湖南典型土壤磷素剖面分布特征及其流失风险

为了明晰不同土壤类型、利用方式土壤磷素分布特征,评估其流失风险的大小,研究了湖南3种典型土壤（红壤、潮土、紫色土）磷素含量特征及其剖面分布。野外采集3种母质发育土壤的旱地和水田土壤剖面样品进行室内分析,按张守敬等提出的酸性土壤无机磷形态的分级测定方法,对土壤无机磷进行分级。结果表明,不同土壤中磷素含量和形态分布有明显差异：磷素含量由高到低依次为潮土>红壤>紫色土;红壤发育的土壤以磷酸铝和磷酸铁占优势,潮土和紫色土的Ca-P含量占优势较高。土壤磷素在剖面中的分布均为表层最高,且随剖面深度的增加而减少,而后趋于相对稳定;无机磷中的Al-P、Fe-P以及O-P主要集中在0~20 cm的土层中,其剖面分布于全磷类似,而Ca-P剖面分布上相对变化不大。土地利用方式的不同导致全磷的差异：水田均大于旱地。土壤类型及利用方式均对磷素含量和形态特征有明显影响,应根据不同的土壤类型和利用方式控制其流失风险。     

长期施肥对菜地土壤磷素积累的影响

以温室、大棚和菜粮轮作3种不同类型菜地土壤为材料,研究了菜地土壤全磷、有机磷、有效磷、无机磷组分含量变化及其土体分布特征。结果表明,菜地土壤磷素积累量大、积累速度快,10年左右的温室菜地和大棚菜地土耕层全磷含量增加1 000 mg/kg左右,积累速度约100 mg/kg年,菜粮轮作土壤磷素积累数量相对较少。菜地土壤积累的磷主要是无机磷,0～20 cm土层中无机磷含量占土壤磷素总量的90%以上,菜地土壤有机磷积累数量较少,其含量为130～170 mg/kg。菜地土壤磷素主要分布于0～20 cm耕作层中,其含量一般为0～80 cm土体磷素总量的50%。与母质土壤相比,菜地土壤中下部土层也有磷素积累现象,种菜时间越长,其积累量越多,特别是有机磷在菜地土壤中有较明显的淋溶特征。菜地土壤无机磷组分与母质土壤相比变化很大,而且不同类型菜地土壤无机磷组分变化不同,潮菜地土无机磷组分以Ca8-P、Ca10-P、Ca2-P和O-P为主,与母质土壤相比,Ca8-P、Ca2-P和Al-P含量增加较多,Ca10-P含量仅有微量增加。黑姜菜地土无机磷组分以Al-P、O-P、Ca8-P、Ca2-P为主,与母质土壤相比,含量均增加较多。菜粮轮作土壤无机磷组分以Fe-P和O-P为主,与母质土壤相比,Fe-P含量增加较多。菜地土壤Ca2-P和Ca8-P绝大部分积累于耕作层,占0～80 cm土体中Ca2-P和Ca8-P总量的70%～80%。菜地土壤有效磷含量普遍较高,10年左右的典型菜地耕作层土壤有效磷含量为200 mg/kg左右。     

黑土高产土壤剖面磷素分布特征研究

为了探讨高产土壤的成因和机理,人工定向培育及磷肥高效施用提供理论依据,以松辽平原玉米带有代表性的黑土玉米田土壤作为供试土壤,在田间调查采集剖面样品的基础上,研究黑土高产土壤磷素含量组成。结果表明,高产土壤全磷、速效磷在剖面下含量明显高于其对照土壤,且表现为从上往下降低的趋势。高产土壤在耕层中全磷、速效磷含量均有明显的积累现象,平均含量分别为0.505 g/kg、32.0 mg/kg,较对照土壤分别增加了1.2倍和1.8倍。高产土壤各形态无机磷的组成规律是：Ca10-P (79.7%~16.0%) > Fe-P (27.1%~8.1%) > Al-P (27.2%~4.6%) > Ca8-P (21.0%~4.3%) > Ca2-P (10.6%~0.4%) > O-P (4.6%~1.4%)。对照土壤各形态无机磷的组成规律是：Ca10-P (77.6%~27.2%) > Fe-P (21.2%~9.4%) > Al-P (26.9%~2.2%) > Ca8-P (21.0%~4.0%) > Ca2-P (8.6%~1.2%) > O-P (7.8%~1.4%)。各形态无机磷与Olsen-P的相关分析表明,黑土中Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P是植物能吸收的高度有效磷源,Ca10-P和O-P是植物的潜在磷源。     

长期施肥对潮菜地土壤磷素积累和无机磷组分含量的影响

以在潮土上形成的菜地土壤为材料,研究了菜地土壤全磷、有机磷、有效磷、无机磷组分含量变化及其土体分布特征,结果表明潮菜地土壤磷素积累量大、积累速度快.10年左右的菜地土耕层全磷含量增加1000mg/kg左右,积累速度约100mg/(Kg·a).菜地土壤积累的磷主要是无机磷,0～20cm土层中无机磷含量占土壤磷素总量的90%以上,菜地土壤有机磷积累数量较少,其含量为130～190mg/kg.菜地土壤磷素主要分布于0～20cm耕作层中,其含量一般为0～80cm土体磷素总量的50%.与起源土壤相比,菜地土壤中下部土层也有磷素积累现象,种菜时间越长,其积累量越多,特别是有机磷在菜地土壤中有较明显的淋溶特征.菜地土壤无机磷组分与起源土壤相比变化很大,潮菜地土无机磷组分以Cag-P、Ca10-P、Ca2-P和O-P为主,与起源土壤相比,Ca8-P、Ca2-P和Al-P含量增加最多,Ca10-P含量仅有微量增加.菜地土壤有效磷含量普遍很高,10年左右的典型菜地耕层土壤有效磷含量为200mg/kg左右,有效磷在菜地土体中呈典型的"丁"字形分布.     

长期施肥下黄壤无机磷组分空间分布特征

利用土壤无机磷分级方法,研究长期施肥对黄壤中不同组分磷累积、迁移的影响。结果表明,施肥土壤全磷、有效磷、无机磷的含量均较不施肥处理有明显增加,随土层深度的加深而显著减少,施肥主要增加了Ca_2-P、Ca_8-P、Fe-P、Al-P含量,而对Ca_(10)-P、O-P含量影响较小。Ca_2-P、Ca_8-P、Fe-P、Al-P、Ca_(10)-P、O-P以表聚为主,同一土层上表现为O-PFe-PAl-P、Ca_(10)-PCa_2-PCa_8-P。不同形态的无机磷含量随土层深度呈现垂直分布规律,在0~100 cm土层中无机磷形态以O-P、Fe-P为主,且该比例随土层深度的增加而增加。因此,从长远来看,有机无机配施促使无机磷组分在土壤剖面的移动得以放缓,还不足以影响到地下水质量,更有利于黄壤区农业的可持续发展。     

减水减肥对设施黑土菜田土壤无机磷形态及分布的影响

本研究以东北设施菜田黑土为研究对象,设置了常规施肥量+常规灌溉量(WF)、常规灌溉量+80%常规化肥量(W80%F)、80%常规灌溉量+常规肥处理(80%WF) 3个处理,系统研究了减水减肥对设施菜田黑土无机磷及有效性的影响。结果表明:与常规水肥处理相比,连续4年减水减肥处理后土壤有效磷含量略有增加,减水处理有效磷含量高于减肥处理有效磷含量;同一处理,随着剖面深度增加土壤有效磷含量呈现逐渐降低趋势。各形态无机磷含量从高到低的顺序为:Ca₈-P、O-P、Fe-P、Ca₁₀-P、Ca₂-P、Al-P,且呈现随剖面深度增加逐渐降低趋势,各形态无机磷中Ca₈-P、Al-P占比重最大。相关分析表明:Ca₂-P、Ca₈-P、Al-P、Ca₁₀-P、Fe-P与有效磷含量存在显著正相关关系,各形态无机磷与有效磷含量相关系数大小:Ca₂-P>Al-P>Ca₈-P>Ca₁₀-P>Fe-P>O-P。     

长期小麦秸秆还田对壤质潮土磷素含量及磷盈亏的影响

明确长期小麦秸秆还田壤质潮土土壤中磷素演变特征,可为潮土区土壤磷素管理和磷肥高效施用提供理论依据。利用壤质潮土长期定位试验（1992-2015年）,比较单施化肥处理（NP、NPK）和小麦秸秆还田配施化肥处理（NPS、NPKS）土壤有效磷、全磷含量变化,量化土壤磷盈亏和累积磷盈亏,并解析土壤有效磷变化量与累积磷盈亏之间的关系。结果表明,长期施用磷肥和小麦秸秆还田显著提高了土壤有效磷和全磷含量,提升了磷活化系数（PAC）,其年增量分别为0.68~0.78mg/kg、0.0031~0.0047g/kg和0.07%~0.09%,且小麦秸秆还田对土壤有效磷含量的增加速率有抑制作用,对全磷含量的增加有促进作用,但效应不显著。小麦秸秆还田增加土壤磷盈余。在土壤磷盈余时,土壤每盈余100kg/hm²磷,有效磷增加9.7~10.0mg/kg,小麦秸秆还田对其影响不大;在土壤磷亏缺时,土壤每亏缺100kg/hm²磷,秸秆不还田土壤有效磷含量降低12.6mg/kg,小麦秸秆还田土壤降低1.95mg/kg,小麦秸秆还田对土壤有效磷含量的维持有缓冲作用。小麦秸秆配施磷肥是提高和维持壤质潮土土壤磷素水平、增强土壤供磷潜力的重要措施。     

湖南植烟土壤磷的主要形态及其有效性

为研究湖南主要成土母质植烟土壤磷素的形态及含量特征,阐明土壤磷形态、转化及与有效性的关系,本研究通过对湖南主产烟区4种主要成土母质的16个代表性土壤进行分析,结果表明：不同母质植烟土壤磷的主要形态是无机磷,占土壤全磷的63.82%～77.77%,有机磷仅占22.23%～36.18%。板页岩和紫色板页岩发育的土壤全磷含量较高,为834.63～991.86 mg/kg,但速效磷含量较低,为29.53～30.02 mg/kg;第四纪红土和石灰岩发育的土壤全磷和无机磷的含量较低,而速效磷含量及其占全磷的比例则较高。不同母质植烟土壤有机磷、无机磷和速效磷含量存在有：第四纪红土＞石灰岩＞紫色板页岩和板页岩的变化趋势。不同母质植烟土壤速效磷与土壤全磷、有机磷和无机磷之间均无直接的相关性。     

不同磷水平对山东褐土耕层无机磷形态及磷有效性的影响

为了在褐土土壤上合理施用磷肥及提高磷的植物有效性,笔者采用室内土柱模拟试验,研究了不同施磷量对褐土耕层中不同磷组分的含量及磷素有效性的影响。结果表明,褐土耕层的速效磷含量与施磷量成极显著正相关,土壤磷素的活化系数也随施磷量的增加而显著提高;在褐土无机磷组分中对速效磷的贡献最大的是Ca2-P,其次是Fe-P,再次是Ca8-P。随着施磷量的增加,而作为作物迟效磷源的Ca10-P含量没有明显变化,说明在相当长的时间内是不可能被作物吸收利用的。石灰性磷仍是褐土耕层无机磷的主要形态,无机磷的各组分所占比例的高低依次是Ca10-P、O-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P,所占比例最低的是Ca2-P。     

生物炭及改性生物炭对滨海盐渍化稻田土壤磷素淋失的影响

针对黄河三角洲盐碱稻田土壤磷素有效性低、淋失严重的问题。采用田间定位试验,探究了生物炭及改性生物炭添加对土壤磷有效性和磷素淋失风险的影响。试验设4个处理：(1)空白对照,CK;(2)常规施肥,NPK;(3)常规施肥+秸秆源生物炭8000 kg/hm²;(4)常规施肥+秸秆源铁改性生物炭8000 kg/hm²。结果表明：相比于NPK处理,生物炭及改性生物炭处理后表层土壤速效磷、全磷含量显著增加,其中速效磷含量增加41%以上。土壤全磷含量随土壤深度增加而降低,在60～80 cm土层中改性生物炭处理土壤全磷含量最低。土壤金属氧化物、有机碳及可溶性有机碳与土壤全磷、速效磷及水溶性磷存在显著正相关关系,表明土壤磷、金属氧化物和有机质可能存在共迁移;改性生物炭添加后土壤磷素饱和度显著降低。综上所述,改性生物炭添加降低土壤磷素淋失风险。     

西南岩溶农业区典型土地利用对土壤氮素特征的影响

为探究岩溶地区不同土地利用类型对土壤氮素特征的影响,阐明土壤氮素在不同土地利用类型、不同深度下的迁移特征及影响因素,以花溪河流域中凯掌水库周边不同利用类型的土壤（草地、河滨带、水田、旱地）为研究对象,测定了土壤的基本理化性质、全氮、硝态氮及铵态氮含量,分析了岩溶地区不同土地利用状态下土壤不同形态氮素空间分布特征、氮素的组成比例以及氮素与各环境因子的相关关系。结果表明：研究区农用地（水田、旱地）土壤全氮含量均值高于非农用地（草地、河滨带）垂直方向上呈“表聚”现象,整体呈随深度增加而减少的特征;硝态氮受农业活动影响,农用地含量要高于非农用地,在垂直方向上在农用地中变化幅度较大,整体呈随着深度而减少的趋势;铵态氮含量在不同土地利用类型下差异不大,在垂直剖面上整体较为稳定;对比硝态氮及铵态氮在无机氮中的占比,表明研究区土壤无机氮主要以铵态氮为主;研究区各环境因子中土壤有机质含量与各氮素呈极显著正相关关系(P<0.01),土壤pH与氮素呈显著负相关(P<0.05)。农用地土壤氮素含量普遍高于非农用地,不同土地利用类型对氮素分布具有显著影响。     

长期耕作施肥对白浆土磷组分及其有效性的影响

采用顾益初等无机磷和Bowman-Cole有机磷分级体系,对长期施肥和耕作的白浆土中无机和有机磷组分及其与土壤有效磷的关系进行了研究。结果表明,白浆土耕层全磷含量为461.60 mg/kg,其中无机磷占土壤全磷58.08%,其余为有机磷。无机磷和有机磷各组分含量高低顺序分别为O-P>Fe-P>Al-P>Ca10-P>Ca2-P>Ca8-P和MLOP>MROP>HROP>LOP     

硅磷混施对褐土无机磷形态的影响

采用室内培养的方法，研究了不同配比硅磷混施对褐土无机磷素存在形态的影响。结果显示：在60d的培养期间内，前20d各施磷处理有效磷、Ca2-P含量急剧下降，Ca8-P、Ca10-P、O-P、Al-P、Fe-P含量都有增加趋势；20~60d内，随时间的延长，有效磷、Ca2-P含量下降趋势减缓，Ca8-P、Al-P含量继续增加，O-P、Fe-P含量开始减少，Ca10-P变化不大。硅磷混施各处理与单施磷相比，有效磷、Ca2-P、Fe-P含量均减少；Al-P、O-P含量增加。硅磷混施各处理中，随硅磷比例的增加，有效磷、Ca2-P、Fe-P、Al-P、O-P含量均减少，Ca8-P含量增加，对Ca10-P的影响不大。实验表明：在褐土中，硅磷混施非但不能提高磷素有效性，反而降低其有效性。     

贵州中部喀斯特山区水稻田面水N、P浓度变化及污染评价

为了探讨喀斯特山区水稻土中N、P的迁移转化规律及对地表水环境的影响,选择贵州中部普定县喀斯特山区代表性的水稻土为对象,研究喀斯特山区水稻田面水中N、P浓度的变化及其与土壤中N、P含量的关系。结果表明：喀斯特山区水稻田面水中总氮(TN)浓度范围为1.39~15.81 mg/L,其中NH4+-N、NO3--N浓度分别为0.57~13.35 mg/L和0.15~1.37 mg/L,其浓度的变化与土壤中碱解氮含量有一定的正相关性;田面水中总磷(TP)的浓度范围为0.027~0.324 mg/L,其浓度变化与土壤有效磷含量有显著的正相关性。田面水中TN和NH4+-N浓度超过地表水Ⅴ类水体的标准限值,农田排水氮的迁移对周围地表水体质量会产生明显的影响。     

怒江中游流域土壤主要肥力指标分析与评价

为了指导怒江中游流域的农业生产实践,提高生产效益,减少化肥成本投入,同时减少氮磷流失造成的水体污染产生积极影响。通过对怒江中游流域的贡山、福贡、泸水3个县的110个土壤样品进行常量营养元素含量测定和统计分析,分析与评价3个县土壤的酸碱度状况和主要肥力指标。结果表明:怒江中游流域110个土壤样品pH最小的为5.5,最大的为7.5,平均pH 6.5,变异系数为7.47%。大部分土壤呈现中性,部分土壤呈现酸性和弱酸性,不利于作物的生长,还会使肥料的利用率下降,部分土壤呈弱碱性,会增加氨的挥发性从而降低氮肥的肥效,处于碱性的土壤会使土壤中微量营养元素的吸收率降低,因此建议采取施用酸碱调节剂来调节土壤pH,使土壤pH适宜作物的农业生产。有机质含量为6.0~34.0 g/kg,平均值为18.20 g/kg,变异系数为38.81%。土壤有机质总体含量处于偏低水平,需要补充有机肥,提高土壤的有机质含量。土壤全氮含量在0.31~1.70 g/kg之间,平均含量为1.24 g/kg,变异系数为26.71%。土壤全氮含量处于中等水平,需要在全氮含量较低的土壤耕地增施氮肥,提高土壤的供氮能力。土壤碱解氮含量的最小值为11.6 mg/kg,最大值为128.6 mg/kg,平均含量值为81.8 mg/kg,其变异系数为29.79%。土壤速效磷含量最小值仅为0.1 mg/kg,最大值为36.2 mg/kg,平均值为15.4 mg/kg;其变异系数为60.69%。土壤速效磷含量变异程度较大,需要在缺磷的土壤增施磷肥,提高土壤的供磷能力。速效钾的含量范围在19.3~110.0 mg/kg之间,平均含量为62.8 mg/kg,变异系数33.98%。大部分土壤需要增施钾肥,提高土壤的供钾能力,来提高作物的产量和品质。为此提出了在施用氮磷肥料的同时调控土壤酸碱性,来提高土壤氮磷肥料利用率,根据实际耕地情况增施有机肥、钾肥的施肥建议。     

长沙县基于土壤养分状况的水稻适宜性评价

湖南省是中国重要的双季稻产区,土壤状况直接影响到水稻的生产与区域布局,通过对长沙县主要类型水稻土基本养分状况调查分析,为配方施肥提供依据;将耕地依据水稻种植适宜性进行分类,为长沙县水稻生产区域布局提供技术支持。对长沙县主要的50余种类型稻田土壤进行取样分析其基本理化性状。结果表明,全县水田土壤pH平均含量为5.34;有机质含量平均31.53 g/kg。碱解氮含量平均151.64 mg/kg,有效磷平均含量为21.84 mg/kg,速效钾平均含量为84.01 mg/kg,缓效钾平均含量为198.89 mg/kg根据土壤养分状况,对全县土壤水稻适宜性进行分析,全县高度适宜、适宜、基本适宜的稻田面积分别占水田面积的55.46%、21.25%、19.49%,不适宜仅为3.79%,说明长沙县的土壤状况较适合水稻的生产。