著或显著水平;根际土壤Ca-P含量的变化主要受根际土壤活性酸的影响;各年龄阶段根际土壤Fe-P含量与水解性总酸度关系密切;根际土壤O-P含量随着土壤交换性酸、水解性总酸度的增高而降低。3)非根际土壤酸度与非根际土壤无机磷形态的相关性不明显。     

栽培模式及施肥对玉米和大豆根际土壤磷素有效性的影响

栽培模式及施肥管理对作物吸收利用土壤磷素的影响较大,本研究为探明玉米/大豆套作系统作物根系交互作用下根际土壤无机磷组分动态变化特征,利用盆栽试验测定了玉米/大豆套作(M/S)、玉米单作(MM)和大豆单作(SS)3种栽培模式以及不施肥(CK)、施氮钾肥(NK)和施氮磷钾肥(NPK)3种施肥处理下玉米和大豆地上部生物量及吸磷量和根际与非根际土壤速效磷、无机磷组分含量,以期为优化玉米/大豆套作系统磷素管理提供理论依据。研究结果表明同一施肥水平下,套作玉米的籽粒产量显著高于单作玉米;施磷显著提高了单作玉米籽粒产量,而对套作玉米籽粒产量影响不大。无论施肥与否,套作大豆秸秆及籽粒产量均高于单作大豆。所有施肥处理均表现为套作模式下单株作物地上部磷积累量显著高于单作模式。玉米成熟期,CK、NK处理下套作玉米根际土壤速效磷含量分别比单作玉米高54.2%和71.8%;大豆始花期,NPK处理下套作大豆根际土壤速效磷含量比单作大豆高19.8%。大豆成熟期,NK、NPK处理下套作大豆根际土壤速效磷含量分别比单作大豆高23.8%和108.0%。无论是单作还是套作模式,玉米根际土壤Al-P含量在3个施肥处理下均低于非根际土壤。CK和NK处理下单作玉米根际土壤Al-P含量分别是套作玉米的1.19倍和1.22倍;NPK处理下单作玉米根际土壤Fe-P含量是套作玉米的1.21倍。在CK、NK和NPK施肥处理下,单作大豆根际土Al-P含量分别是套作大豆1.12倍、1.30倍和1.25倍,单作大豆非根际土Al-P含量分别是套作大豆的1.22倍、1.30倍和1.06倍。CK、NK处理下单作大豆根际土壤Fe-P含量分别是套作大豆的1.47倍和1.12倍。研究得出结论,低磷条件下,与单作相比,玉米/大豆套作更有利于作物对土壤Al-P、Fe-P的活化吸收。     

长期施肥对砂姜黑土无机磷形态的影响

采用顾益初、蒋柏藩的无机磷分级方法,研究了长期施肥下砂姜黑土无机磷组分含量变化、生物有效性及其与土壤有效磷的关系。结果表明,长期耗竭状况下Ca2-P和Ca8-P的植物营养效率最高,其次为Al-P和Fe-P,O-P和Ca10-P也表现出了一定的有效性;Fe-P和Al-P对植物的营养贡献率最高,虽然Ca2-P和Ca8-P活性最高,但由于含量低,对磷素养分的贡献率较低,土壤磷素极度耗竭下,Ca2-P的植物营养贡献率甚至低于Ca10-P和O-P。砂姜黑土对磷的固定严重,土壤中积累的磷主要向Al-P、Fe-P和有效性更低的Ca10-P和O-P转化,Ca2-P、Ca8-P的增量较少。相关分析和通径分析表明,无机磷组分对有效磷的贡献为:Al-P＞Ca8-P＞Ca2-P＞Fe-P＞O-P＞Ca10-P;建立了Olsen-P与无机磷组分间的回归方程:Y = 3.8751 +0.4674X1 +0.4470X2+ 0.3769X3-0.1166X4-0.07838 X 5 (Y代表有效磷含量,X1、、X2、X3 、X4 、X5分别代表Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P和Ca10-P含量;P＜0.01,R2=0.9989)。     

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。     

滨海土壤I-69杨根际无机磷形态分布及有效性研究

对滨海脱盐土壤或轻度盐渍土壤上不同林龄I -69杨根际、非根际无机磷存在形态、数量和有效性进行了研究 ,结果表明 :I -69杨根系活动能明显提高根际土壤供磷能力 ,3、5、11年生I -69杨根际有效磷明显富集 ,富集量分别为3 .87、4.3 2、4.3 5mg/kg ;Ca2 -P在不同林龄I -69杨根际含量明显高于非根际土 ,差异都达到极显著水平 ,R/S随林龄增大分别是 2 .15、2 .5 9、5 .5 4;Ca8-P在 5、11年生I -69杨根际明显富集 ,而Ca10 -P明显亏缺 ;不同林龄I -69杨根际、非根际土Al-P、Fe -P和O -P含量无明显差异 ,盐渍土壤中它们的生物有效性较低。     

不同类型菜田和农田土壤磷素状况研究

以西北地区有代表性的灌淤土为供试土壤,研究不同类型菜田(露地菜田和蔬菜保护地)及农田土壤的P素状况,以及蔬菜保护地土壤P素的空间分布特性。结果表明,露地菜田、蔬菜保护地土壤全P、无机P、有机P、Olsen-P的平均含量是一般农田土壤的1.43~8.30倍,土壤Olsen-P占全P的比率显著高于一般农田。蔬菜保护地土壤各形态P素主要积累在0~30cm土层,并随土层深度的增加各形态P素的含量逐渐降低,各土层Olsen-P、Ca2-P、Ca8-P、Al-P含量降低幅度明显高于Fe-P、O-P、Ca10-P。     

石灰性潮土长期定位施肥对小麦根际无机磷组分及其有效性的影响

在长期定位施肥的基础上，采用网室盆栽试验，研究了石灰性潮土中不同施肥处理对冬小麦根际土壤与非根际土壤中无机磷组分及其有效性的影响。结果表明，不同施肥处理的供试土壤无机磷组分均以磷酸钙盐为主，平均占无机磷总量的73．9％，其它组分占26．1％。不施磷肥的各处理（CK、N、NK）中，小麦生物量和吸磷量均较低，小麦根际土壤与非根际土壤中无机磷总量变化不大，Ca2-P和Ca8—P在各处理的根际土壤中含量均很低。在施用磷肥的各处理（NP、PK、NPK）中，NP和NPK处理小麦的生物量和吸磷量均显著高于PK处理，而PK处理根际与非根际土壤中无机磷各组分的增幅明显高于NP和NPK处理。磷肥和有机肥处理，均显著提高小麦的吸磷量和生物学产量，各处理根际与非根际土壤中无机磷组分含量和总量增加的幅度以1．5（M＋NPK）处理最高。对不同施肥处理的小麦根际各无机磷形态及其与土壤速效磷间的相关分析表明，Ca2-P与土壤速效磷间的相关性达极显著水平，Ca8-P、Al-P、Fe—P达显著水平，O-P、Ca10—P不显著。     

白云石粉对皖南酸性红黄壤磷组分及磷有效性的影响

在施用P肥的基础上配合使用白云石粉,用酸性土壤无机P分级方法测定皖南红黄壤各形态P的含量。结果表明:使用P肥能明显提高土壤全P、无机P和土壤速效P含量;土壤速效P与无机P各组分的相关性以Al-P最好,Fe-P、O-P次之,Ca-P最差。施用白云石粉,当季土壤Ca-P含量及其在无机P中所占的比例明显提高,Al-P的形成受到抑制,但随着时间的推移,却更有利于有效性较高的Al-P含量的增加。     

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。