不同稻作制、有机肥用量及地下水深度对红壤性水稻土无机磷形态的影响

 【目的】探明耕作,施肥,灌溉等农艺措施对红壤性水稻土无机磷状况的影响。【方法】利用蒋柏藩等的无机磷分级方法研究了在长期定位试验条件下稻作制和有机肥用量及地下水位深度对红壤性水稻土无机磷形态的影响。【结果】红黄泥耕层土壤的无机磷总量为398.6～546.1 mg?kg-1,平均为（471.4±40.5）mg?kg-1。无机磷各形态以O-P和Fe-P为主,平均分别占无机磷总量的39.2%和38.6%。不同稻作制间,稻-稻-冬泡的无机磷总量高于稻-稻-油菜和稻-稻-绿肥。不同有机肥施用量处理间,化肥处理的无机磷总量高于常量有机肥和高量有机肥处理。低地下水位有利于土壤无机磷的积累。不同稻作制间,Fe-P的绝对含量和相对含量均为稻-稻-冬泡、稻-稻-油菜>稻-稻-绿肥;在同一稻作制下,随着年际的变化,Ca2-P、Ca10-P和Fe-P含量有下降的趋势,而Al-P、O-P和Ca8-P含量都有增大的趋势;不同施肥量处理间,Ca10-P、Fe-P和Al-P的绝对含量和相对含量均为化肥处理>常量有机肥、高量有机肥处理;在同一种有机肥施用量处理下,随着年际的变化,Ca2-P、Ca10-P和Fe-P含量都有下降的趋势,而Al-P、O-P和Ca8-P含量则都有上升趋势。不同地下水位处理,低水位（-80 cm）处理的Ca10-P和Fe-P含量大于高水位（-20 cm）处理,低水位（-80 cm）处理的Ca2-P和O-P含量小于高水位（-20 cm）处理;在同一地下水位下,随着年际的变化,Ca2-P和Fe-P含量有下降的势,而Al-P、O-P和Ca8-P含量都有上升趋势。【结论】冬季种植作物,土壤无机磷含量减少,而冬季施用绿肥,可使Fe-P含量减少;单纯施用化肥,可使无机磷含量和Ca10-P、Fe-P和Al-P增加;低地下水位有利于土壤无机磷的积累。     

黄土丘陵沟壑区不同植被恢复模式土壤无机磷形态分布特征

以地处黄土丘陵沟壑区的宁夏海原县南华山为研究区域,采用蒋柏藩、顾益初的土壤无机磷分级体系,对不同植被恢复类型(灌木、草地、乔木、乔灌混交)下土壤无机磷形态分布特征进行研究.结果表明:除草地外的植被恢复模式下土壤有机质、全氮含量明显高于农田,其中乔木林地和乔灌混交林地高于灌木和草地,土壤pH、全钾和全磷在不同恢复模式下无明显差异.黄土丘陵沟壑区土壤总无机磷含量在225.19～322.75 mg·kg-1之间,占全磷的比例在36.18％～72.39％之间,其中以Ca10-P含量最高,其他形态含量顺序为Ca8-P＞Fe-P＞Al-P＞Ca2-P＞O-P.4种植被恢复模式下土壤无机磷总量、占全磷的比例及Ca10-P均高于农田,Ca8-P、Al-P和Fe-P则低于农田;灌木和草地无机磷总量和占全磷比例高于乔木林地和乔灌混交林地.对各无机磷形态与速效磷相关性分析表明,Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P与速效磷呈极显著正相关关系,无机磷形态的生物有效性顺序为Al-P＞Ca8-P＞Fe-P＞Ca2-P.因此,黄土丘陵沟壑区不同植被恢复模式对土壤养分和无机磷分布的影响存在一定的差异,植被恢复应以草地和低矮灌丛作为先锋植被,后以乔木代替灌草丛.     

磷高效转基因水稻对潮土无机磷形态的影响

为探究磷高效转基因水稻种植对潮土不同形态无机磷的影响,采用完全随机设计的方法分析了在施磷和不施磷条件下,磷高效转基因水稻OsPT4、磷高效突变体水稻 PHO_2及非转基因亲本日本晴(Nipponbare)在分蘖期、孕穗期、灌浆期、成熟期的种植土壤中无机磷组分特征差异。结果表明:在两种施肥处理下,同一生长期Os PT4和 PHO_2的土壤全磷含量与日本晴无显著差异,同一生长期的 PHO_2土壤有效磷含量、无机磷总量、Ca8-P、Al-P含量均显著低于日本晴,OsPT4的土壤Ca8-P、Al-P含量在灌浆期和成熟期均显著低于日本晴。不施磷条件下,Os PT4土壤Ca_2-P含量在灌浆期、成熟期显著低于日本晴,在施磷和不施磷条件下,同一生长期的Os PT4土壤Ca10-P含量与日本晴无显著差异。与对照相比,磷高效转基因水稻Os PT4强化了对Ca_2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P这4种植物有效性高的无机磷形态的吸收利用,但未对土壤全磷含量造成显著影响。由于仅分析了第一年的种植土壤,水稻磷高效基因的表达对土壤不同无机磷形态以及全磷含量产生的效应还有待于进一步调查研究。     

温室栽培条件下土壤无机磷组分的累积、迁移特征

 【目的】揭示温室栽培条件下磷肥施用量大,但利用率低的原因,探明磷素养分淋溶损失的主体成分,为合理施用磷肥、提高磷肥利用率、减少环境污染提供依据。【方法】以辽宁沈阳地区具有代表性的温室为研究对象,通过对不同使用年限温室土壤剖面全磷及无机磷各组分含量的分析测定,探讨温室栽培条件下土壤无机磷的累积、迁移特点。【结果】(1)温室土壤全磷、无机磷、速效磷的含量均较露地土壤有明显增加,且耕层(0—20 cm)的累积量最高,平均含量分别为露地土壤的3.1倍、3.3倍、3.6倍,无机磷占全磷含量的92.1%,速效磷仅占全磷含量的16.6%。(2)温室土壤各无机磷组分的含量及其相对组成均较露地土壤变化明显,Ca8-P、Al-P、Ca2-P、Fe-P、O-P、Ca10-P的平均含量分别为露地土壤的10.2、5.9、5.0、3.1、2.7、1.5倍,温室土壤无机磷各组分占全磷含量的比例表现为Al-P(26.1%)＞Fe-P(18.1%)＞O-P(17.6%)＞Ca10-P(14.4%)＞Ca8-P (10.5%)＞Ca2-P(5.6%)。其中Ca2-P的有效性最高,但累积量最低;O-P、Ca10-P的有效性低,但累积量高,从而导致土壤磷素的利用率降低。(3)温室土壤中,Al-P和Fe-P是耕层土壤(0—20 cm)磷素养分的主要累积形态,两者可占无机磷总量的49.8%;O-P、Ca10-P是底层土壤磷素养分的主要累积形态,两者在20—100 cm土层的累积量可达无机磷总量的46.6%—78.2%,且该比例随土层深度的增加而有所增加。【结论】温室栽培条件下,土壤磷素养分虽有大量累积,但其迁移、转化的主要存在形态均以有效性较低的Ca10-P、O-P、Fe-P为主,如何提高这部分磷源的生物有效性,降低其环境风险,是温室土壤磷素养分管理的关键。     

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。     

淹水种植水稻条件下磷元素的渗漏研究

为了探明淹水植稻条件下磷元素在土层中的垂直移动、渗漏情况,设置了模拟土柱培养试验。试验以淹水种植水稻为处理,以淹水不种水稻为对照,探讨植稻对模拟土柱(40 cm埋深处)渗漏水有机磷、无机磷、全磷的淋出数量的情况。结果表明,培养试验期间,磷肥在施肥初期渗漏量相对较大,主要集中在施肥后15 d内。无机磷、全磷从总体上看变化不大,流失量与施肥没有明显的相关性,说明磷比较稳定,易被土壤固定。从绝对数量看,模拟土柱中磷的渗漏主要以无机磷为主。淹作条件下,种植水稻与不种植水稻相比,其渗漏水全磷、无机磷的含量较低,而有机磷含量较高。     

风沙土酿酒葡萄基地磷素资源特征与生物有效性

应用化学分析、吸附试验和生物诊断方法 ,系统研究了风沙土磷的有效性和利用率。结果表明 ,土壤磷素活性高低的顺序为 :紧沙土>轻沙土>沙土 ,无机磷盐是风沙区植物所能利用的土壤磷素的主要磷形态 ,且Ca -P所占的比例最大。磷固定强弱的顺序为 :紧沙土>轻沙土>沙土 ,对各处理土壤进行无机磷形态分级测定表明 ,磷肥施入土壤以后 ,在相当长的时间里主要是向Ca2-P、Ca8-P转化 ,Al-P和Fe -P也有不同程度的积累。提高土壤有效磷含量主要靠增加化学磷肥用量和有机无机肥配合施用。     

日光温室土壤磷素形态及其空间分布特性研究

采用顾益初无机磷分级方法研究了豫北代表性土类——褐土上多年棚龄菜园土磷素形态及其空间分布特性。结果表明,菜园土0～20cm土层全磷、无机磷、有机磷、Olsen-P的含量分别为:1385.6～2896.5,1097.1～2365.7,270.0～606.9,109.8～302.4mg·kg-1。Ca2-P,Ca8-P,Al-P,Fe-P,O-P,Ca10-P分别占无机磷的百分比平均为:12.5%,37.2%,10.8%,5.8%,13.3%,20.5%,Olsen-P占全磷的百分比高达4%～15%,平均为10.6%;土壤各形态磷素主要积累在0～20cm土层,随着深度的增加土壤全磷、有机磷、Olsen-P、各形态无机磷均减少,但是所有菜园土土壤在80～100cm土层的Olsen-P含量都会造成对地下水的严重污染。     

黑龙港北部潮土无机磷组成转化及供磷特性研究

通过盆栽培养试验研究了冲积平原区潮土经多年耗竭后土壤无机磷形态转化特点及供磷特性.结果表明,该土壤无机磷形态组成以Ca-P为主,占无机磷总量的80%以上,O-P占无机磷总量11.6%,Fe-P和Al-P较少,均不到无机磷总量的5%.在培养过程中,CK和NK处理的Ca8-P、Al-P、Fe-P和O-P表现得十分活跃,随培养时间的延长均呈逐渐上升趋势,Ca2-P和Ca10-P相对来说比较稳定,变化不大.NPK处理中各形态无机磷的变化都是增加的趋势,其中增幅最大的是Ca2-P,为300%.该土壤的Fe-P、Al-P对小麦的贡献率都很大,二者之和几乎与Ca-P相平;Ca-P中Ca2-P和Ca8-P在不同施肥管理中表现的贡献差异很大,Ca10-P的作用表现为负值.     

模拟池塘底泥无机磷形态与上覆水体可溶性活性磷含量的关系及其控制

取两个池塘底泥和上覆水进行室内模拟水体小环境试验,设对照组及5个处理组,进行4个月培养,采用连续分组法测定底泥中无机磷形态及其含量,分析底泥潜在无机磷变化及其与上覆水体可溶性活性磷(DRP)含量的关系.结果表明,池塘底泥中无机磷各形态含量依次为钙10结合磷(Ca10-P)＞闭蓄态磷(O-P)＞铝结合磷(Al-P)＞铁结合磷(Fe-P)＞钙8结合磷(Ca8-P)＞钙2结合磷(Ca2-P);4个月后两池塘底泥中的Ca2-P和Fe-P增加,Ca10-P、O-P、Al-P减少;上覆水体中DRP含量与O-P、Ca2-P、Ca8-P和Ca10-P之间呈显著正相关;底泥中无机磷各形态对上覆水体中DRP含量的直接影响大小依次为O-P＞Ca8-P＞Ca2-P＞Ca10-P＞Fe-P＞Al-P;5个处理组上覆水体中DRP含量都低于对照组;沸石与芽孢杆菌组合处理的上覆水体中DRP含量最低,表明采用沸石与芽孢杆菌组合进行底泥处理是控制上覆水中DRP含量的有效方法.     

陕西关中冬小麦-夏玉米种植区塿土无机磷形态及其有效性

为了探明关中冬小麦-夏玉米产区典型土壤无机磷组分含量及其有效性,实现减磷增效、合理施用磷肥,提高土地生产力。于2018年采集陕西省关中平原冬小麦-夏玉米种植区塿土耕层(0～20 cm)样品,采用蒋柏藩与顾益初改进的无机磷分级法测定各无机磷组分含量,并结合相关分析与通径分析,比较各无机磷组分对有效磷的贡献。结果表明:塿土总无机磷含量为585.4～1513.8 mg/kg,各形态含量组成大小依次为Ca_(10)-P(36.8%～82.9%)Ca_8-P(5.0%～30.7%)O-P(6.4%～17.5%)Al-P(1.0%～16.6%)Fe-P(1.8%～17.2%)Ca_2-P(0.1%～4.8%);相关分析表明,各无机磷形态和有效磷的相关性大小依次为Ca_2-P(0.912)Ca_8-P(0.598)Al-P(0.569)Fe-P(0.531)O-P(0.426)Ca_(10)-P(0.138),仅Ca_(10)-P和有效磷不具有相关关系,其余无机磷形态和有效磷均有极显著相关关系;通径分析表明,各无机磷形态对有效磷的贡献大小依次为Ca_2-P(0.771)Ca_8-P(0.155)Fe-P(0.107)O-P(0.042)Al-P(0.010)Ca_(10)-P(-0.068)。其次,逐步回归分析结果也证实Ca_2-P、Ca_8-P和Fe-P是塿土有效磷的主要磷源,Al-P和O-P是缓效磷源,Ca_(10)-P则难以被作物吸收利用。     

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。     

退化砂姜黑土的无机磷特性及其活性研究

通过对退化砂姜黑土的无机磷组成和活化方法进行研究，结果表明：砂姜黑土的无机磷以磷灰石（Ca10-P)和闭蓄态磷酸盐（O-P）的含量为高，分别占无机磷总量的27%-48%和26%-37%。砂姜黑土中无机磷的总量以及其中Ca2-P、Al-P、Fe-P的含量均随着土壤肥力的退化而显著降低。在退化砂姜黑土中施用有机肥，能够大幅度提高速效磷的含量，而施用含有一定旦溶磷细菌的肥料则可以在不增加全磷量的情况下，促进土壤中Ca10-P和Ca8-P等向Ca2-P、Al-P等形态无机磷的转化，从而提高土壤中速效磷的含量。     

小麦玉米秸秆长期还田对砂姜黑土磷库组成的影响

为优化管理小麦-玉米轮作体系秸秆还田条件下的土壤磷素,本研究依托皖北砂姜黑土区秸秆还田定位试验,设置不施肥（CK）、常规施肥（F）、常规施肥+小麦秸秆单季还田（FWS）、常规施肥+玉米秸秆单季还田（FMS）、常规施肥+小麦玉米秸秆双季还田（FWMS）5个处理,采用蒋柏藩-顾益初法及Bowman-Cole法分别测定了砂姜黑土无机磷和有机磷组分含量,运用相关分析和通径分析探究了土壤不同磷组分与有效磷之间的关系。结果表明：小麦玉米秸秆还田显著提高了砂姜黑土全磷和有效磷含量及土壤磷活化系数。秸秆还田可显著提高砂姜黑土无机磷组分中磷酸二钙（Ca₂-P）、磷酸铝（Al-P）及磷酸铁（Fe-P）的含量,与F处理相比,FWS、FMS和FWMS的土壤Ca₂-P含量分别增加32.3%、28.4%和43.8%,Al-P含量分别增加15.3%、10.7%和13.4%。土壤有机磷组分中活性有机磷（LOP）、中活性有机磷（MLOP）和中稳性有机磷（MROP）含量在秸秆还田条件下均明显增加。秸秆还田下砂姜黑土闭蓄态磷（O-P）含量无显著变化,FMS和FWMS处理的磷酸八钙（Ca₈-P）含量显著增加,磷灰石（Ca₁₀-P）和高稳性有机磷（HROP）含量下降。秸秆还田可显著增加砂姜黑土中Ca₂-P所占比例,降低O-P、Ca₁₀-P和HROP的占比。砂姜黑土中Al-P、Fe-P、Ca₂-P及MLOP与有效磷呈极显著正相关关系,其中Al-P、Ca₂-P和MLOP对有效磷的正向直接影响较大。研究表明,小麦-玉米轮作制中秸秆单季或双季还田均可促进砂姜黑土中无效态磷向有效态磷和缓效态磷转化,从而提升土壤磷素有效性,秸秆单季和双季还田处理在砂姜黑土磷素活化效果方面无显著差异。     

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.     

新垦灌耕棕漠土不同团聚体中磷组分研究

[目的]研究新疆南疆3县新垦灌耕灰棕漠土不同团聚体无机磷组分分布规律.[方法]采用干筛法来进行土壤团聚体分级,蒋柏藩和顾益初等[1,2]提出的无机磷分级改进法测定不同团聚体中无机磷的组分.[结果]南疆3县新开垦灌耕棕漠土中的无机磷组分随着团聚体大小增大而减少,但无机磷的变化范围因土地利用方式的不同而异.不同团聚体的无机磷组分以Ca10 -P为主,占无机磷总量的22;～55;.无机磷组分中含量最低的是Fe-P和Al-P,占无机磷总量的2;～6;.无机磷组分中O-P占总量的9;～30;.有效磷Ca2 -P约占无机磷总量的5;.Cas -P含量为无机磷总量的20; ～ 30;.不同团聚体之间无机磷含量的差异都达到极显著的水平.[结论]在南疆3县新垦灌耕棕漠土不同团聚体中无机磷组分中以Ca10-P为主,占无机磷总量的一半左右,且无机磷组分在不同团聚体中的差异都达到显著或极显著的水平.     

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。     

不同培肥处理对采煤塌陷地复垦土壤Hedley P形态的影响

采用修正的Hedley磷素形态分级方法,研究了不同培肥处理对土壤各形态磷的影响。研究结果表明,施肥处理对土壤中各种磷素形态都有提高,但不同处理提高的幅度不同,其中,对活性态磷(H2O-P+NaH-CO3-P)的提高幅度依次为:无机肥+有机肥+菌肥>无机肥+菌肥>无机肥+有机肥+基质>无机肥+有机肥>无机肥>CK,对中等活性态磷(NaOH-P)的提高幅度依次为:无机肥+有机肥+菌肥>无机肥+有机肥>无机肥+菌肥>无机肥+有机肥+基质>无机肥>CK。无机肥+有机肥+菌肥处理与对照相比,对土壤的活性态磷和中等活性态磷分别提高了149.6%和73.3%。