黑土无机磷形态及其有效性研究

采用顾、蒋提出的无机磷分级方法,对吉林省黑土进行了无机磷形态组成的研究。结果表明:供试黑土中60%～80%左右的磷以无机磷形式存在,其组成如下:O-P(16.25%～61.0%)>Fe-P(11.42%～38.63%)>Ca10-P(11.66%～34.48%)>Al-P(8.71%～23.77%)>Ca2-P(5.17%～22.51%)>Ca8-P(1.81%～27.19%)。利用相关分析和通径分析相结合的方法,研究比较了各组无机磷对有效磷的相对重要性,它们依次是:Ca2-P>Al-P>Fe-P>Ca8-P>O-P>Ca10-P。在吉林省黑土中Ca2-P是主要磷源,而Al-P、Fe-P是Ca2-P的有效补充。黑土中各形态无机磷的组成是相对稳定的,而且它们可以通过自身或者另外一方直接或间接地影响土壤中有效磷的含量。建立了Olsen-P与对其影响较大的二因子间的回归方程:y=2.433 0.466x1 0.134x3。     

土壤无机磷分级及生物有效性研究进展

结合国内外已有研究成果,介绍了无机磷来源、形态和数量概况,综述了无机磷分级测定方法的研究进展,分析了无机磷生物有效性的影响因素,尤其施肥对无机磷剖面分布及分级的影响。在此基础上,指出目前农田土壤无机磷分级研究存在的问题,并对下一步研究进行了展望。     

杨凌地区大棚土壤无机磷形态及有效性研究

为了研究杨凌地区不同年限大棚土壤磷素的有效性及无机磷的空间分布状况,采用蒋-顾石灰性土壤无机磷形态分级方法.对大棚土壤磷素形态、空间分布特性以及无机磷形态的生物有效性进行了研究.结果表明:大棚土壤各形态无机磷呈现出在表层(0-10 cm)强烈富集,向下剧减的垂直分布特征,大棚土壤的磷素以无机磷为主,Ca-P含量占无机磷含量的73.61%～77.11%,平均74.99%,大棚土壤0-40 cm土层中各形态无机磷含量大体也表现Ca-P含量(Ca10-P、Cas-P)高于其他形态的磷;大棚土壤无机磷含量高于露天菜地,但无机磷占全磷的比例有所下降,随着大棚土壤栽培年限的延长,Ca-P在无机磷组分中始终占主导地位,Ca10-P、Ca8-P、Ca2-P等无机磷组分的含量顺序及比例在一定范围内基本不变,保持耕层各形态磷的平衡,无机磷组分的形态分布及比例分配并没有随棚龄的变化而发生改变;与露天土壤相比,大棚种植的环境提高了Ca8-P、Ca2-P在无机磷所占的比例,从而提高了土壤中磷素的生物有效性.     

砂姜黑土无机磷的形态与肥力的关系

本文按顾益初、蒋柏藩的方法对砂姜黑土中无机磷的形态进行了区分,研究了各形态的有效性。结果表明,除Ca₁₀-P外,其它形态的无机磷都具有一定的有效性,从而否定了关于石灰性土壤中Ca-P都是无效的传统概念。     

温度对黑土磷形态及有效性影响

试验研究了不同温度对黑土磷形态及有效性的影响,结果显示:不施磷和施磷情况下,Ca2-P、Ca8-P、Fe-P含量均随温度的升高而增加;Al-P含量则随温度升高而减少;Olsen-P的含量,在不施磷时随温度升高而增加,且30℃时效果要明显好于10℃和20℃,施磷时,则随温度升高而减少。不施磷情况下,有效磷和各形态的无机磷含量均随培养时间的延长而增加;施磷时,除Ca8-P含量增加外,其它各形态磷均随培养时间延长而减少。通过相关分析和回归分析得出,黑土中磷的主要组分是Al-P和Ca2-P,并得出了它们与Olsen-P的回归方程:Y=-0.958+0.675X(1 Ca2-P)+0.286X(3 Al-P)。     

石灰性土壤无机磷有效性的研究

本文概要地介绍了作者推荐的关于石灰性土壤无机磷分级体系的建立依据,并将该分级体系中的Ca₂-P、Ca₈-P和Ca₁₀-P与张守敬的土壤无机磷分级体系进行了比较。根据对土壤中无机磷形态的分析,以及系列的生物试验结果,对石灰性土壤中不同形态无机磷的有效性进行了初步评价。     

冻融条件下黑土大孔隙结构特征研究

冻融作用会改变土壤微观结构,孔隙特征的变化是其结构性改变的重要体现。研究冻融作用对开展黑土区侵蚀机理研究及合理利用黑土资源具有重要意义。本研究旨在对冻融条件下原状土样的三维结构进行分析,获取孔隙特征的定量指标,进而分析冻融循环对土壤大孔隙的影响,为进一步揭示黑土区季节性冻融对黑土结构的影响提供证据。通过室内冻融循环试验结合CT扫描技术研究黑土原状土体大孔隙在7种冻融循环次数以及两组含水率下的变化规律,探讨在冻融循环作用下原状土体大于1.25 mm的孔隙变化特征。结果表明:在15次冻融循环内,随着冻融循环次数的增多,土壤孔隙度不断增大,在7次冻融循环后增长尤为显著;孔隙数量随冻融循环次数的增多而减小;规则孔隙度(RP)持续减小,不规则孔隙度(IRP)呈减小趋势而加长孔隙度(EP)呈增大趋势;孔径随冻融循环次数的增多而增大,孔径大于3 mm的孔隙孔隙度不断增大;冻融作用使孔隙出现大量分支,冻融循环次数越多分支占比越大。在冻融温差一定时,冻融循环后高含水率土壤比低含水率土壤的上述孔隙特征变化更为显著。研究成果为阐明冻融侵蚀机理、合理评价及利用寒区农田提供理论依据。     

外源磷对土壤无机磷的影响及有效性

通过对我国具有代表性的几个典型土类15年长期定位试验的CK和NPK处理以及原始土壤中无机磷组分的分析,研究施磷肥对土壤无机磷形态的影响及有效性。结果表明,原始土壤中闭蓄态磷和Ca10-P占无机磷比例大,土壤磷有效性低;在不施外源磷条件下连续耕作,各个土类的无机磷总量均逐年减少,其中主要是Ca2-P、Al-P和Fe—P明显降低;长期施用磷肥提高了土壤无机磷总量（TIP）和各组分的含量,其中以Ca2-P、Al-P和Fe—P提高比例显著,而0-P和Ca10-P提高的比例少。说明累积在土壤中的肥料磷多以有效性较高的形态存在。     

长期不同施肥对黑土无机磷组分的影响

以27年定位试验的黑土为对象,研究了长期不同施肥处理的黑土中无机磷组分的变化。结果表明,与不施肥相比,长期施用NP或NPK化肥显著增加黑土中Ca8-P、Ca10-P、O-P的含量,增加比率分别为435.9%和402.2%,38.3%和32.8%,28.6%和23.9%,而Ca2-P、Al-P、Fe-P无明显变化;秸秆或猪厩肥长期配施NPK化肥均可显著增加Ca2-P、Al-P和Fe-P的含量,增加比率分别为221.6%和221.8%,89.6%和40.9%,31.0%和15.6%,而猪厩肥配施NPK化肥使O-P降低不显著,仅为0.55%和0.88%,Ca8-P、Ca10-P无明显变化。秸秆或猪厩肥长期配施NPK化肥与单施NPK化肥相比,显著增加Ca2-P、Al-P、Fe-P的含量,增加比率分别为216.4%和216.6%,93.1%和43.5%,22.9%和8.44%;且Ca2-P的含量尤为突出。长期秸秆配施NPK化肥与长期猪粪配施NPK化肥相比,Al-P、Fe-P的增加含量更加突出。     

石灰性土壤无机磷分级方法的应用

土壤磷素形态的分级,对研究磷素形态转化及有效性,对了解土壤供磷状态,指导磷肥的合理施用等都是极其重要的。石灰性土壤无机磷的分级,过去一直沿用张守敬等(1957)的方法^[1],但该法对石灰性土壤中占主要成份的Ca-P没有从有效性上进一步分级。     

长期定位施肥对棕壤无机磷形态及剖面分布的影响

对棕壤26年长期定位试验的无机磷分级表明:长期施入有机肥或化学磷肥,除了Ca10-P含量在耕层减少外,其它各形态无机磷含量都有所增加;仅施N肥或不施肥,Al-P,Fe-P,O-P,Ca10-P含量均减少,Fe-P,Al-P,Cas-P,Ca2-P占无机磷总量的比例增加,而O-P,Ca10-P则下降了.各形态无机磷的剖面分布相似,均为先下降而后略微上升.相关分析和逐步回归分析表明,Ca2-P,Ca8-P,Al-P,Fe-P,O-P与速效磷之间达到1%的极显著水平,Ca10-P与速效磷之间达到5%的显著水平.Ca2-P,Cas-P对速效磷的贡献最大.     

保护性耕作对黄土高原旱地土壤总磷及组分的影响

为了探明保护性耕作对土壤总磷及磷组分的影响,依托在陇中黄土高原旱地区设立的保护性耕作长期定位试验,采用Tiessen土壤磷素分级法,系统研究了传统耕作(T)和5种保护性耕作方式—免耕(NT)、传统耕作秸秆还田(TS)、免耕秸秆覆盖(NTS)、传统耕作地膜覆盖(TP)、免耕地膜覆盖(NTP)下0—5,5—10,10—30cm土层总磷和各磷组分分布特征。结果表明:(1)较之T处理,5种保护性耕作方式均可提高0—10cm土层总磷含量,尤以NTS处理表现最明显,10—30cm土层NTS、TS处理总磷含量显著高于T处理,而NT、NTP、TP处理显著低于T处理;(2)NTS、NTP、NT处理可不同程度地提高0—10cm土层活性无机磷组分Resin—Pi、NaHCO_3—Pi的含量,尤其以NTS、NTP效果最显著,但10—30cm土层NTP处理2种磷组分分别较T处理低39.2%,13.6%;(3)保护性耕作对NaOH—Pi的影响没有明显规律;(4)D.HCl—Pi、C.HCl—Pi和Residual—P对耕作方式的响应不明显;(5)NTS、TS处理可以显著提高0—30cm土层有机磷组分NaHCO_3—Po、NaOH—Po、C.HCl—Po含量,NTP处理也可以提高NaHCO_3—Po和NaOH—Po含量,但该处理下稳定态的C.HCl—Po较T处理低11.5%;(6)各处理总磷和多数磷组分在土壤剖面呈自上而下逐渐递减分布规律,且在10—30cm土层同种覆盖条件下免耕处理的降幅大于耕作处理,无机磷组分Resin—Pi、NaHCO_3—Pi、NaOH—Pi的降幅明显,而有机磷组分NaHCO_3—Po、NaOH—Po的降幅相对较小;(7)Resin—Pi、NaHCO_3—Pi、NaHCO_3—Po对有效磷和作物产量都具有正向作用且贡献较大,免耕秸秆覆盖方式促进3种磷组分积累的效果最明显,从土壤磷素角度看它是最适合本地区农业可持续发展的保护性耕作方式。     

施磷对滨海盐土无机磷组分的动态影响

采用蒋柏藩、顾益初提出的土壤无机磷组分测定方法,在50d的培养过程中对滨海盐土的各无机磷组分进行了跟踪测定。结果表明:施入盐土中的无机磷在短期内主要增加土壤中的Ca2-P和Ca8-P的含量,而对A1-P、Fe-P和O-P的影响较小;施入盐土的无机磷首先转化成Ca2-P,然后再向Ca8-P、Ca10-P、Al-P、Fe-P和O-P转化;培养过程中,水分和温度的有利条件促进了土壤微生物的活动,加强了微生物对无机磷的固定。     

施肥对采煤塌陷区复垦土壤理化性质和磷分级的影响

以山西省晋城市采煤塌陷区复垦土壤为研究对象,连续3年定位施肥研究施用有机肥(M)、无机肥(NPK)、有机肥+无机肥(NPK+M)对土壤理化性状、土壤磷分级的影响。结果表明:试验结束后,不同施肥处理土壤的pH、容重、全氮、全磷含量差异均不显著;单施有机肥处理的有机质含量显著高于单施化肥处理;有机肥+无机肥处理土壤速效磷含量高于其余处理,但处理间差异不显著。有机肥+无机肥处理能够明显提高土壤无机磷组分Ca_8-P含量;不同施肥处理均显著提高了Fe-P,处理间差异不显著;各处理的O-P、Ca_(10)-P增幅不明显;对照处理的不同无机磷组分含量总体保持下降趋势,其中Ca_8-P、Fe-P降幅较为明显。有机肥处理对活性、中活性组分,有机肥+无机肥处理对活性、中稳性有机磷效果明显,无机肥对有机磷组分效果不显著。相关性分析表明,Ca_2-P、Ca_8-P、Al-P、Fe-P、中活性、中稳性有机磷与速效磷均呈显著正相关性,Ca_8-P、中活性有机磷与速效磷极显著相关。     

磷细菌筛选及其对土壤无机磷转化的影响

从潮土、水稻土、砂姜黑土和石灰土等土壤的植物根际土壤和根中分离了86株磷细菌,通过液体摇瓶培养3d,培养液水溶磷含量为4.2～387.3mg/L,水溶磷含量与培养液pH呈显著负相关(R2=0.621 6)。用筛选出的1株磷细菌(HCW115)进行玉米盆栽试验,结果表明,磷细菌处理的玉米干物重和吸磷量与对照相比分别增加了37.5%和40.2%,达到显著差异。磷细菌对土壤Al-P、Fe-P和O-P转化无明显影响,但可以促进土壤Ca2-P、Ca8-P和Ca10-P向有效磷转化而被玉米吸收,与原土相比,Ca2-P、Ca8-P和Ca10-P含量分别减少了74.9%,12.3%和1.51%。     

冬季覆盖作物对表层黑土渗透性能的影响

目的覆盖作物通过连续的地表覆盖和丰富的地下根系在土壤生态环境中发挥积极作用,探明不同根系特征覆盖作物对土壤渗透性能的影响,可为基于覆盖作物提升黑土农田生态系统服务功能相关研究提供理论依据。方法以冬季休耕地（裸地）为对照,以种植冬小麦（Triticum aestivum L.）、紫花苜蓿（Medicago sativa L.）、毛叶苕子（Vicia villosa Roth.）耕地为研究对象,使用双环刀法和Win-RHIZO Pro LA2004分析系统,研究不同冬季覆盖作物对农田黑土表层土壤渗透性能和根系特征的影响。结果①种植冬季覆盖作物可不同程度降低土壤容重,增加土壤含水率,促进有机质积累。②冬季覆盖作物土壤渗透参数与无冬季作物覆盖相比无显著差异,但随着渗透时间的延长,渗透过程整体表现出更稳定更集中的趋势。③初始渗透速率、稳定渗透速率和平均渗透速率均与土壤容重和孔隙度有显著相关关系,根系生物量通过影响土壤非毛管孔隙度、非毛管/毛管孔隙比进而影响土壤渗透性能。结论东北黑土区种植冬季覆盖作物短期内（仅经历一季冻融循环）虽未显著增加土壤渗透速率和渗水量,但可通过积累地下根系生物量、改善土壤物理结构呈现出积极影响土壤水分入渗的潜力,其中须根系（冬小麦）冬季覆盖作物调节入渗能力的优势相对明显。本研究结果可为东北黑土区冬季覆盖作物种植技术研究、推广提供参考。     

连续施磷条件下渗育性水稻土无机磷土层分布及移动特征

通过3年田间肥料定位试验,采用顾益初、蒋柏藩的石灰性土壤无机磷分级方法,研究了太湖地区砂壤质渗育性水稻土不同无机磷形态在015.cm、1530.cm和3045.cm土层的分布及移动特征。结果表明,太湖地区砂壤质渗育性水稻土中的无机磷以Ca-P为主,其中Ca10-P含量最高。无论施肥与否,各土层中不同形态无机磷的含量都是Ca10-PO-P、Fe-PAl-P、Ca2-P、Ca8-P。3年定位施磷后,随施磷量增大表层(015.cm)土壤中总磷、Olsen磷、无机磷和无机磷各组分含量显著增加,而1530.cm和3045.cm土层中各无机磷组分的增加相对较小。土壤中总磷、无机磷和Olsen磷在土壤剖面中向下移动性随着土层的加深而减弱。其移动性呈Olsen磷无机磷总磷。植物有效无机磷源(Ca2-P、Ca8-P、Al-P)的下移比植物无效或缓效无机磷源(Ca10-P、Fe-P、O-P)的下移更明显。Olsen磷与土壤各层中的Ca2-P、Ca8-P、Al-P的相关性要比Fe-P、O-P和Ca10-P更大。     

聚磷酸铵磷肥对玉米苗期磷素吸收利用和潮土无机磷组分含量的影响

聚磷酸铵磷肥具有缓释性,在石灰性土壤中能够长效供磷,但是释放缓慢易导致作物苗期供磷不足进而影响最终产量,探讨玉米苗期聚磷酸铵磷肥合理施用量及其对潮土无机磷组分含量的影响,为合理施用聚磷酸铵磷肥提供科学依据。采用盆栽试验,设置6个聚磷酸铵磷肥水平,P2O5 0、30、60、90、120和150 mg/kg     

安徽省土壤无机磷组分状况及施肥对土壤磷素的影响

采用石灰性土壤无机磷分级方法,研究了安徽省不同类型土壤无机磷组分含量状况、土壤无机磷组分在土壤剖面中的含量分布以及施用磷肥对土壤无机磷组分含量的影响,结果表明：安徽省土壤无机磷含量高低排序为菜园土〉潮土〉水稻土砂姜黑土〉黄褐土〉黄棕壤〉红壤〉紫色土;土壤无机磷含量的地域分布特征明显,皖北地区土壤无机磷含量明显高于皖南地区。石灰性土壤无机磷组分以Ca—P为主,占土壤无机磷总量的60％左右,其次为O-P,而Fe—P和Al～P含量较少;酸性土壤无机磷组分以O-P为主,占土壤无机磷总量的50％左右,其次为Fe—P和Al—P,Ca—P相对含量小于10％。菜园土无机磷积累特别明显,特别是积累了较多的Ca2—P和Ca8-P。水稻土无机磷组成变化较大,其含量主要取决于水稻土的成土母质。在菜园土的土壤剖面中,上部土层磷素积累明显,菜园土0～20cm土层中无机磷含量与60～80cm土层的比值为4．12,其他类型土壤表土层也有无机磷积累现象。施用磷肥可以明显提高土壤无机磷含量,在作物生长前期,施用的磷主要转化为生物有效性较高的Ca2-,Ca8-P,Al-P和Fe—P,在作物生长后期,O—P和Ca10—P才出现积累。     

免耕和秸秆覆盖对黑垆土磷素形态组分的影响

[目的]探究免耕及添加秸秆条件下黑垆土土壤磷组分特征及其与AM真菌侵染的关系,了解雨养农业区农业系统磷素利用效率。[方法]在陇东黄土高原黑垆土区域,测定传统耕作、传统耕作+秸秆覆盖、免耕和免耕+秸秆覆盖4种处理小麦—玉米—大豆轮作系统中玉米阶段土壤全磷、速效磷组分及AM真菌菌根侵染率。[结果]水土保持耕作处理实施9a后,免耕和秸秆覆盖处理下0—5cm土壤磷素含量显著提高,活性磷组分H2O—Pi,NaHCO3—Pi,NaOH—Pi分别比对照提高84.6%,85.2%和56.6%;活性无机磷(H2O—Pi,NaHCO3—Pi之和)和潜在活性磷(NaOH—Pi)分别占总无机磷的11.4%和4.5%,全磷含量与磷组分、速效磷与磷组分呈显著正相关,2个免耕处理菌根侵染率分别比对照增加20.8%和16.5%。[结论]免耕和秸秆覆盖显著提高了土壤磷含量,免耕对AM真菌菌根侵染率有积极影响。