稻麦轮作区连续秸秆还田和施肥条件下砂姜黑土无机磷分布特征

为了揭示秸秆还田与化肥施用对砂姜黑土无机磷的影响,基于实施多年的秸秆还田与施肥定位试验,设置了常规施肥+秸秆全量还田(HN₁)、常规施肥量50%+秸秆全量还田(HN₄)、不施肥+秸秆全量还田(HN₀)、常规施肥+秸秆移除(N₁)、常规施肥量50%+秸秆移除(N₄)、不施肥+秸秆移除(N₀)处理,采用田间取样与室内化验分析相结合的方法研究了土壤不同形态无机磷的剖面分布及累积特点。结果表明,同等化肥施用水平下,秸秆还田较秸秆移除显著提高了土壤Ca₂-P和Fe-P的含量,提高幅度最高达219.05%和51.35%,两种形态无机磷占无机磷总量的百分比也显著提高;Ca₈-P和Al-P含量整体上有所降低,Ca₁₀-P含量显著降低,无机磷总量有所提高。秸秆还田配施化肥对土壤无机磷的活化效果随化肥施用量的减少和土层深度的增加而降低。秸秆还田不施化肥使土壤Ca₂-P、Ca₈-P、Al-P和Fe-P含量显著降低。与秸秆移除相比,秸秆还田配施化肥促进了Ca₁₀-P等潜在磷源的转化和分解。Ca-P(Ca₂-P、Ca₈-P、Ca₁₀-P)和Fe-P所占比例最高,为供试土壤无机磷的主要构成形态。常规施肥条件下秸秆还田促进了土壤速效磷(Olsen-P)含量的快速提升,常规施肥量50%条件下秸秆还田促进了表层土壤Olsen-P的提升,而无肥条件下秸秆还田对土壤Olsen-P含量的提升无明显效果。土壤Ca₂-P、Ca₈-P、Al-P和Fe-P与土壤Olsen-P的相关性均达到显著或极显著水平,表明4种无机磷与土壤Olsen-P关系密切,可能为土壤有效磷的重要来源。因而,秸秆还田不施化肥会加速土壤无机磷的耗竭,秸秆还田与化肥合理配施,可通过将缓效态无机磷转化为Ca₂-P和Fe-P等高活性无机磷,提高土壤供磷能力。     

黄土高原沟壑区苜蓿地土壤碳、氮、磷组分的变化

对黄土高原沟壑区不同种植年限苜蓿(Medicago sativa)地土壤碳、氮、磷组分的分析结果表明:连续种植5年,土壤碳、氮各组分含量最低,而年限延长含量则有所提高;15年生苜蓿生长已进入衰退期,各组分含量远低于土壤肥力得到一定程度恢复的23年生苜蓿地.P与C、N组分的变化不同,Ca₂-P和Fe-P含量随年限延长逐渐降低,到23年时又有升高趋势,而Ca₈-P、Al-P、O-P变化趋势则与之相反,5年生苜蓿地以中活性有机磷为主,10年、15年、23年生苜蓿土壤有机磷组分的变化表现为:中稳性有机磷(MROP)>中活性有机磷(MLOP)>高稳性有机磷(HROP)>活性有机磷(LOP).     

长期定位施肥条件下紫色土无机磷形态演变研究

应用蒋柏藩-顾益初无机磷分级体系对22年长期定位施肥试验紫色土0~100 cm土层无机磷形态进行分级测定,研究了各形态的无机磷在土壤剖面的分布及演变规律。结果表明,长期施用化学磷肥以及有机无机肥配施处理的土壤全磷、有效磷和各形态无机磷均较试验前有不同程度的增加,且以猪粪+NPK(M+NPK)处理土壤增加最多,其中有效磷含量增加了6倍;不施肥(CK)和单施氮肥(N)的处理土壤有效磷、全磷和各形态无机磷出现了下降,其中有效磷含量分别降低了51.1%和53.5%。除了Fe-P 和Ca₁₀-P含量下层高于上层外其余各形态无机磷都表现为耕层高于下层的特征。各处理Ca₂-P、Al-P、Ca₈-P、O-P等无机磷的剖面分布较为相似,均呈20~60 cm下降比较迅速,80~100 cm变化不大或者稍微上升的趋势,而Fe-P则表现为下层含量高于耕层。相关分析表明各组分无机磷对紫色土有效磷的贡献为Ca₂-P(0.9569)>Al-P(0.9265)>Ca₈-P(0.9100)>Fe-P(0.8277)>Ca₁₀-P(0.7449)>O-P(0.7362)。长期有机无机肥配施可以显著增加磷素在土壤中的累积,并能减少土壤对磷素的固定,增强其在土壤中的移动,促进土壤磷素向有效态转化。     

连续6年施磷肥对土壤磷素积累、形态转化及有效性的影响

长期施磷肥对土壤磷素积累、形态转化以及有效性的影响是国内外土壤化学研究的热点之一。本研究利用从2008年开始在京南地区进行的紫花苜蓿连续6年施用磷肥定位试验,研究不同施肥处理对紫花苜蓿田土壤磷素积累、形态转化及其有效性的影响。试验地土壤为褐潮土,试验开始前耕层(0~20 cm)土壤有机质为11.2 g/kg,全磷为0.77 g/kg,速效磷为5.66 mg/kg,pH为8.3。结果表明,连续不施磷肥土壤的全磷、速效磷、无机磷各组分含量较连续施磷肥处理均明显降低,说明连续施用磷肥可显著扩大土壤中的有效磷库;不施磷肥处理耕层(0~20 cm)土壤全磷下降了6.94%,速效磷下降了16.3%,施用磷肥处理耕层土壤全磷增加1.3%~13%,速效磷增加164.7%~335.9%;不同的施磷肥处理对Ca₂-P含量的影响最大,不施磷肥的土壤Ca₂-P几乎耗竭,而施磷处理的Ca₂-P增加幅度可达19~36倍;此外,施用磷肥也使土壤Ca₈-P、Ca₁₀-P、Al-P、Fe-P、O-P有不同程度的提高。通过2013年的停施磷肥试验可知继续施磷肥的处理(F₂)与停施磷肥的处理(F₂')在土壤磷素水平、苜蓿产量及养分含量上均没有显著差异,表明磷肥存在明显的后效作用,之前积累在土壤中的磷素具有生物有效性。     

3个冬油菜品种不同生育时期土壤磷素特征

以3个冬油菜品种(陇油7号,天油4号,陇油8号)不同生育时期(出苗期、五叶期、十叶期、返青期、现蕾期)采集的土壤样品为对象,对土壤的全磷(TP)、速效磷(AP)、有机磷(orP)和无机磷(inP)及无机磷组分铝磷(AL-P)、铁磷(Fe-P)、钙磷(Ga-P)和闭蓄态磷(O-P)含量及动态变化进行分析。结果表明:(1)3个冬油菜品种不同生育时期土壤全磷和速效磷含量分别为1.347～1.694 g/kg和0.060～0.117 g/kg,土壤全磷和速效磷均属于较高水平。(2)土壤中的磷素以无机磷为主(1.018～1.398 g/kg),占全磷总量的75.58%～82.53%;无机磷组分以钙磷(Ga-P)含量最高,占无机磷总量的58.15%～70.93%;其次是铝磷(AL-P),占9.98%～11.80%;闭蓄态磷(O-P)占4.65%～4.94%;铁磷(Fe-P)最少,占1.15%～1.29%。(3)3个冬油菜品种土壤无机磷总量随着冬油菜的生长先降低后增加,有机磷含量的变化与之一致;土壤铝磷与闭蓄态磷的含量也是随着冬油菜的生长先降低后增加;钙磷含量随着冬油菜的生长呈现"M"型的变化趋势,而铁磷的含量则出现与之完全相反的"W"型。(4)3个冬油菜品种在不同生育时期土壤全磷含量间无显著差异;在越冬前陇油7号的各土壤磷组分含量大体上都低于其他两个品种的冬油菜。     

农牧交错带人工种草对土壤磷素有效性的影响

在北方农牧交错带,选择种植4年的多年生人工草地,即扁穗冰草、草地雀麦、无芒雀麦、羊草和紫花苜蓿草地,研究了人工种草对土壤磷素有效性的影响。结果表明,人工种草后土壤总有机碳含量接近天然草地水平,而人工草地土壤全磷含量、Ca-P含量显著低于天然草地,且速效磷含量均在3mg/kg以下。人工草地土壤无机磷占全磷的比例显著低于天然草地,且人工草地土壤O-P无法检测出含量(除扁穗冰草草地)。相关分析表明土壤速效磷含量与土壤各形态无机磷均呈显著正相关关系,说明在磷素较低的石灰性土壤中,各形态无机磷都是植物所需磷素的重要来源。     

土地利用方式对陇中黄土高原土壤磷组分的影响

对陇中黄土高原地区至少已有50年传统耕作历史的农田(耕作和休闲)和退耕24年的草地(围封和放牧)土壤磷组分进行了比较研究。结果表明,1)农田土壤中活性无机磷(H₂O-Pi、NaHCO₃-Pi)、潜在活性无机磷(NaOH-Pi)和0～10 cm土层中稳性无机磷(DHCl-Pi)以及30～60 cm土层高稳性无机磷(HHCl-Pi)的含量显著高于草地;潜在活性有机磷(NaOH-Po)含量0～10 cm土层围封草地显著高于农田,20～60 cm土层农田显著高于草地。2)土壤各磷组分之间的迁移转化主要发生在中稳性无机磷DHCl-Pi与其他磷组分之间,且农田中磷组分之间的转化主要发生在0～20 cm土层。3)土壤速效磷、全磷与H₂O-Pi、NaHCO₃-Pi、NaOH-Pi之间及土壤全氮、有机碳与NaOH-Pi、NaOH-Po、HHCl-Pi之间呈极显著正相关关系,而土壤pH与NaHCO₃-Po呈显著负相关,与H₂O-Pi、NaHCO₃-Pi、NaOH-Pi、NaOH-Po、HHCl-Pi极显著负相关。     

不同种植年限紫穗槐根际非根际土壤磷组分含量特征

以不同种植年限的紫穗槐根际和非根际土壤为试验对象, 采用Tiessen等修正后的Hedley土壤磷素分级方法,对其有效磷、全磷及不同形态磷组分进行了分析研究。结果表明,不同年限根际土壤有效磷含量均高于非根际土壤。从无机磷含量特征可以看出除了H₂O-Pi(水溶磷)和Conc.HCl-Pi(浓 HCl提取无机磷)外,其余无机磷均是Y₆₀的含量最高。不同形态磷:除Y₂₈的NaHCO₃-Po(0.5 mol/L NaHCO₃提取有机磷)外,其他株龄的NaHCO₃-Pi(0.5 mol/L NaHCO₃提取无机磷),NaOH-Pi(0.1 mol/L NaOH提取无机磷),NaHCO₃-Po,NaOH-Po(0.1 mol/L NaOH提取有机磷),Conc.HCl-Po(浓 HCl提取有机磷)含量均是根际高于非根际土壤相应磷指标含量。根际土壤有效磷与Dil.HCl-Pi和Conc.HCl-Po含量显著相关(P<0.05),H₂O-Pi与Total-P含量显著相关(P<0.05),根际和非根际土壤有效磷与pH值和根际全磷含量相关性均不显著(P>0.05)。     

大通牛场旱作草甸土磷形态的含量分布

应用蒋柏藩和顾益初 ( 1989)提出的土壤无机磷分级方法 ,对大通牛场旱作草旬土进行了无机磷形态分级的研究 ,结果表明 ,旱作草甸土耕作层中无机磷占全磷的 2 4 17% ,有机磷占全磷的 75 83%。就各种形态的无机磷而言 ,H2 SO4 溶性磷含量最高 ,占无机磷总量的 58 68% ,NaOH -Na2 Co3 溶性磷次之 ,占19 73% ,NH4 Ac溶性磷居三 ,占 11 57% ,NaHCl3 溶性磷和NH4 F溶性磷基本相当 ,分别占 4 96%和5 0 6% ,闭蓄态磷 ( 0 -P)含量最少 ,几乎为零。其总的顺序排列为H2 SO4 溶性磷 >NaoH -Na2 Cl3 溶性磷>NH4 Ac溶性磷 >NH4 F溶性磷 >NaHCl3溶性磷 >0 -P。     

星星草的生长对盐碱土磷素营养的影响

研究不同生长年限星星草对盐碱土全磷、速效磷、有机磷和无机磷含量及磷酸酶活性的影响.结果表明:土壤全磷、速效磷、有机磷和无机磷含量增加,三龄时达到最高值.星星草对盐碱土速效磷和有机磷含量有明显的影响;土壤磷素各项指标及磷酸酶活性之间都存在着一定的相关关系,其中磷酸酶活性与磷素各指标之间呈极显著相关.     

紫花苜蓿人工草地土壤养分及土壤微生物特性

以不同生长年限的紫花苜蓿(Medicago sativa L.)人工草地为研究对象,于2008年分别测定了生长1~5年的紫花苜蓿人工草地土壤的微生物生物量碳和微生物氮、土壤养分和微生物数量。结果表明:不同生长年限的紫花苜蓿人工草地土壤微生物特性及其养分含量存在差异,其中以生长4年的各项指标为最高;土壤表层微生物碳、氮含量高于土层10~20 cm中的含量,土壤养分存在"表聚"现象;表层土壤微生物数量高于10~20 cm土层,固氮菌占优势,真菌的数量较少;土壤有机质含量影响土壤微生物碳、氮含量,微生物碳与土壤速效钾(P<0.05,r=0.916)、微生物氮与速效磷均存在显著正相关(P<0.05,r=0.995)。     

垦殖对川西北高寒草地土壤中不同磷组分含量的影响

选择川西北高寒草地垦殖3和10年后的川贝母种植地为研究对象,以邻近未开垦天然草地土壤为对照,采用修正后的Hedley磷元素分级方法,探究垦殖对川西北高寒草地土壤磷组分含量变化的影响。结果表明,垦殖导致了高寒草地土壤全磷(TP)、水溶性磷(H_2O-Pi)、活性磷(NaHCO_3-P)、潜在活性磷(NaOH-P)、中稳性磷(Dil.HCl-Pi)、高稳性磷(Conc.HCl-P)含量显著下降,残余态磷(Residual-P)显著上升。其中0～20 cm土层变化最显著,垦殖10年后,土壤TP、H_2O-Pi、NaHCO_3-P、NaOH-P、Dil.HCl-Pi和Conc.HCl-P分别下降了16.48%、78.98%、57.43%、26.06%、16.38%、10.87%,而Residual-P增加了40.08%。其中H_2O-Pi、NaHCO_3-P和NaOH-P含量变化显著高于其他组分的磷,说明磷的活性越高损失越明显。垦殖过程中,土壤H_2O-Pi、NaHCO_3-P和NaOH-P占全磷比重显著下降,而Dil.HCl-Pi、Conc.HCl-P和Residual-P呈上升趋势。垦殖前3年,土壤全磷及各形态磷组分的年下降率显著高于垦殖3～10年,说明垦殖过程中磷的损失主要发生在垦殖前期。     

基于Meta-analysis研究中国北方苜蓿土壤水分和养分效应

以中国北方为研究区域,检索已发表的相关文献田间试验数据,采用整合分析方法(Meta-analysis)系统探究种植年限对苜蓿地土壤水分和养分的时空效应。结果表明,与1~2龄苜蓿相比,随种植年限延长,土壤含水量和速效磷含量显著降低(P<0.05),变化率在-38.0%~-24.0%和-46.5%~-20.2%之间,土壤有机质和全氮含量先增加后降低,变化率分别在7.2%~32.0%和-7.7%~15.7%之间。降水量对苜蓿土壤水分和养分含量影响强烈,与干旱区、半干旱区相比,半湿润区种植苜蓿的增碳固氮作用最佳,9~11龄苜蓿土壤有机质含量增长率高达43.1%(P<0.05),6~8龄苜蓿全氮含量增长率可达12.5%(P<0.05),同时也强烈消耗土壤水分和速效磷。与黄绵土、黑麻土和灰钙土相比,黑垆土种植苜蓿15年以上仍可显著提高土壤的有机质和全氮含量,增长率分别为19.9%和14.8%(P<0.05)。     

行间生草葡萄园土壤微生物量与土壤养分的通径分析

在酿酒葡萄(Vitis vinifera)园行间播种白三叶草(Trifolium repens L.)、紫花苜蓿(Medicago sativa L.)和高羊茅(Festuca arundinacea Schreb),以清耕为对照,研究了土壤微生物量、土壤微生物呼吸强度和土壤微生物熵的变化及其与土壤养分的关系。结果表明:与清耕(对照)相比,白三叶草和紫花苜蓿处理显著提高了土壤有机质、全氮含量,显著降低了速效磷含量;而高羊茅处理土壤有机质和速效钾含量显著低于清耕。白三叶草、紫花苜蓿和高羊茅处理土壤微生物量C含量分别比清耕增加65.2%,61.6%和6.7%;微生物量N含量分别比清耕增加53.6%,52.4%和15.0%。各生草处理土壤微生物熵均显著高于清耕,但土壤微生物呼吸强度与清耕之间无显著差异。微生物学指标总体与土壤有机质、全氮、碱解氮、速效钾呈显著或极显著正相关,与全磷和速效磷呈显著或极显著负相关。通径分析表明,碱解氮、全氮是影响土壤微生物量C、N和微生物呼吸强度、微生物熵重要的直接作用因子。     

绿洲灌溉区与旱作区连作苜蓿土壤理化性质的研究

为研究连作模式下不同气候区苜蓿（Medicago sativa L.）土壤理化指标地域分布的差异性,对甘肃省灌区和旱作区连作苜蓿土壤的全氮（TSN）、有机碳（SOC）及土壤团粒结构等指标进行研究。结果表明：灌区SOC含量均高于旱作区,90～100 cm土层差值最大,达3.41 g·kg^-1;0～100 cm土层灌区SOC含量为6.81~12.49 g·kg^-1,均值为9.25 g·kg^-1,比旱作区高22%。旱作区TSN含量随土壤深度增加而减小,含量为（1.03±0.01）~（0.44±0.04） g·kg^-1;0～30 cm土层灌区TSN含量相对较稳定,30～60 cm土层则急剧下降,70～100 cm内又较为稳定,TSN含量维持在（0.66±0.01） g·kg^-1。灌区苜蓿土壤的分形维数均低于旱作的,0～40 cm土层内随土壤深度增加而增大（P<0.05）,随着土壤深度的增加>0.25 mm土壤团粒质量在干筛和湿筛处理下均呈现降低趋势;0～20 cm土层的土壤分形维数小于20～40 cm的,在干筛条件下,>5 mm的土壤团聚体含量最高,5～2 mm的次之,0.5～0.25 mm的最少。因此,苜蓿土壤SOC和TSN含量随着灌溉水平的差异表现出显著变化,且灌区苜蓿土壤团粒结构优于旱作区更适合苜蓿耕作,但旱区苜蓿土壤0～30 cm土层保水性等同于灌区的,说明连作苜蓿具有较强的抗旱性。     

添加生物质炭对黄土高原旱作农田土壤养分、腐殖质及其组分的影响北大核心CSCD

黄土高原水土流失严重,导致部分土壤养分和质量明显下降。生物质炭在土壤改良方面被广泛应用,能提高作物产量和土壤生物活性水平。然而,生物质炭是否可以通过改善土壤养分、腐殖质组成及含量来提高黄绵土理化性质尚不清楚。以黄土高原黄绵土为研究对象,依托甘肃农业大学旱作农业试验站,设置6个生物质炭添加水平(0、10、20、30、40、50 t·hm^(-2))的4年定位试验,测定土壤养分、有机碳组分、结合态腐殖质构成及组分变化。结果表明:生物质炭添加量为20 t·hm^(-2)及以上时能显著增加重组有机碳(HFOC)、轻组有机碳(LFOC)、有机质和全氮含量,对全磷、全钾含量无显著影响,而高添加量显著增加速效钾含量但降低速效磷含量,低添加量显著增加速效磷含量但降低速效钾含量;添加生物质炭20 t·hm^(-2)及以上时土壤松结合态腐殖质(LCH)含量显著增加47.50%~65.83%;生物质炭添加量超过30 t·hm^(-2)时,腐殖质组成成分富里酸(FA)的含量显著增加78.79%~133.33%;轻组有机碳、重组有机碳和松结合态腐殖质是促进土壤总有机碳(TOC)增加的直接作用因素,其中LFOC和HFOC对TOC的解释率分别为72.55%和89.74%。本研究为生物质炭在黄土高原旱作农业区土壤改良、肥力提升方面提供了理论参考。     

南疆绿洲灌区红枣间作苜蓿模式下土壤化学性质及微生物的改变

通过大田试验,采用红枣(Ziziphus jujuba)?||苜蓿(Medicago sativa)间作(JA)、苜蓿单作(SA)、红枣单作(SJ)?3种种植模式,研究了不同种植模式对土壤养分以及土壤微生物性状的影响.结果表明:在间作条件下,土壤pH总体表现为"先下降,后升高"的变化趋势;土壤碱解氮含量表现为SA?>?...