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。     

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.     

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。     

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。     

温室种植年限对山西石灰性土壤磷含量及无机磷形态的影响

日光温室的施肥管理和生态条件会影响土壤P素循环和利用,明确山西石灰性土壤P素变化对提高温室P肥利用效率和降低对环境影响具有重要意义。通过对山西中南部栽培年限为0～15年的温室土壤分析表明:随栽培年限增加,土壤全P、无机P、Olsen-P及无机P组分的Ca2-P,Ca8-P,Ca10-P,Al-P,Fe-P含量均明显增加,但Olsen-P含量的增加幅度低于全P和无机P含量的增加;Ca10-P含量的增加幅度低于其他无机P组分Ca2-P,Ca8-P,Al-P,Fe-P含量的增加,其中,Ca8-P含量增加最为明显。栽培年限对无机P占全P的比例没有影响;粮田Ca2-P,Ca8-P,Ca10-P,Fe-P和Al-P占无机P的比例分别为3.4%,23.9%,67.2%,3.3%和2.0%,栽培2年后,Ca2-P占无机P的比例提高到8%～9%,然后趋于稳定;栽培年限4～5年后,Ca8-P占无机P的比例高达50%。     

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。     

山东省典型褐土的磷素淋溶特征及风险评价

为阐明褐土磷素在山东降雨条件下对水体富营养化的风险及其淋溶特点，采取了室内连续淋洗和模拟降雨淋洗的方法对山东省典型褐土的磷素淋溶特征进行了研究。结果表明，水溶性磷的淋失量随供磷水平的提高而增加；不同施磷量处理的淋洗峰值出现时间存在着明显差异，P7、P6及其它施磷处理的淋洗最大峰值分别出现在第3、4、5天；土壤速效磷(Olsen-P)、水溶性磷淋失量以及施磷量之间存在着明显的正相关关系；褐土中的速效磷能够随水发生垂直迁移，一年的降雨强度能使其向下迁移15cm左右；速效磷可以作为施磷量的一个重要指示指标。对于大多数农作物生产来说，在较低的施磷水平下（180kg/hm2以下），土壤速效磷含量均保持在20μg/g左右，既能满足作物高产的需要，又不会对水体产生危害。总之，控制施磷水平在180kg/hm2以下，可以做到高产与环境兼顾。     

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     

长期施用不同肥料对栗褐土无机磷组分的影响

采用顾益初、蒋柏藩的无机磷分级方法,研究了长期施肥条件下栗褐土无机磷组分含量变化及其与土壤有效磷的关系.结果表明:长期施用磷肥和有机肥均能促进栗褐土中无机磷的积累,有机肥与磷肥配施效果更加明显.Ca-P是栗褐土无机磷的主体,占无机磷总量的80.0％,其次是O-P、Fe-P和A1-P.长期施肥处理的无机磷各组分含量与不施...     

长期施肥对黄土丘陵区土壤各形态磷之间关系的影响

采用Bowman-Cole的土壤有机磷分级体系及蒋柏藩-顾益初的无机磷分级体系,运用相关分析,通径分析和回归分析,研究了长期不同施肥条件下土壤有机磷组分、无机磷组分与土壤速效磷相关关系。结果表明,Ca2-P(0.985 5)、Ca8-P(0.938 0)、Al-P(0.887 4)、Fe-P(0.850 7)、中活性有机磷(0.851 0)和中稳性有机磷(0.8905)与速效磷的相关性达极显著水平,O-P(0.790 4)、Ca10-P(0.752 7)与速效磷的相关性达显著水平;通径分析结果表明,无机磷各形态对速效磷的直接作用大小顺序为:Al-P(-1.189 0)>Ca2-P(1.027 4)>O-P(0.763 4)>Ca8-P(0.663 8)>Fe-P(-0.423 0)>Ca10-P(0.323 2),有机磷各形态对速效磷的直接作用大小顺序为:中活性有机磷(0.762 9)>中稳性有机磷(0.276 3)>高稳性有机磷(-0.238 4)>活性有机磷(0.195 2);逐步回归分析表明,Ca2-P、Ca8-P、O-P和中活性有机磷都是土壤速效磷的有效来源。     

长期定位施肥对非石灰性潮土全硫动态变化的影响

试验基于30年的长期定位试验，于2007研究了长期定位施肥对非石灰性潮土全硫动态变化的影响。结果表明，单施无机氮肥、单施有机肥及有机肥配施无机氮肥、氮磷钾配施可明显提高土壤全硫含量，且施用的有机肥和氮肥越多，土壤全硫含量增加的幅度越大。单施高量有机肥和低量有机肥的处理分别比对照平均提高了39.9%和20.2%。高量有机肥配施高、低量无机氮肥，低量有机肥配施高、低量无机氮肥土壤全硫含量分别比对照平均提高了92.2%、115.6%、70.6%和115.1%。N2PK、N2P配施土壤全硫含量分别比对照平均提高了57.8%、116.8%,而且N2P配施土壤全硫积累量最高, 0-20cm和0-40cm土层分别为883.3 mg.kg-1和265.2 mg.kg-1。     

长期施肥下不同有机质含量农田黑土水稳性团聚体中氮、磷的分布特征

研究长期施肥对不同有机质含量农田黑土水稳性团聚体分级特征、不同粒级团聚体中全氮、全磷含量分布及相关性的影响，为阐明施肥对黑土肥力演变的影响机制提供理论依据。利用中国科学院海伦生态实验站空间移位长期定位试验，研究2种施肥方式下5种不同有机质含量的农田黑土不同粒级水稳性团聚体、水稳性团聚体中全氮、全磷分布特征。结果表明：长期施用化肥对2-1mm粒级大团聚体含量影响最大，施肥处理在该粒级团聚体分别增加了1．95％-4．59％之间，且各粒级水稳性团聚体随土壤有机质含量的增加而呈递增的趋势。不同农田黑土全氮、全磷在2～1mm粒级大团聚体中含量最高，在〉5mm和〈0．25mm含量最低。2～0．5mm土壤团聚体含量与土壤全氮、全磷存在显著的正相关关系，〉5mm和〈0．25mm与土壤全氮、全磷存在显著负相关关系。土壤全氮、全磷主要存在水稳性大团聚体中，施用化肥可提高水稳性大团聚体中全氮、全磷的含量，是改善农田黑土土壤结构，提高土壤肥力的有效措施。     

有机培肥与轮耕方式对夏玉米田土壤碳氮和产量的影响

探明不同轮耕和有机培肥方式对夏玉米田土壤碳氮及其酶活性的影响,对提升农田土壤肥力及促进玉米高产具有重要意义。设秸秆(P)与牛粪(F)两种有机培肥方式和小麦季旋耕-玉米季深松(RS)、小麦季深松-玉米季免耕(SN)、小麦季翻耕-玉米季免耕(CN) 3种轮耕方式,共6个处理,于2015—2016和2016—2017玉米收获期采样测定,研究了不同有机培肥和轮耕方式对土壤碳氮及其酶活性和作物产量的影响。结果表明,轮耕方式、有机肥及其交互效应对土壤肥力有显著影响。在0～10 cm和10～20 cm土层,与轮耕方式CN相比, RS和SN能够显著提高土壤有机碳、全氮含量和脲酶、蔗糖酶活性。在轮耕方式RS中,与施用牛粪相比,秸秆还田显著提高了10～20 cm、20～30 cm和30～40 cm土层的有机碳含量,增加了10～20 cm土层的全氮含量和蔗糖酶活性。在轮耕方式SN中,与秸秆还田相比,施用牛粪显著提高了0～10 cm和10～20 cm土层的有机碳、全氮含量和蔗糖酶活性,增加了各土层脲酶活性。与秸秆还田+翻耕-免耕(PCN)相比,秸秆还田+旋耕-深松(PRS)和施用牛粪+深松-免耕(FSN)能显著提高土壤肥力。在0～10 cm和10～20 cm土层,各处理中以FSN增加土壤有机碳、全氮含量和蔗糖酶、脲酶活性最为明显。轮耕方式、有机肥及其交互效应对产量有显著影响。轮耕方式RS和SN的产量较CN分别显著提高了1.89%～10.49%、5.44%～11.99%。在轮耕方式RS中,产量表现为秸秆还田较施用牛粪显著提高了2.91%～3.11%;而在轮耕方式SN中,则表现为秸秆还田较施用牛粪显著降低了5.02%～9.07%。两年玉米产量均表现为FSNPRSFRSPSNFCNPCN。综上所述,在6种处理中,处理FSN在提高土壤肥力和产量方面最为显著,可以作为试验及周边地区适宜的轮耕培肥方式。     

免耕和稻草还田对稻田土壤肥力和水稻产量的影响

为了明确稻草还田和免耕等保护性耕作措施对土壤肥力和水稻产量的影响,自2008年于广西大学农学院科研基地进行长期定位试验,设置免耕（NT）、免耕+稻草覆盖还田（NT-SMR）、常规耕作+稻草覆盖还田（CT-SMR）、常规耕作（CT）和常规耕作+稻草翻压还田（CT-SR）5个处理,于2018年水稻成熟期测定产量,水稻收获后分层（0~5、5~10和10~20cm）测定土壤肥力。结果表明,稻田不同土层肥力指标均存在显著性差异,总体上表现为0~5、5~10和10~20cm土层的有机碳、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量依次下降。NT-SMR处理显著提高了0~5cm土层的有机碳、全氮、碱解氮和有效磷含量,但降低了土壤速效钾含量。在5~10和10~20cm土层,稻草还田处理的有机碳、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量均优于无稻草还田处理。水稻产量与土壤肥力呈显著正相关。2016年CT-SR处理水稻产量在早季分别比NT和CT处理显著提高了8.52%和7.99%,在晚季分别显著提高了12.12%和7.55%;2018年NT-SMR处理的水稻产量在早季分别比NT和CT处理显著提高了17.78%和10.30%,在晚季分别显著提高了13.88%和19.39%。因此,免耕和稻草还田能明显提高稻田耕作层土壤肥力,增加稻谷产量。     

有机肥替代对土壤养分的影响

为探寻肥料的合理施用方法,并对有机替代的可行性提供佐证,运用大田定位试验方法,研究连续3季有机肥部分替代无机肥料对土壤养分全氮、全磷、速效钾、有效磷、有机质含量的影响,及在各养分土壤剖面中的分布和迁移特征。结果表明,连续3季施用不同类型肥料后,各处理土壤全氮、全磷、有机质、有效磷主要积累在0~20 cm土层,随着土层深度的增加而降低。添加20%干猪粪的处理前期效果不显著,后期养分含量显著增加。20%M处理（20%减量施肥+商品有机肥）在0~20、20~40 cm土层各养分含量都高于NPK处理（农民习惯）,全氮、全磷、有效磷、有机质能发生明显迁移,在20~40 cm土层固定累积向下淋溶损失小。结果表明,化肥减量添加商品有机肥能平衡养分分布,提升土壤综合肥力,具有培肥地力的作用。     

短花针茅荒漠草原土壤氮对不同放牧方式的响应

为揭示荒漠草原土壤氮素对不同放牧方式的响应,以短花针茅荒漠草原为研究对象,采用自由放牧(CG)、禁牧(BG)、休牧40天(DG1)、休牧50天(DG2)和休牧60天(DG3)试验处理,于2008年8月对各处理区内土壤全氮和速效氮含量进行同一土层间的分布差异和处理区内的垂直分布变化进行研究。结果显示：CG区土壤全氮含量最低,其各层含量均值为0.76 g/kg;速效氮含量相对其他处理区在0~10 cm和10~20 cm层含量较高,其含量分别为87.41 mg/kg和131 mg/kg。BG区速效氮含量在20~30 cm和30~40 cm层较低,含量分别为56.82 mg/kg和51.59 mg/kg。在垂直分布上,土壤全氮在0~10 cm和30~40 cm层含量较高,平均含量分别为1.33 g/kg和1.09 g/kg;土壤速效氮含量在10~20 cm层含量较高,各处理区平均为91.86 mg/kg。休牧相对于自由放牧有利于草地土壤氮素的保持与稳定。     

间伐对杉木人工林土壤酶和活性有机碳的短期影响

为了明确杉木人工林间伐后短期内土壤酶和活性有机碳的变化，在浙江开化开展了3种间伐强度（对照、中度和强度）下2年后土壤酶活性、活性有机碳含量以及碳库管理指数变化的研究。结果表明：相对于未间伐林地，间伐处理增加了0-20cm土壤过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶和转化酶活性，其中中度间伐仅增加了表层（0～10cm）土壤酶活性，而强度间伐处理可以显著增加0-20cm土壤酶活性。间伐处理增加了0～20cm土层土壤活性有机碳含量，土壤非活性有机碳含量没有显著变化。0～10cm土层土壤碳库活度、碳库活度指数、碳库指数和碳库管理指数均随间伐强度增加而增大，10-20cm土层强度间伐处理碳库管理指数显著高于对照。20cm以下土层土壤酶、活性有机碳及碳库管理指数在不同间伐处理之间均无显著差异。这4种土壤酶与活性有机碳和碳库管理指数呈显著正相关。这些试验结果说明杉木人工林间伐2年后，增加了浅层土壤酶活性和活性有机碳含量，将促进土壤碳释放。