低分子量有机酸对不同合成磷源的释磷效应

采用化学浸提法,研究5种低分子量有机酸(草酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、乙酸)对不同合成磷源的释磷效应。结果表明:供试有机酸均能促进不同合成磷源(DCP、OCP、FA、Fe-P、Al-P)中磷素的释放;其释磷效果与有机酸的种类和浓度有关,强弱顺序依次为柠檬酸、草酸>酒石酸、苹果酸>乙酸,有机酸浓度越高其释磷效果越好;有机酸与氟磷灰石(FA)反应后,溶液pH值升高,且低浓度条件下pH值变化较大,而高浓度条件下pH值变化较小。     

不同水分条件下生物炭对红壤磷素形态及磷酸酶活性的影响

为探究土壤不同水分条件下生物炭对红壤磷素形态转化及磷酸酶活性的影响,以期为土壤磷素管理和生物炭合理利用提供参考。通过设置土壤不同含水量(33%、66%、100%)与生物炭添加量(0、0.5%、2%)进行培养试验,测定土壤的有效磷、各磷素形态(Al-P、Ca-P、Fe-P、O-P)及土壤酸性磷酸酶与碱性磷酸酶活性。结果表明:生物炭的施入显著提高了土壤有效磷含量;在培养前期,生物炭主要增加土壤中难溶态的Al-P含量,这主要是由生物炭带来的可溶性磷进入土壤中转化所导致;在培养后期,水分与生物炭都能够在一定程度上活化土壤中的Ca-P、Fe-P与O-P,释放更多磷素。生物炭本身呈碱性,添加到土壤中,有效中和了土壤酸度,使得土壤pH值上升2.82～3.13个单位,土壤酸性磷酸酶活性下降。此外,淹水条件能够降低土壤的酸性磷酸酶与碱性磷酸酶活性。研究表明,生物炭的添加能够有效提高土壤pH值、有效磷含量,同时降低土壤酸性磷酸酶的活性。     

典型园地红壤积累磷的化学形态及其演变

为了解红壤磷素积累过程中其化学形态的演变,采集23个具不同磷素积累的园地黄筋泥,采用连续化学分级与31P-NMR方法研究了土壤中磷素的化学组成、各态磷的相互关系及其随土壤磷素积累的演变特点.结果表明,园地红壤中磷素主要为无机磷,平均占全磷的83.5％;无机磷中以闭蓄态(O-P)的比例最高,占全磷的40.7％;其次为铁磷酸盐(Fe-P),占全磷的23.0％;与钙结合的3种形态的磷素均较低.随着土壤磷素的积累,土壤中各态磷含量都呈增加趋势,其中Bray-P、Olsen-P、Ca2P、Ca8P、Al-P、Fe-P、O-P、Ca10P与全磷变化具有明显的协同变化关系,它们主要受全磷积累的影响;红壤中的有机态磷主要为磷酸单酯,受土壤有机质的影响.     

不同磷源对酸性红壤养分及油茶幼苗生长的影响

【目的】研究不同磷源对酸性红壤养分及油茶生长的影响,为油茶施肥提供参考。【方法】以油茶‘湘林4号’为试材,以不施外源磷为对照,通过盆栽试验,研究无机难溶磷(Ca-P、Al-P和Fe-P)和有机磷源(O-P)对酸性红壤养分、油茶幼苗生长及树体营养水平的影响。【结果】不同磷源对酸性红壤养分含量的影响有差异,其中Fe-P显著提高土壤全磷含量,而Ca-P和Al-P则显著提高土壤有效磷含量;在根际土壤中,Ca-P和Al-P处理的有效磷含量较对照分别提高120倍和125倍。油茶根际与非根际土壤中的养分含量具有明显差异。Ca-P和Al-P明显提高了油茶苗高、地上部干质量和根系鲜质量,降低根冠比,而Fe-P和O-P的作用不明显。在土壤中添加不同磷源显著提高了油茶老叶、新叶以及根系中的磷含量,并明显影响植株中的氮和钾含量。【结论】无机难溶磷和有机磷可提升酸性红壤肥力并促进油茶生长,其中以Ca-P和Al-P作用最明显;对于长期不施肥的油茶林地,Al-P和其他难溶磷能被油茶有效利用。     

茶园红壤磷素形态组成特点及其影响因素研究

为了解茶园土壤磷素化学形态特点及磷的生物有效性,从浙江省境内采集35个代表性茶园红壤,详细鉴定土壤磷素形态,并与周围的荒地红壤进行比较。结果表明,茶园红壤磷素以无机磷为主,有机磷与无机磷占全磷的比例平均分别为27.39%和72.61%,有机磷占全磷的比例与土壤有机碳含量呈正相关。茶园红壤有机磷主要为中度活性有机磷与中度稳定性有机磷为主,高度稳定性有机磷和活性有机磷占比较低;无机磷以闭蓄态磷为主,其次为铁磷和铝磷,钙结合态磷含量较低。Ca₂-P、Al-P和Fe-P占全磷的比例随土壤磷素积累而提高,施用有机肥可促进茶园红壤有机磷、Ca₂-P和Al-P的形成。与荒坡红壤比较,茶园红壤具较高的有机磷、Ca₂-P和Al-P。土壤有效磷与Ca₂-P、Al-P的相关性最高。     

模拟酸雨胁迫对赤红壤磷素形态特征的影响

通过田间小区模拟酸雨实验,研究酸雨胁迫下赤红壤不同磷素形态变化的方向和程度。结果表明,原位模拟酸雨影响下,一定强度(pH≥4.0)的酸雨胁迫能有效促进有效磷的释放,而当pH<4.0强度酸雨胁迫时有效磷的释放随pH值降低逐渐受到抑制。随酸雨酸度的增强,土壤酸性磷酸酶和微生物量磷均呈现先升高后降低的变化趋势,可见一定强度酸雨胁迫能促进溶磷微生物和磷酸酶活性,而当高强度酸雨胁迫时土壤微生物活动逐渐受到抑制。无机磷组分中Al-P、Ca-P和Fe-P含量均随酸雨酸度的增强而降低,土壤O-P含量没有显著变化。相关分析发现,有效磷含量与微生物量磷、酸性磷酸酶呈极显著正相关,表明此时土壤有效磷变化与有机磷矿化关系最为密切。有效磷含量与各种形态无机磷(Al-P、O-P、Ca-P和Fe-P)含量之间也有较强的正相关性,表明土壤生态系统磷素转化是一个自我调节的动态平衡过程,且在一定条件下可以相互转化。     

炭醋材料对土壤磷素流失的影响

为了明确生物炭和木醋液对土壤磷素流失的影响,提高土壤质量并为农业面源污染风险提供科学依据,以种植蔬菜的高原红壤为研究对象,进行室外白菜盆栽种植试验,设置单施水溶肥(W)、水溶肥配施木醋液(WP)、水溶肥配施生物炭(WB)、水溶肥配施生物炭和木醋液(WPB)4个处理.结果显示,炭醋材料能提高肥料利用率,减少磷素养分的流失;施用炭醋材料后,表层土壤速效磷含量提高,酸性磷酸酶活性增强,难溶性Fe-P、Al-P含量降低.与W处理相比,WP、WB、WPB处理渗漏液中的总磷量分别降低了22.78％、45.82％、49.45％;颗粒态磷量分别降低了21.87％、47.28％、55.56％;WB、WPB处理溶解态磷含量较W处理分别显著下降29.39％、28.13％.     

红壤性水稻土磷素淋溶流失特征及环境阈值研究

【目的】揭示不同磷含量水平下红壤性水稻土磷素淋溶流失特征及土壤磷素环境阈值。【方法】选取低(P1)、中(P2)、高(P3) 3个磷素水平的红壤性水稻土作为研究对象,采用土柱渗漏试验方法,研究磷素在水稻土剖面中的空间分布特征、土壤渗漏液中总磷(TP)和可溶性总磷(TDP)的含量、流失量特征以及土壤磷素环境阈值。【结果】不同磷素水平红壤水稻土全磷和Olsen-P含量在0～60 cm都有不同程度的累积,在土壤剖面上大致呈现出随着土壤剖面深度的增加,磷素累积量逐渐减少后趋于稳定的趋势;从土壤渗漏液中不同磷形态的含量特征来看,不同磷水平水稻土渗漏液中TP、TDP和PP含量和流失量都呈现出P3 P2P1的特点,与土壤表层Olsen-P含量分布规律一致;红壤性水稻土发生淋溶时的土壤磷素环境阈值为50.34 mg/kg。【结论】滇中红壤性水稻土可能存在磷淋失风险,且土壤中磷素Olsen-P含量越高,淋失风险越大。     

贵州典型茶园土壤剖面磷素形态及有效性

为了解茶园土壤剖面磷素分布的有效性规律,采用Bowman-Cole有机磷分级方法、张守敬和Jackson无机磷分级方法,对贵州省典型茶园土壤剖面磷素形态及其有效性进行研究。结果表明：茶园土壤剖面各层总无机磷含量占全磷含量的比例为52.19%~68.99%,以铝磷（Al-P）和铁磷（Fe-P）为主,占总无机磷含量的比例分别为44.52%~51.51%、28.19%~36.40%;有机磷以中等活性有机磷（MPo）和中等稳定性有机磷（MRPo）为主,占总有机磷含量的比例分别为44.26%~60.98%、22.00%~27.99%。土壤垂直剖面各层中有效性磷的来源对应于不同磷素形态,有效磷的活性磷源有0~20 cm土层的MPo、20~40 cm和80~100 cm土层的Al-P,重要转换性磷源有0~60 cm土层和80~100 cm土层的MRPo;潜在的非活性磷源有40~60 cm土层的钙磷（Ca-P）和高稳定性有机磷（HRPo）、60~80 cm土层的闭蓄态磷（O-P）、0~40 cm和80~100 cm土层的HRPo;活性有机磷（LPo）的贡献源有0~20 cm土层的Al-P、20~80 cm土层的Fe-P及80~100 cm土层的HRPo。综上,茶园土壤应重视剖面磷素分布规律及有效性的研究,以促进茶园土壤磷素高效利用。     

长期定点施肥对白浆土磷素形态转化的影响

通过对长期定点下不同施肥处理对磷素形态转化的研究,结果表明:在有机肥(OM)处理中,土壤无机磷主要向Fe-P、Al-P和Ca2-P转化,Fe-P的转化率最高,土壤有机磷向各组分有机磷均有所转化,转化率的大小顺序为:中活性有机磷>活性有机磷>高稳性有机磷>中稳性有机磷;在化肥(NP)处理中,土壤无机磷主要向Fe-P、O-P和Al-P转化,土壤中的有机磷主要向中稳性有机磷转化;在秸秆还田(TS)处理中,土壤无机磷主要向Ca2-P、Al-P、Fe-P转化,但它们的转化率均不高,土壤有机磷主要向中稳性有机磷、高稳性有机磷转化。     

磷在不同土壤和无机磷组分间的转化研究

采用修改后的张守敬-Jackson法在50 d的培养过程中对施磷黄棕壤和红壤中的无机磷组分进行跟踪测定。结果表明:施用无机磷肥能全面提高土壤各无机磷组分含量,但对不同土壤中各无机磷组分间的转化影响不一。磷在黄棕壤中首先转化为水溶性磷和松结合态磷(S-P)、铝结合态磷(A l-P)和钙结合态磷(C a-P),然后S-P和C a-P继续向A l-P转化,施磷对黄棕壤中闭蓄态磷(O-P)和铁结合态磷(F e-P)含量无明显影响;在红壤中,施用的磷首先转化为S-P、A l-P和F e-P,然后S-P、A l-P继续向F e-P转化,施磷对红壤中O-P和C a-P的含量也无明显影响。     

酸性矿山废水对稻田土壤中磷形态及磷有效性的影响

选择我国西南典型喀斯特地区的稻田土壤为研究对象,通过模拟不同污染浓度酸性矿山废水(AMD)的污灌试验,分析稻田土壤磷酸铁类化合物(Fe-P)、磷酸钙类化合物(Ca-P)、磷酸铝类化合物(Al-P)、闭蓄态磷(O-P)等不同矿物形态磷及土壤总磷和有效磷的变化,并初步探讨AMD中主要污染因子pH值、Fe3+对稻田土壤磷释放的作用,评价AMD持续污染对稻田土壤不同磷形态及磷有效性的影响.结果表明:在AMD添加比例小于50％时,随着AMD污染浓度的持续增加,稻田土壤中Fe-P呈显著升高的趋势(P=0.0001),在AMD添加比例为50％～75％时土壤中Fe-P趋于稳定,并在无机磷总量中占绝对优势;而Ca-P、O-P、Al-P在AMD 0.1％～1％极低污染水平下含量显著升高,而在AMD大于1％后又均呈显著降低的趋势(PCa-P=0.0003、PO-P=0.0001、Pl-P=0.0001);土壤有效磷和Ca-P、O-P、A1-P有基本一致的变化趋势,说明较高AMD污染程度可造成稻田土壤有效磷的显著淋失.土壤有机磷含量在0％～10％ AMD浓度范围内先小幅上升,在AMD浓度10％～75％范围内趋于平稳,当AMD浓度大于75％时,土壤有机磷含量与AMD浓度呈显著负相关(P=0.030).稻田土壤中总磷的含量随着AMD污染程度的增加呈先小幅上升后持续降低的趋势,但总体变化不明显.对应AMD相应比例下的pH值和Fe3+浓度,单独的pH值降低对土壤中磷(Ca-P)溶出效果不明显,而结合铁的添加可显著增加土壤中磷(Ca-P)的溶解.综上,酸性矿山废水污染可显著改变稻田土壤中磷的存在形态及有效性,其中AMD中高含量的Fe3+污染造成的影响最大.     

生物炭与螯合剂配施条件下土壤无机磷的动态变化

为了提高土壤磷素使用的有效性,以辽宁碱性土壤为研究对象进行试验研究。采用室内培养,测定了在不同地力下,生物炭与3种螯合剂(草酸、柠檬酸、EDTA)在低中高三种浓度下对土壤磷素的活化规律。从各形态无机磷自身活化情况来看,土壤中Ca_2-P、Ca_8-P的含量有所提高。其中Al-P的活化率最高,低中高地力在3种浓度下的平均活化率为34.5%,35.1%和35.3%,Ca-P的活化率最低,但是其贡献率最高,含量占到土壤总无机磷含量的74.4%、73.5%和72.9%。土壤无机磷总活化量以及各形态无机磷组分含量随着螯合剂浓度的升高而增多。相同浓度下,草酸的活化能力最强,其次为EDTA。低浓度时,柠檬酸对Fe-P的活化能力最强,草酸对Al-P的活化能力最强。在中、高浓度时,草酸对各形态无机磷的活化能力都最强。试验证明生物炭与螯合剂配施,可以有效增加土壤磷素无效态向有效态的转化。     

草甘膦对土壤磷形态及有效性的影响

草甘膦与磷酸盐具有非常相似的结构,它们在土壤中的主要吸附位点相似,草甘膦可能影响到磷在土壤中的化学行为和有效性。以福建分布最广的红壤、黄壤为对象,采用室内培养试验,研究了草甘膦对2种典型土壤无机磷形态转化及有效性的影响。结果表明:高于2 mg·kg^-1的草甘膦显著提高了红壤磷的有效性,而草甘膦对黄壤磷的活化效果不及红壤明显。草甘膦对红壤Al-P和Fe-P的活化作用较强,Ca-P次之,而O-P含量则有所增加,黄壤各形态无机磷在草甘膦作用下均有不同程度地减少。红壤速效磷含量与其pH达显著正相关水平,而与红壤无机磷之间不存在显著相关性;但不同浓度草甘膦作用下红壤Al-P含量与Fe-P、O-P和Ca-P含量存在此消彼长的趋势。黄壤速效磷与Al-P和Fe-P呈显著负相关关系,即Al-P和Fe-P是黄壤速效磷的主要贡献者。     

不同有机碳水平下塿土磷的有效性及无机磷形态转化

【目的】在土壤Olsen-P和全磷含量基本接近但土壤有机碳水平呈梯度的陕西省关中平原塿土上,研究有机碳对土壤各形态无机磷有效性及其形态转化的影响,为合理培肥土壤,有效利用土壤累积态磷提供理论依据。【方法】采集并选取了陕西省关中平原小麦-玉米种植体系下塿土Olsen-P含量相近（平均含量范围17.41—18.72 mg·kg^-1）,不同有机碳水平（有机碳平均含量分别为6.38、8.34、10.17、11.95、13.64和15.74 g·kg^-1）的土壤样品,采用蒋柏藩-顾益初改进的Chang和Jackson的石灰性土壤无机磷分级方法分别对土壤中各磷组分（二钙磷（Ca₂-P）、八钙磷（Ca₈-P）、铝结合态磷（Al-P）、铁结合态磷（Fe-P）、闭蓄态磷（O-P）和十钙磷（Ca₁₀-P））含量进行测定。【结果】在陕西关中平原小麦-玉米种植区塿土中,有机碳对土壤各形态磷素水平及形态转化起重要作用。随着有机碳含量的增加,土壤中Ca₂-P、Ca₈-P、Al-P、Fe-P、O-P、缓效磷库（Ca₈-P、Al-P和Fe-P）和难利用磷库（O-P和Ca₁₀-P）含量均显著增加（P≤0.05）,Ca₁₀-P相对稳定。有机碳含量与土壤活性磷库（Ca₂-P）、缓效磷库（主要为Al-P）的相对含量（占无机磷总量的比例）呈极显著正相关关系,与难利用磷库（主要是Ca₁₀-P）呈极显著负相关关系。土壤Olsen-P含量与难利用磷库含量呈显著正相关关系。【结论】在Olsen-P相近,全磷也基本相似的条件下,土壤有机碳促进了土壤中难溶态磷酸盐向缓效态磷库和活性态磷库的转化,提高了有效磷源占无机磷总量的比例,从而提高了土壤磷素有效性。研究结果表明可通过合理的措施培肥土壤,从而有效地促进土壤累积态磷的活化利用。     

不同磷肥品种在石灰性土壤中的磷形态差异

【目的】研究不同磷肥品种在塿土中磷形态转化及有效性差异,有助于选择合适的磷肥品种从而减少土壤磷素累积和提高磷素有效性,为该区磷肥-作物-土壤匹配提供理论依据。【方法】以塿土长期定位试验有效磷含量较低的耕层（0—20 cm）土壤为供试土壤,玉米（郑单958）为供试作物进行盆栽试验。试验共设8个处理：不施磷肥（Control）;过磷酸钙（SSP）;钙镁磷肥（CaMg P）;磷酸一铵（MAP）;磷酸二铵（DAP）;聚磷酸铵（Poly P）;磷酸脲（Urea P）;过磷酸钙加硫酸铵（SSP+ASA）。用蒋柏藩-顾益初无机磷分级法测定土壤无机磷组分,并分析其与玉米植株吸磷量、土壤有效磷之间的关系。【结果】不同磷肥品种均可显著影响土壤有效磷含量,但随时间变化其动态特点有所不同。在玉米种植期间,施不同磷肥品种土壤有效磷平均含量大小为：DAP＞Urea P≥Poly P＞MAP＞SSP+ASA＞SSP＞CaMg P＞Control。不同磷肥品种均可显著提高玉米植株干物质量、吸磷量及肥料利用率,较Control处理分别提高了64.8%—221.3%、114.1%—593.0%、2.1%—11.0%,其中DAP和Poly P处理相似且增幅最大。土壤有效磷含量与玉米植株吸磷量和干物质量均呈极显著的正相关关系。不同施磷处理均可显著增加土壤Ca₂-P、Ca₈-P、Al-P和Fe-P含量,增幅分别为36.9%—610.0%、21.7%—85.5%、57.2%—83.0%和28.5%—77.8%,O-P和Ca₁₀-P增加不明显。其中,MAP、DAP、Poly P和Urea P可显著提高石灰性土壤中Ca₂-P和Ca₈-P的含量;Al-P和Fe-P增加较大的是SSP+ASA和SSP处理;CaMg P处理显著提高了O-P和Ca₁₀-P含量。Poly P处理土壤Ca₂-P含量显著高于MAP和Urea P,仅次于DAP处理,但土壤Ca₈-P含量显著低于DAP、MAP和Urea P。与SSP相比,SSP+ASA显著增加了Ca₂-P和Al-P含量,分别增加了24.9%和11.9%,有效磷含量提高了11.4%。土壤无机磷组分中Ca₂-P、Ca₈-P和Al-P与土壤有效磷和植株吸磷量呈显著正相关关系。【结论】供试土壤条件下,磷酸二铵（DAP）的磷素固定较低、有效磷含量高,聚磷酸铵（Poly P）降低了土壤Ca₂-P向Ca₈-P的转化,可减少磷在石灰性土壤中的沉淀,磷素有效性与施磷酸二铵的相当,这两种肥料是适合该区施用的磷肥品种;在石灰性土壤中施用酸性肥料硫酸铵不仅可以提高土壤有效磷含量,而且减少了磷素的累积。     

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）OsPT4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）OsPT4和PHO2水稻根际和非根际土壤无机磷组分含量均表现为O-P > Fe-P > Al-P > Ca-P;（3）施磷处理时,OsPT4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,OsPT4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。     

等有机质 土有效磷和无机磷形态的关系

目的 在有机质含量相同的土壤上探讨土壤无机磷组分对有效磷的贡献,为合理的磷肥管理提供决策依据。方法 采集并筛选陕西关中平原冬小麦-夏玉米种植区 土有机质含量相近（10.03-10.68 g·kg ^-1）,有效磷含量梯度（平均分别为10.73、18.06、20.61、24.01、30.73、43.69和58.58 mg·kg ^-1）的土壤样品,采用蒋柏藩-顾益初改进的Chang和Jackson无机磷分级方法进行磷组分测定。 结果 西北冬小麦-夏玉米种植区耕层土壤的无机磷以钙磷为主,约占无机磷总量的66.67%,其中磷酸二钙（Ca₂-P）,磷酸八钙（Ca₈-P）和磷灰石（Ca₁₀-P）分别占2.80%、16.80%和47.09%;铝结合的磷酸盐（Al-P）,铁结合的磷酸盐（Fe-P）和闭蓄态磷酸盐（O-P）分别占16.28%、5.23%和11.81%。随着Ca₂-P、Ca₈-P、Ca₁₀-P、Al-P、Fe-P和O-P含量的增加,Olsen P呈显著线性增加;磷活化系数（土壤有效磷与全磷之比,PAC）与Ca₂-P、Ca₈-P、Al-P、Fe-P和O-P呈显著线性正相关关系。通径分析结果表明,该区域土壤无机磷对土壤有效磷（Olsen P）的贡献依次为Ca₂-P（0.974）＞Al-P（0.186）＞Ca₈-P（0.182）＞Fe-P（0.150）＞Ca₁₀-P（0.007）＞O-P（-0.074）,各形态无机磷对磷活化系数（PAC）的贡献为：Ca₂-P（0.768）＞Al-P（0.082）＞Ca₈-P（0.071）＞Fe-P（-0.018）＞Ca₁₀-P（-0.055）＞O-P（-0.388）,与土壤磷组分对有效磷的贡献大体一致。逐步回归分析结果表明,Ca₂-P和Ca₈-P对Olsen P贡献最大,但仅Ca₂-P对PAC的贡献最大。结论 在有机质相同或相近条件下,Ca₂-P是陕西关中平原小麦-玉米种植区 土最有效的磷源。土壤磷有效性的提高主要通过增加高有效性的磷形态比（例如Ca₂-P）和缓效磷形态（如Ca₈-P、Al-P）,降低土壤中有效性极低的Ca₁₀-P的比例来实现的。由此看来,关中平原长期施用磷肥土壤磷仍主要以有效性相对较高的磷素形态存在。