超微活化条件对磷矿粉磷素形态及肥效的影响

采用化学分析、红外光谱分析以及盆栽试验研究了活化剂添加量及研磨时间对超微活化磷矿粉磷素形态及生物有效性的影响.结果表明,与普通磷矿粉相比,磷矿粉经超微活化处理后有效磷提高了45.1％～58.7％,活性磷提高了169.4％～203.6％,水溶性磷含量随活化剂添加量的增加也明显提高;当活化剂添加量达到5％时,3次水溶性磷的累积释放量较相同条件下制得的超微细磷矿粉提高84倍以上.适当延长研磨时间有利于磷矿粉磷素的释放,但效果不显著.红外光谱分析结果表明:超微细活化磷矿粉中与PO3-、HPO2-相关的特征吸收峰强度较普通磷矿粉显著增强,且生成了与PO43-、HPO42-相关的新特征吸收峰,使磷矿粉中的磷向有效状态转变.盆栽试验结果进一步表明,超微活化磷矿粉处理的玉米生物量、磷素利用率均显著高于磷矿粉、普通超微细磷矿粉以及过磷酸钙和磷酸二铵等常规水溶性磷肥,可增强抗固定能力而显著提高土壤有效磷含量.超微活化磷矿粉较高的活性磷总量和水溶性磷持续适度的供磷强度是其生物有效性高的原因.     

改性磷矿粉在石灰性土壤上的生物有效性及其机理研究

为缓解磷资源危机,充分利用不适于化学加工的磷矿资源,对磷矿采用活化技术开发利用,由此生产的改性磷肥已被证明在酸性土壤上有很高的生物有效性,但在石灰性土壤上的研究还比较少。本文选择4种不同产地(云南昆明、四川德阳、四川绵竹和贵州开阳)的磷矿粉,分别用有机活化剂和无机活化剂进行活化处理,制备改性磷矿粉,并就其在石灰性土壤对苗期春小麦的生物有效性进行了盆栽试验。结果表明,4种磷矿粉经活化处理后有效磷和水溶性磷含量均明显增加,无机活化剂提高了有效磷的含量,而有机活化剂对水溶性磷的提高幅度较大。改性磷矿粉处理均不同程度提高了石灰性土壤上春小麦的生物量干重、植株吸磷量和磷利用效率,有机活化剂处理制备的改性磷矿粉对春小麦生长的促进作用更为明显。运用红外光谱谱学技术对4种磷矿粉及相应的8种改性磷矿粉结构分析结果表明,磷矿粉经改性后其结构发生了明显变化,H2PO4和HPO42的特征谱带明显增加,增加的程度因磷矿粉的产地和活化剂种类不同而有差异。对磷矿粉化学成分分析结果表明,不同产地的磷矿粉其磷以及钙、铁、铝、镁等化学成分的含量差异较大,活化剂对磷矿粉的活化效果与磷矿粉本身的氧化物含量有关。在本试验条件下,磷矿粉Ⅲ(四川绵竹)的活化效果相对最好,与其氧化镁含量最高、总氧化物含量最低有关。不同类型活化剂对磷矿粉的活化效果不同,红外光谱分析结果表明,无机活化剂活化效果较好,而土培试验结果表明有机活化剂的活化效果较好,这一结果有待进一步的研究。     

磷矿粉超微细化对磷有效性的影响

以含P2O528.97%的同一胶磷矿制备的3种细度磷矿粉为供试材料.采用2%柠檬酸连续浸提的方法,研究了细度和厩肥发酵对磷矿粉释磷效果的影响.结果发现,连续3次浸提的枸溶性磷,细化磷矿粉PR2(400目)和细化磷矿粉PR3(800目)均较普通磷矿粉PR1(100目)提高,达显著水平(p>0.05),细度高的磷矿粉释磷快;磷矿粉与牛粪1:2混合发酵3周后,PR1、PR2、PR3的枸溶性磷含量分别达到发酵前的1.42倍、1.65倍和1.56倍,发酵后PR3的枸溶性磷含量达到未发酵普通磷矿粉PR1的2倍,显示了两种技术结合的累加效应;增加厩肥比例对等质量的磷矿粉活化效果好.     

磷矿粉在橡胶园不同母质砖红壤中溶解特性研究

研究表明大多数热带地区酸性土壤上施用磷矿粉能取得与水溶性磷肥相当的肥效。目前橡胶树等热带作物施肥实践中长期施用水溶性磷肥,磷矿粉在热带胶园土壤中的应用研究较少。为此,本文通过室内培养试验研究了采自云南昆阳磷矿(KPR)和江西吴村磷矿(WPR)2种品位磷矿粉在砂页岩、花岗岩、片麻岩、浅海沉积物和玄武岩等5种母质发育的10个胶园砖红壤中的溶解特性和有效性动态变化。结果表明:2种磷矿粉在10个砖红壤上的溶解量均随着培养时间的延长不断增加。对2种磷矿粉在砖红壤中的溶解动力学过程模拟效果最好的是Elovich方程,其次是Langmuir方程,Mitscherlich方程模拟效果最差。2种磷矿粉在玄武岩发育砖红壤上平均最大溶解量分别是砂页岩发育砖红壤、花岗岩发育砖红壤、片麻岩发育砖红壤和浅海沉积物发育砖红壤的2.16倍、1.73倍、2.49倍和2.39倍。2种磷矿粉在10个土壤中最大溶解量均与土壤有机质含量、水解性总酸、游离态氧化铁含量和CEC呈显著性正相关,溶解速率均与土壤水解性总酸、游离氧化铁和CEC呈显著正相关关系。经逐步回归发现:土壤游离氧化铁含量可能是决定磷矿粉在砖红壤中最大溶解量的第1因素,土壤磷吸附常数K值和CEC则可能分别是影响KPR和WPR在砖红壤中溶解速度的第1因素。2种磷矿粉施用后所有土壤有效磷含量均出现不同程度的增加,但不同土壤、不同培养时间有效磷增加量存在差异。本研究显示,将磷矿粉优先施用在玄武岩发育砖红壤可能会取得相对较好的效果;与KPR相比,WPR作为中低品位磷矿粉也可能同样有效。     

超微细磷钾-活化剂肥在小白菜上的肥效研究

为提高磷钾肥的有效性,减少磷钾肥固定及淋失,提高作物产量,节约农业资源和减少面源污染,研制超微细磷钾—活化剂肥,通过盆栽小白菜试验,研究该肥对小白菜的产量、品质、土壤养分含量及肥料利用率的影响。以常规磷钾肥和添加腐殖酸磷钾肥为对照,研究磷钾肥与腐殖酸、沸石粉、硅藻土活化剂不同配比并磨细制造超微细磷钾—活化剂肥施肥效果,共9个处理。结果表明:超微细磷钾—活化剂肥显著提高了小白菜的产量,增产率达13.22%~35.14%;超微细磷钾—腐殖酸—沸石粉肥、超微细磷钾—腐殖酸—硅藻土肥、超微细磷钾肥—腐殖酸—沸石粉—硅藻土肥处理的小白菜硝酸盐含量降低了30.46%~74.31%,可溶性糖增加41.70%~150.00%;土壤有效磷含量平均提高23.15%;超微细磷钾—活化剂肥的磷肥利用率提高47.58%~238.62%,农学利用率提高114.12%~303.44%,钾肥的肥料偏生产力提高13.22%~35.15%,均达显著水平。超微细磷钾—活化剂肥提高了其保肥和供肥性能,增加了产量,建议在肥料生产和施用中选择超微细磷钾—腐殖酸—沸石粉肥料。     

玄武岩砖红壤磷肥活化效果及其机理研究

应用不同活化剂处理不同性质的磷肥，并对其在玄武岩砖红壤中的生物效应及作用机理进行了研究。结果显示：在玄武岩砖红壤上，活化剂处理磷肥均能显著提高蔬菜生物量，其中对磷矿粉无机活化剂处理后的生物效应最大；对磷铵则是有机2号活化剂的生物效应最大。玄武岩砖红壤中的铁、锰与磷素有效性关系密切，且在还原条件下的土壤锰对磷的固定作用更大；硅可促进土壤中磷的释放；供试活化剂不仅可促进难溶磷的释放，还可控释水溶性磷，使土壤供磷性能平稳。在体系中活化剂对磷的促释和控释机理在于通过对土壤铁、锰、铝含量的调节而实现对磷的活化。     

天然腐殖质材料对低品位磷矿粉水溶性磷的促释效果

低品位磷矿开发应用困难的关键问题在于其活化释放困难以及磷素在土壤中易被固定。将不同添加量的天然腐殖质材料及其衍生物作为促释材料,采用连续水浸提法、X-射线衍射以及红外光谱分析了促释材料对低品位磷矿粉的水溶性磷释放特性以及磷矿粉的结构与成键变化的影响,并通过盆栽试验进一步验证磷矿粉与促释材料在最优配比下的生物肥效。结果表明：随着促释材料添加量的提高,水溶性磷的释放也呈现增加趋势,当天然腐殖质材料和HNO3处理天然腐殖质材料分别与低品位磷矿粉混合的质量比为20:80时,5次水溶性磷释放总量分别为对照处理的1.54倍和1.72倍。X-射线衍射分析结果表明,天然腐殖质材料或HNO3处理天然腐殖质材料混合低品位磷矿粉经过5次浸提后,P2O5和Ca(PO3)2对应的特征衍射峰出现显著下降。红外光谱分析结果表明,天然腐殖质材料或HNO3处理天然腐殖质材料混合低品位磷矿粉经过5次浸提后,可明显看到位于966 cm-1处PO43-对称伸缩振动v1吸收峰消失,同时位于1 127、673和612 cm-1处PO43-非对称伸缩振动v3吸收峰、H2PO4-相关吸收峰和HPO42-相关吸收峰强度均显著下降。盆栽试验进一步表明,天然腐殖质材料或HNO3处理天然腐殖质材料作为一种优质有机物料按照6 g?kg-1或9 g?kg-1的施用量同时与低品位磷矿粉按照20:80的质量比混合后可显著提升土壤的有效磷含量,同时可快速提升土壤有机质含量。天然腐殖质材料按9 g?kg-1的施用量同时与低品位磷矿粉按20:80的质量比混合,在播种后第14、30、60天土壤有效磷分别较对照处理增加了29.86%、29.47%、36.48%,土壤有机质分别较CK增加34.16%、8.05%、47.40%。HNO3处理天然腐殖质材料按9 g?kg-1的施用量同时与低品位磷矿粉按20:80的质量比混合,在播种后第14、30、60天土壤有效磷分别较CK增加了36.97%、94.44%、34.51%,土壤有机质分别较CK增加27.29%、14.57%、45.41%。天然腐殖质材料或HNO3处理天然腐殖质材料呈酸性、高比表面积、腐殖质含量高、活性官能团数量多等特性是提升低品位磷矿粉的水溶性磷和土壤有效磷含量的主要原因。     

微晶化磷矿粉的释磷特性及肥效机理

以有机材料为活化剂,用微晶化设备对磷矿粉进行活化处理,研究微晶活化后磷矿粉的物理特性、磷素释放动态及肥效.结果表明:微晶活化后磷矿粉的粒径整体变小,比表面积显著增大,磷素单次释放量和释放总量显著提高.施入土壤后,芦笋合格产品支数、单支质量和总产量较普通磷矿粉处理分别提高了2.61％,7.94％和9.64％;施用磷矿粉还可以增加土壤有效磷含量,提高土壤pH值,并促进芦笋对磷素的吸收,其中微晶化磷矿粉处理增加幅度明显高于普通磷矿粉处理.微晶化磷矿粉增量施用后,增产效果与普通过磷酸钙处理相当.     

活化钙镁磷肥对不同磷效率基因型冬小麦生长及磷效率的影响

用土培方法研究了两种磷肥 (枸溶性钙镁磷肥CMP和水溶性磷肥过磷酸钙SSP)和两种非水溶性磷肥活化剂(无机矿物活化剂IA和有机活化剂OA)在石灰性土壤中对不同磷效率小麦苗期生长和基因型差异以及磷效率的影响。结果表明 ,SSP和CMP对不同磷效率基因型小麦生长的影响无显著差异 ,但对植株磷效率的影响效果明显不同。SSP可提高植株的磷吸收效率 ,CMP对提高植株的磷利用效率更有效。不同磷效率小麦生长的基因型差异在所有磷肥处理中均表现 ,但在CMP处理中的差异最大 ,不同溶解性磷肥品种可作为小麦磷效率基因型的鉴定材料。两种非水溶性磷肥活化剂对钙镁磷肥均有效 ,但作用大小和方向因小麦基因型不同而异 ,OA有利于磷高效基因型小麦的生长 ,IA对磷低效基因型小麦的生长则更加有利 ,其效果甚至超过水溶性磷肥。经IA处理的CMP能明显提高小麦植株的磷含量和吸磷量 ,并能显著增加土壤的有效磷含量     

磷素活化剂对红壤磷形态及有效性影响的研究

在我国南方红壤中加入不同的磷活化剂进行培养试验,结果显示:磷活化剂提高了土壤有效磷含量,不同活化剂的活化能力不同。相关分析和通径分析结果表明,磷活化剂的活化能力大小顺序为:低分子有机酸钠钙盐>腐植酸>腐植酸钠>脲基甲酸乙酯;磷活化剂可以提高红壤中的Al-P、Ca-P和Fe-P等无机磷含量,其中Al-P和Ca-P与有效磷均达到极显著水平,而Fe-P作用效果不显著,可以通过影响Al-P和Ca-P来间接影响有效磷,磷活化剂会抑制土壤中O-P的生成。     

有机复混磷肥对石灰性土壤无机磷形态组成及其变化的影响

实验室培养条件下,研究了有机复混磷肥对石灰性土壤无机磷组成变化的影响。结果表明: 1）单独施用有机物料对提高土壤速效磷含量的影响不大,但施用磷肥,无论是磷酸一铵化肥还是有机复混磷肥,均显著提高了土壤速效磷含量;施用有机复混磷肥提高土壤速效磷的幅度（67.5mg/kg～80.4mg/kg）高于施用磷酸一铵化肥处理（62.3mg/kg）;有机复混磷肥中有机物料的含量高低对土壤速效磷含量的影响不大。2）单独施用有机物料具有提高土壤Ca2-P含量的作用,且明显提高了Ca8-P含量,但对Al-P、Fe-P、O-P、Ca10-P含量影响不大;施用无机磷肥和有机复混磷肥,显著提高了土壤Ca2-P、Ca8-P、Al-P含量,而对Fe-P、O-P、Ca10-P含量的影响很小;与磷酸一铵化学磷肥处理相比,施用有机复混磷肥对Ca2-P含量影响较小,但明显提高了Ca8-P含量,Fe-P含量也表现增加的趋势,而Al-P含量明显降低,O-P和Ca10-P含量的变化则没有明显规律;有机复混磷肥中有机物料的比例高低对土壤无机磷组成变化的影响没有表现出明显的规律性。3）施用磷肥引起速效态Ca2-P和缓效态Ca8-P的变化最大,其它形态无机磷的变化相对较小。与磷酸一铵化肥处理相比,有机复混磷肥处理Ca8-P的变异提高幅度增加,而Al-P的变异提高幅度减小,其它指标库容的变异幅度与之相近。4）施磷处理土壤速效磷含量与土壤Ca2-P、Ca8-P含量呈线性正相关,相关系数分别达到0.9888、0.9867,而Al-P、 Fe-P、O-P、Ca10-P与土壤速效磷相关性不显著,磷肥施入土壤后,土壤无机磷库中Ca2-P、Ca8-P的变化对土壤速效磷含量的贡献最大。     

低分子量有机酸对石灰性潮土无机磷形态转化的影响

无菌培养条件下,模拟缺磷胁迫时植物根系分泌的低分子量有机酸种类和数量,采用石灰性土壤无机磷分级方法,研究了低分子量有机酸对石灰性潮土无机磷形态转化的影响。结果表明:①在石灰性潮土中无机磷主要以有效性较低的磷酸钙盐(Ca10-P等)形式存在,而有效性较高的形式(Ca8-P等)含量较少,Ca2-P就更少。②有机酸通过结合土壤中可以使磷固定的Ca、Fe及Al,致使根际范围酸化,促进磷酸盐的形态转换,增加磷的有效性。这种促进能力因有机酸种类和性质的不同而异,其促进能力大小顺序为草酸>柠檬酸>酒石酸。     

有机无机肥配施对紫色土旱坡地土壤无机磷迁移的影响

为探索长江上游紫色土旱坡地麦玉轮作系统减少农田磷素流失的最佳施肥模式,降低磷对水体富营养化的影响。2011—2015年,以紫色土旱坡地典型农作冬小麦和夏玉米为材料,在西南大学试验农场进行田间定点试验。试验采用随机区组设计,共设置7个田间小区试验,分别为倍量施磷肥(2P)、优化施肥(P)、优化施肥+猪粪有机肥(MP)、优化施肥+秸秆还田(SP)、优化施肥量磷减20%+猪粪有机肥(MDP)、优化施肥量磷减20%+秸秆还田(SDP)、不施磷肥(P0)。测定了各农田土壤基础性质,以及0—20,20—40,40—60cm土层土壤全磷和有效磷含量,并对不同施磷水平以及磷肥减量配施不同有机肥条件下紫色土旱坡地土壤磷素迁移流失进行了原位定点研究。结果表明:不同施肥条件下紫色土旱坡地总磷(TP)和总可溶性磷(TDP)迁移流失量有明显的差异。TP流失量大小依次为2PPMPSPMDPSDPP0。2P处理总磷流失量最高,P处理是SDP和MDP处理的1.5~2倍。TDP流失量大小依次为2PMPPMDPSPSDPP0。坡上除了P0和P处理全磷含量有所减少外,其他各处理全磷含量都呈增加趋势,坡中、坡下的增长幅度要大于坡上,其中坡下处理MP比种植季前增加了0.400g/kg。除了P0处理土壤有效磷含量降低外,其他各个小区处理坡上、坡中、坡下土壤中有效磷含量都呈增加趋势。猪粪有机肥和秸秆还田对土壤中磷素有一定的活化作用,促进了磷素在土壤中的迁移,且猪粪有机肥对土壤磷素活化作用更强。化学磷肥减量并配施有机肥是应对农业面源污染"控源节流"的较好措施。     

Plant Growth in Response to Phosphorus Fertilizers in Acidic Soil Amended with Limestone or Organic Matter

Liming or adding organic matter may improve productivity of soils receiving phosphorus (P) fertilizers. This study assessed the effectiveness of amendment of acidic soil with limestone and organic matter on growth of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.), corn (Zea mays L.), and cucumber (Cucumis sativus L.) with different P fertilizers. These crops were grown in a greenhouse to evaluate superphosphate, bone meal, and rock phosphate as fertilizers and calcitic limestone and peat moss as amendments. Superphosphate was the superior P source to sustain crop growth, limit deficiency symptoms, and enhance P accumulation. Bone meal was less effective than superphosphate but exceeded rock phosphate in these capacities. Rock phosphate was better than adding no P fertilizer. The amendments of limestone or organic matter singly or together had little effect on growth, appearance, or P accumulation. The availability of P in the fertilizers governed the growth responses of the plants.     

有机酸对石灰性潮土有机磷组分的影响

采用小麦盆栽试验的方法,研究了有机酸对石灰性潮土有机 P 组分含量及土壤 P 有效性的影响.结果表明:石灰性潮土的 4 种有机 P 组分中,以中度活性有机 P 为主,其次为高稳性有机 P 和中稳性有机 P ,活性有机P的含量最低;施用磷酸二氢钾和氟磷灰石后,土壤有机P总量和有机P各组分发生了变化;土壤经有机酸处理后,有机P总量增加,有机P总量的增加主要是中度活性有机P和活性有机P的增加.而中稳性有机P和高稳性有机P主要表现为下降,说明有机酸能够促进土壤有机P由有效性较低的形态逐步向有效性高的形态转化,从而进一步矿化为无机P或者被植物根系直接吸收,其中草酸的作用效果总体上较腐殖酸强;在P素供应不足的情况下,有机酸(草酸和腐殖酸)能够提高石灰性潮土中P的有效性,促进植物的正常生长.     

硫酸铝改良剂对苏打盐碱土磷素形态的影响

通过室内模拟盆栽改良试验，研究了硫酸铝的改良效果及施用后对土壤中磷素营养状况的影响。硫酸铝配施磷肥和氮肥对小麦的出苗和生长起着明显的促进作用。在硫酸铝及氮肥用量一定的条件下，随磷肥用量的增加，小麦的出苗和生长没有明显变化。无论施磷与否，土壤有效磷曲线均随硫酸铝用量的增加而呈下降趋势。改良剂用量不变，随磷肥用量的增加，土壤有效磷含量也在不断增加。无机磷分级及相关分析结果表明，施加不同用量的硫酸铝后，在不施用磷肥的条件下，各级无机磷平均含量的大小顺序为O—P〉Ca10—P〉Al-P〉Fe—P〉Ca2—P〉Ca8-P，其中Ca8-P是Ca2-P的有效补充；在施用磷肥的条件下，其变化顺序为Ca2-P〉Ca8-P〉Al-P〉O-P〉Fe—P〉Ca10-P，其中Ca8-P和O-P是Ca2-P的有效补充；在硫酸铝为0．3％，施用不同用量磷肥条件下，其顺序为Ca2-P〉Ca8-P〉Al-P〉Fe—P〉O-P〉Ca10-P，其中Ca8-P、Al-P和Fe—P成为Ca2—P的有效补充。