土壤磷素活化剂应用效果研究

磷肥的低利用率不仅会造成直接的经济损失,而且对人们赖以生存的环境产生不良后果。因此如何提高磷肥当季利用率、减少因磷肥损失带来的环境污染是长期以来全球共同关注的课题。磷素活化剂的研制和应用是改善我国磷肥利用率低、磷素固化严重现状的有效途径之一。它能有效地提高土壤中磷素利用率,减少磷肥施用量,缓解磷资源不足的矛盾,具有远大的发展前景。本文总结了磷素活化剂的种类及各种活化剂的作用机理和作用效果,并展望了今后的研究方向。     

城市污水再生水灌溉对黑麦草生长及土壤磷素转化的影响

为了进一步明确城市污水再生水的农业利用价值,在温室条件下采用盆栽试验方法种植黑麦草,以自来水(clean water,CW)灌溉为对照,分别进行全再生水(reclaimed municipal wastewater,RW)和混合再生水(自来水+再生水,CW+RW,1∶1)灌溉处理,研究了再生水灌溉对黑麦草生长和土壤磷素的转化特征。结果表明,城市污水再生水灌溉显著增加了黑麦草地上部和根系的生物量,CW+RW处理黑麦草地上部和根系生物量在播种55 d后分别较对照(CW)增加18.92%和6.42%,RW处理分别增加26.79%和10.55%;黑麦草地上部磷含量分别显著增加8.48%和10.93%。再生水灌溉土壤全磷含量变化不大并有减少趋势,但土壤速效磷含量CW+RW和RW处理分别较对照(CW)增加29.15%和43.80%;CW+RW和RW处理显著增加了土壤有机磷组分中的活性有机磷和中活性有机磷,与对照CW相比,其中活性有机磷增幅分别为50.30%和81.57%,中活性有机磷增幅分别为7.66%和13.68%;也显著增加了无机磷组分中的Ca2-P和Ca8-P,CW+RW和RW处理Ca2-P含量由对照的12.90 mg·kg-1分别增加到16.42 mg·kg-1和15.49 mg·kg-1,与对照相比,增幅分别为27.29%和19.38%,Ca8-P增幅分别为19.94%和16.03%。再生水灌溉显著降低了土壤pH并显著增加了土壤有机质含量,这可能是增加土壤磷活性的原因之一。再生水灌溉对提高土壤磷素利用率有促进作用。     

土壤磷淋失机理初步研究

用石膏标记的方法,研究了蝼土磷素淋移的机理。试验表明,(土娄)土中广泛存在的大孔隙,可能是磷素淋移的主要途径。石膏悬液可以达到的最大可见深度约为90.cm(距灌溉面约70cm)。用200mg/kg磷溶液浇灌,非常明显地提高了沿大孔隙壁深达80.cm土壤的OlsenP含量,但本体土样没有明显提高;试验还观察到石膏悬液可以通过根表到达距地表55cm深的土壤剖面。     

集约化大棚蔬菜种植条件下土壤硒有效性的影响因子分析

Soil properties dramatically change after long-term greenhouse vegetable cultivation, which further affects soil selenium (Se) nutritional status and plant Se uptake. An evaluation of Se availability after long-term greenhouse vegetable cultivation (GVC) can help in better understanding its influential factors under GVC conditions and will also facilitate further regulation of soil Se nutrition in GVC systems. Two typical GVC bases were chosen: one with clayey and acidic soil in Nanjing, southern China, and the other with sandy alkaline soil in Shouguang, northern China. Twenty-seven surface soil samples at the Nanjing base and 61 surface soil samples at the Shouguang base were collected according to cultivation duration and cultivation intensity. Soil properties including soil available Se (PO₄^3--Se) and total Se (T-Se) were analyzed. The results showed that soil PO₄^3--Se was significantly and negatively correlated with soil Olsen-P, available K (A-K), and electrical conductivity (EC) at the Nanjing base. At the Shouguang base, however, no significant correlation was found between soil PO₄^3--Se and Olsen-P and EC, and soil PO₄^3--Se increased with increasing soil organic matter (OM). Intensively utilized greenhouse vegetable cultivation caused significant changes in soil properties and further affected soil Se availability. Due to different management practices, the dominant factors affecting Se availability varied between the two GVC bases. At the Nanjing base, the dominant influential factor on soil Se availability was soil nutritional status, especially Olsen-P and A-K status. At the Shouguang base, where organic fertilizers were applied at high rates, soil OM was the dominant influential factor.     

长期施肥磷素盈亏及其对土壤磷素状况的影响

利用12年长期定位试验研究了长期施肥不同处理土娄土磷素去向和盈亏(平衡)及其对耕层土壤全磷、Olsen P的影响,结果表明,作物吸磷量随施磷量的增加而有所增加,作物对磷的利用有奢侈吸收现象;土壤耕层全磷、Olsen P及其增加量与土壤磷素盈亏呈极显著直线正相关;随肥料施入土壤的磷主要累积在土壤耕层(0~20 cm),施肥过高,特别是化肥配合有机肥施用会引起磷向土壤剖面下层淋移,M1NPK、M2NPK、SNPK、NPK和PK处理分别有34.7、33.0、2.2、8.8和6.4%的磷在100 cm土体内去向不明,有可能被淋洗到更深的土体中。长期不平衡或大量施磷,磷累积表观利用率低于15%,而平衡施肥,可以达到40%以上。     

县域农田土壤磷素积累及淋失风险分析——以北京市平谷区为例

作物的磷素需求和投入的差异导致土壤磷素积累对环境的影响不同。通过分析京郊平谷区果树、蔬菜和粮食作物的磷素投入数量和农田土壤有效磷含量,比较研究不同作物体系中土壤磷素积累对环境的影响。结果表明,粮田、菜地和果园平均年际磷投入量分别为76、575kgP2O5·hm^-2和693kgP2O5·hm^-2,其中菜地和果园的磷素投入以有机肥为主,年际磷盈余分别达到498kgP2O5·hm^-2和468kgP2O5·hm^-2,远大于粮田的磷素盈余（38kgP2O5·hm^-2）。这种状况造成粮田、菜地和果园土壤Olsen—P含量差异很大,分别为18．4（n=260）、44．3（n=108）mg·kg^-1和40．4mg·kg^-1（n=548）。分析钙质土壤Olsen—P与CaCl2浸提P的相关性发现,钙质土壤存在着Olsen—P与CaCl2-P突变拐点即磷的淋溶拐点,在拐点之后土壤CaCl2-P随土壤Olsen—P的增加而显著增加,且土壤磷淋溶拐点明显受土壤类型及质地的影响。按质地分类,砂壤、轻壤和重壤拐点分别是23．1、40．1mg·kg^-1和51．5mg·kg^-1,土壤质地由轻至重拐点Olsen—P值随之逐渐增加。根据质地模拟,7．7％的粮田、44．0％的菜田、33．6％的果园土壤磷淋失风险较高。因此,合理的磷素投入在果树、蔬菜作物的可持续生产中具有重要的意义。     

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。     

长江流域稻-油轮作区土壤磷库现状及环境风险分析

明确长江流域水稻-油菜轮作种植区土壤磷(P)库现状,评估土壤磷淋失风险,以期为长江流域水稻-油菜轮作体系合理施磷提供参考。2018年4—5月在长江流域水稻-油菜轮作典型种植区域的14个省(市/区)采集油菜收获后的耕层土壤样品247个,测定土壤全磷、有效磷(Olsen-P)和可溶性磷(CaCl₂-P)含量,并参考土壤全磷和Olsen-P分级指标,明确我国长江流域水稻-油菜轮作种植区域土壤磷丰缺现状,建立Olsen-P与CaCl₂-P之间的定量关系。还根据Olsen-P分级选取72个样本进行Hedley磷分级测试,分析了水稻-油菜轮作种植区域土壤磷库分布特征。结果表明:长江流域水稻-油菜轮作种植区域耕层土壤全磷、Olsen-P和CaCl₂-P平均含量分别为0.62 g·kg^-1、23.2 mg·kg-1和0.49 mg·kg^-1。土壤全磷在长江上、中、下游间无明显差异,区域整体48.6%处于丰富状态。土壤Olsen-P缺乏和过量的现象并存,占比分别为23.1%和31.1%,土壤Ol...     

长期施肥紫色土有效磷变化及其对稻麦轮作产量的影响

【目的】通过总结分析长期施肥处理下紫色土稻麦轮作土壤有效磷的变化特征,以及土壤磷素变化对作物产量的影响,为紫色土稻麦轮作磷素管理提供理论依据。【方法】依托国家肥力监测网紫色土肥力监测试验站27年的稻麦轮作定位试验,选取10种不同施肥处理：CK处理（只种作物不施肥）;N、NP、NK、PK、NPK为不同氮（N）、磷（P）、钾（K）化肥配施处理;M、NPKS、NPKM、1.5NPK+M为有机肥（M）、秸秆还田（S）及其与化肥配施处理。试验数据涵盖1991—2018年,测定不同施肥处理下土壤有效磷含量和作物产量,计算100 kg籽粒磷素吸收量和磷肥利用率,分析土壤磷素变化对累积磷盈亏的响应,采用不同模型计算土壤磷素农学阈值。【结果】长期施用磷肥能够显著提高土壤有效磷含量,各施磷处理有效磷年均增量为0.80—2.32 mg·kg^-1;而不施磷处理CK、N、NK和单施有机肥处理M的土壤有效磷含量则逐年下降至平稳状态。不施磷处理土壤磷素一直处于亏缺状态,施磷各处理27年后土壤累积磷盈余量为244.8—698.2 kg P·hm^-2,其中1.5NPK+M处理累积磷盈余量最高;施磷处理土壤累积盈余量与土壤Olsen-P增量呈显著线性相关,土壤每盈余磷100 kg·hm^-2,土壤有效磷含量提高4.27—6.5 mg·kg^-1。磷肥施用能显著提升稻麦轮作系统作物产量和吸磷量,100 kg水稻籽粒需磷量为0.17—0.41 kg,100 kg小麦籽粒需磷量为0.25—0.57 kg;试验各处理的磷肥利用率为10.3%—39.7%;4种模型（线性-平台模型、双直线模型、BoxLucas模型和米切里西模型）均能较好地拟合作物产量与紫色土有效磷含量的响应关系,其中双直线模型的拟合度最好,其计算的水稻和小麦的土壤有效磷农学阈值分别为13.28和9.93 mg·kg^-1。 【结论】在紫色土水稻-小麦轮作体系中,合理施用磷肥能显著提高作物吸磷量、产量以及土壤有效磷含量。推荐双直线模型用于计算紫色土稻麦轮作体系下土壤有效磷的农学阈值,生产上应根据土壤有效磷含量及其农学阈值调整磷肥施用量。     

长期施磷对旱地冬小麦产量及土壤无机磷形态的影响

[目的]旱地石灰性土壤上磷肥利用率普遍较低,研究长期施用磷肥对旱地冬小麦产量及土壤无机磷形态及有效性的影响,为合理施磷提供理论依据.[方法]基于2004年在陕西杨凌开始的长期定位试验,设置施P2O50、50、100、150?kg/hm2共4个施磷水平.于2009、2013、2017年小麦收获期采样、测产,并分析植株和籽...