施磷对水稻土磷素淋溶的影响

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> P2>P1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。     

耕作对水稻土磷素的影响研究

稻田垄作，土壤有效磷和有机磷含量降低，闭蓄态磷（ｒ－Ｐ）提高，水稻吸磷量不变。垄作水稻可以利用Ｆｅ－Ｐ、Ａｌ－Ｐ、Ｃａ－Ｐ和ｒ－Ｐ，常规耕作水稻仅利用Ｃａ－Ｐ、Ａｌ－Ｐ和Ｆｅ－Ｐ。     

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。     

秸秆还田量对东北旱地土壤磷素淋溶及玉米产量的影响

为探讨东北旱地秸秆还田量对磷素在土壤中垂直分布及玉米产量的影响,采用随机区组设计进行玉米栽培试验,以常规施肥为对照（CK）,在常规施肥的基础上添加秸秆,设置秸秆用量分别为0.25、0.50、0.75、1.00、1.25和1.50 kg·m^-2。分别测定不同处理0—90 cm土层土壤中全磷（total phosphorus,TP）和速效磷（available phosphorus,AP）含量、淋溶液的累积淋失量和玉米产量。结果表明,土壤TP和AP含量随着土壤深度的加深逐渐减少。与CK相比,随着秸秆还田量的增加磷素向下迁移降低,秸秆还田量对土壤剖面磷素向下迁移影响显著;淋溶液中P含量显著减少,其中TP降低12.93%～59.85%,AP降低11.22%～46.28%。秸秆还田显著影响玉米产量,秸秆还田量为0.75 kg·m^-2时产量最高,较CK增产14.61%。综上所述,秸秆还田可以增加耕层土壤速效磷含量,减少土壤磷素淋失,大幅提高玉米产量,为东北旱地秸秆还田减少磷素淋溶、控制农业面源污染提供了理论依据。     

河岸人工林缓冲带截留磷素能力及适宜宽度

以中山杉林、杨树林、中山杉—杨树林3种太湖人工林缓冲带为研究对象,分析不同缓冲带宽度对富营养物质磷素的截留效果差异,为确定缓冲带适宜宽度提供科学依据。结果表明:3种类型人工林缓冲带径流水中的磷酸根质量浓度没有特定的空间趋势,总磷、可溶性总磷随宽度增加质量浓度减少,研究区人工林缓冲带对径流水中总磷的最大去除率可达78.2%。土壤总磷质量分数随宽度的变化呈极显著正相关(p0.01)。回归分析得出径流水中的总磷去除率达80%时,最佳人工林缓冲带为43.64 m宽的杨树林带。     

潮棕壤速效磷产量临界值和淋溶临界值的计算

确定合理磷肥用量对取得高产、提高经济收益和保护环境都有重要意义,而明确土壤速效磷产量临界值与淋溶临界值是界定施肥量适宜与否的必要前提。本文基于下辽河平原长期定位试验,使用直线-平台、双直线和米氏模型计算土壤速效磷产量临界值,通过土柱淋溶试验确定土壤速效磷淋溶临界值。结果表明：该地区玉米和大豆的速效磷产量临界值分别为12.0 mg·kg^-1和10.8 mg·kg^-1;三个模型中以米氏模型计算的值最高,以直线-平台模型计算的值最低;通过6次淋溶试验,计算的土壤速效磷淋溶临界值在74.6 mg·kg^-1到82.0 mg·kg^-1之间,均值为80.2 mg·kg^-1。在农业生产中应将土壤速效磷控制在12.0～80.2 mg·kg^-1之间,可据此指导施肥,达到保证作物生长所需养分,并减少施肥对环境影响的目标。     

退耕还林还草对黄土高原坡地磷素的影响

[目的]探讨不同植被恢复退耕坡面土壤磷素的分布及其迁移特征,为退耕还林还草工程的可持续性及其环境效应评价提供参考.[方法]选取黄土高原中部王东沟小流域退耕年限、土壤和地形条件较一致的柠条灌木地、苜蓿草地和荒地等3种典型植被恢复的长坡面为研究对象,以谷子农地为对照,通过采样测定分析不同植被恢复坡面的植物磷、土壤磷和土壤—植物系统磷库(植物磷库)的差异及其在不同坡位、土层间的空间分布特征.[结果]不同植被恢复样地的地上生物量、植物磷含量和植物磷库均表现为灌木地>草地>农地>荒地,且从坡顶向坡底方向逐渐增加.对于土壤速效磷,灌木坡地在坡面和垂直方向分布较均匀,其他样地则总体表现为坡底速效磷含量较高;不同土层间相比,除草地坡底部位及农地0~20 cm土层外,其余土层土壤速效磷含量整体上随深度增加而增加.0~100 cm土层以上的植物磷库均表现出从坡顶向坡底逐渐增加.土壤全磷分布受退耕植被的影响不明显,主要受土壤母质的影响.[结论]退耕坡面植物磷、土壤磷和土壤—植物系统磷库及其分布受恢复植被措施及其不同水土保持效益的影响;灌木地和草地对退耕坡地磷素具有一定保持作用,能够减少流失的磷素对下游水体的影响,而荒地和农地表现出明显的磷素侵蚀流失趋势.     

广东典型稻田系统磷素径流流失特征

选择位于广东省增城、清远和高州地区的3个稻田试验点,于2008-2012年对稻田磷径流损失进行动态监测。结果表明,稻田径流事件主要发生在早稻季。常规施肥模式下稻田总磷径流浓度为0.02~1.56 mg·L^-1,11%~18%的径流样品总磷浓度超过地表水Ⅴ类水标准（0.4 mg·L^-1）,施磷后14 d内降雨易导致稻田不同形态磷浓度出现峰值,具有一定环境污染风险。施磷不同程度增加稻田可溶性总磷径流负荷,对颗粒磷和总磷流失负荷无规律性影响。稻田磷径流负荷时空变化较大,常规施肥条件下可溶性总磷、颗粒磷、总磷年径流负荷分别为0.63~4.05、0.33~2.91、1.10~6.68 kg·hm^-2。本地区稻田磷流失系数为0.06%~6.81%,可溶性总磷是稻田磷径流流失主要形态。施肥量和降雨、径流量是影响本地区稻田磷径流损失的主要因子。     

磷素增效剂对壤土果园速效磷及无机磷的影响

为了提高磷肥利用率,以延边地区苹果梨园的壤土为试验材料,通过室内培养的方法,研究生化黄腐酸、草酸和EDTA对苹果梨园土壤速效磷含量及土壤无机磷组分的影响。结果表明,3种增效剂都能在一定时期内有效地增加壤土中速效磷、Ca2-P和Fe-P的含量;对于Ca8-P和Al-P,前期抑制其含量的增加,后期则有促进作用;与不施增效剂相比,3种增效剂在整个培养期内都有效地抑制了O-P的生成。增效作用较好的为生化黄腐酸∶P2O5=1∶2和草酸∶P2O5=1∶4混合,3种增效剂的综合增效作用顺序为生化黄腐酸草酸EDTA。     

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。     

长期施肥条件下潮土土壤磷素对磷盈亏的响应

【目的】土壤磷素状况是评价土壤养分的重要指标之一。探讨长期施肥条件下土壤有效磷、全磷对土壤磷素盈亏（平衡）的响应,为潮土区施肥管理和土壤培肥提供科学依据。【方法】分析了天津潮土33年（1979-2012）肥料长期定位试验中,不同施肥处理下土壤磷素盈亏与Olsen磷、全磷的变化特征。【结果】长期不施肥（CK）、单施氮肥（N）、氮钾配施（NK）及秸秆与氮肥配施（NS）处理,土壤中磷素常年处于亏缺状态。施磷处理（PK,NP,NPK）和有机肥与氮肥配施（NM）,土壤中磷素均有盈余,PK处理盈余最多,但随试验年限延长（约20年后）,NP,NPK和NM处理土壤中磷素盈余量呈下降趋势。土壤有效磷增加量随磷盈亏而变化,二者呈显著正相关（P＜0.05）。施用无机磷肥或有机肥,均可使土壤中的磷素盈余,土壤中每盈余100 kg·hm^-2磷,PK、NP、NPK、NM处理土壤中的Olsen磷分别增加3.59、1.19、1.75和2.40 mg·kg^-1。长期不同施肥,土壤磷平衡与土壤全磷增量间呈正相关,但不同处理下差异较大。单施氮肥（N）和秸秆还田（NS）处理,可认为累积磷平衡对土壤全磷增量无影响。施用无机磷肥或有机肥,土壤中每盈余100 kg P·hm^-2,PK、NP、NPK、NM处理土壤中全磷分别增加0.06、0.07、0.07和0.10 g·kg^-1。【结论】土壤磷素盈亏状况与肥料配施类型密切相关,长期施用化学磷肥或有机肥,土壤有效磷、全磷增加量与土壤磷素盈亏呈显著直线正相关。有机肥与氮肥配施提升土壤全磷的速率大于施用化肥。     

福建主要粮油作物测土配方施肥指标体系研究Ⅱ.土壤碱解氮、Olsen-P和速效钾丰缺指标

根据田间试验结果,将土壤肥力水平划分为"高"、"中"、"低"3个等级,建立福建省主要粮油作物土壤速效氮磷钾丰缺指标.在校验曲线模型选择上,碱解氮和Olsen-P分别选择对数模型和指数模型,速效钾则选择幂指数模型.结果表明,山区早稻碱解氮、Olsen-P和速效钾的临界指标分别是217mg·kg-1、26 mg·kg-1、116 mg·kg-1,晚稻则分别为211 mg·kg-1、19 mg·kg-1、105mg·kg-1;中稻则分别为230 mg·kg-1、24 mg·kg-1、109mg·kg-1;沿海早稻碱解氮、Olsen-P和速效钾的临界指标分别是193 mg·kg-1、18 mg·kg-1、105mg·kg-1,晚稻则分别是183 mg·kg-1、17 mg·kg-1、82mg·kg-1;甘薯土壤碱解氮、Olsen-P和速效钾的临界指标分别为141 mg·kg-1、20 mg·kg-1、135mg·kg-1,马铃薯分别是207 mg·kg-1、35 mg·kg-1、97 mg·kg-1,花生则分别是123 mg·kg-1、24mg·kg-1、87mg·kg-1.水田和旱地土壤碱解氮分别有93.8%和89.5%的土样属于"中"、"低"水平,Olsen-P则分别有62.9%和59.9%的土样属于"高"水平,速效钾则分别有66.5%和87.4%的土样属于"中"、"低"水平,与氮磷钾肥肥效试验结果一致.     

长期施肥条件下黑垆土有效磷对磷盈亏的响应

【目的】阐明不同施肥条件下土壤有效磷与土壤磷素累积的响应关系,为黄土高原旱作农区科学施用磷肥提供依据。【方法】分析了黑垆土28年(1979—2007年)肥料长期定位试验中,不同施肥处理下土壤磷素盈亏与土壤有效磷的变化特征。【结果】长期施用化肥(NP)、单施有机肥(M)及化肥与有机配施(NPM),土壤有效磷含量随试验年限的延长呈极显著(P0.01)上升趋势,年均分别增加0.54、0.64和1.11mg·kg-1,而不施肥和单施氮肥处理土壤有效磷含量呈持平或下降趋势。土壤有效磷增加量随磷盈亏而变化,二者呈极显著(P0.01)正相关,施用化学磷肥、单施有机肥和有机无机肥配施,土壤中的磷素均有盈余,土壤中每盈余100kg·hm-2磷所能增加的土壤有效磷分别为3.85、0.29和0.53mg·kg-1。施用化学磷肥土壤有效磷的增加速率是施有机肥的11.6倍。【结论】土壤有效磷随土壤磷素盈余而变化与加入磷素形态密切相关,长期单施化学磷肥提升土壤有效磷的速率显著大于单施有机肥。     

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。     

长期不同施肥红壤磷素变化及其对产量的影响

目的 定量长期不同施肥红壤磷素的演变特征,研究红壤磷素变化对生产力的影响,为红壤地区磷素管理提供理论依据。方法 利用持续26年的红壤旱地长期定位试验平台（1991—2016年）,比较长期不施磷肥（CK、N、NK）、施用化学磷肥（PK、NP、NPK）、化肥配合秸秆还田（NPKS）和化肥配施有机肥及有机肥（1.5NPKM、NPKM、M）土壤Olsen-P和全磷含量变化,分析土壤磷素对磷盈亏量的响应,采用不同模型拟合作物产量对有效磷的响应曲线,计算土壤有效磷农学阈值。结果 长期施用磷肥显著提高了土壤全磷和有效磷含量,提升了土壤磷素活化系数（PAC）。化肥配施有机肥及有机肥处理（1.5NPKM、NPKM、M）的PAC高于化肥配合秸秆还田（NPKS）和施用化学磷肥（PK、NP、NPK）。红壤地区土壤全磷和有效磷变化量与土壤磷盈亏量呈正相关关系（P＜0.01）,土壤每累积盈余100 kg P·hm ^-2,土壤Olsen-P含量上升3.00—5.22 mg·kg ^-1,全磷上升0.02—0.06 g·kg ^-1。土壤每累积亏缺磷100 kg P·hm ^-2,不施磷肥处理（CK、N、NK）土壤Olsen-P分别下降1.85、0.40、1.76 mg·kg ^-1。化肥配施有机肥及有机肥处理（1.5NPKM、NPKM、M）的小麦和玉米产量显著高于化肥配合秸秆还田（NPKS）以及施用化学磷肥（PK、NP、NPK）,显著高于不施磷肥（CK、NK、N）。化肥配施有机肥及有机肥处理（1.5NPKM、NPKM、M）的产量可持续指数也高于其他处理。3种模型（线性-线性模型、线性-平台模型和米切里西方程）均能较好地拟合作物产量与红壤有效磷含量的响应关系（P＜0.01）。在红壤地区推荐使用拟合度较好的线性-线性模型,其计算出小麦和玉米的土壤Olsen-P农学阈值分别为13.5和23.4 mg·kg ^-1。 结论 在南方红壤地区,化肥配施有机肥更有利于磷素累积和提升磷素有效性。化肥配施有机肥作物产量显著高于其他处理,且稳产性好。线性-线性模型可用于计算红壤地区有效磷的农学阈值。生产上应该根据土壤有效磷含量及其农学阈值调整磷肥施用量。     

长期施肥对黄壤性水稻土磷平衡及农学阈值的影响

【目的】研究长期施肥条件下土壤有效磷（Olsen-P）的演变特征及土壤磷素的累积状况,分析土壤磷素累积与土壤有效磷的响应关系,明确Olsen-P的农学阈值及合理磷肥施用量,为西南黄壤地区科学施用磷肥提供理论依据。【方法】以贵州黄壤肥力与肥料长期定位试验为平台,选择试验中6个处理分别是不施肥（CK）、偏施氮钾肥（NK）、常量氮磷钾肥（NPK）、常量有机肥（M）、减1/2有机肥+减1/2氮磷钾肥（1/2 M +1/2 NPK）和常量有机肥+常量氮磷钾肥（MNPK）。分析西南黄壤性水稻土19年（1995-2013）土壤Olsen-P含量与植株吸磷量,研究土壤Olsen-P的变化规律及土壤累积磷盈亏状况,通过Mitscherlich方程模拟作物相对产量对土壤Olsen-P的响应关系,明确西南黄壤性水稻土的农学阈值,并分析Olsen-P与施肥量之间的关系。【结果】长期施用磷肥处理可显著提高土壤Olsen-P含量,各施磷处理Olsen-P年增长速率在0.72-2.47 mg·kg^-1·a^-1,其中MNPK处理Olsen-P增长速率最大,NPK处理最小,主要与施肥量的高低有关;有机肥配施化学磷肥比单施化学磷肥和单施有机肥更能有效地促进作物对磷素的吸收;不施磷处理土壤磷素一直处于亏缺状态,施磷处理土壤磷素盈余量为176-1 200 kg·hm^-2,其中MNPK处理磷素盈余量最高;土壤累积磷盈余量与土壤Olsen-P增量呈显著线性相关,土壤中磷素每盈余100 kg·hm^-2,NPK、M、1/2M+1/2NPK、MNPK处理Olsen-P含量分别提高4.0、2.0、3.2和2.0 mg·kg^-1;土壤每年磷盈亏和Olsen-P含量与磷肥施用量呈极显著正相关关系,磷肥用量（纯P）17.4 kg·hm^-2时土壤磷盈亏呈持平状态,西南黄壤性水稻土Olsen-P的农学阈值为15.8 mg·kg^-1;对应的施肥量（纯P）为每年37.2 kg·hm^-2·a^-1。【结论】土壤有效磷随土壤磷素盈余而变化,同时与磷素投入量密切相关,当磷肥用量（纯P）为17.4 kg·hm^-2·a^-1土壤磷素呈持平状态。当磷肥用量（纯P）为37.2 kg·hm^-2·a^-1时,可获得较高作物产量,磷肥当季利用率高,且磷素在土壤中累积较少。当磷肥用量（纯P）大于37.2 kg·hm^-2·a^-1时,作物产量对磷肥用量无响应,大量磷素累积在土壤中,增加土壤磷素的流失风险。土壤中累积磷盈余量一定的情况下,西南黄壤性水稻土长期单施化学磷肥提升土壤Olsen-P的速率大于施用有机肥处理。     

太湖稻麦轮作农田减施磷肥盆栽试验研究

选择江苏常熟富磷、中磷、缺磷三个磷水平水稻土,通过盆栽试验研究稻麦轮作农田稻季不施磷的减磷措施的可行性。实验分四个不同处理:麦季施磷稻季不施磷(PW)、稻季施磷麦季不施磷(PR)、稻麦季均施磷(PR+W,目前农民施肥方式)以及稻麦季均不施磷(Pzero)。四年八季试验结果表明:与PR+W处理相比,无论是富磷、中磷以及缺磷土壤中,PW处理下的作物产量均无显著性差异,却显著提高四年稻麦轮作周期内的磷肥表观利用率(富磷、中磷以及缺磷三种土壤上分别高出4.21%、17.3%、18.5%),同时土壤速效磷含量累积下降20%~60%。然而,与PR+W处理相比,PR处理在缺磷土壤上作物产量下降了75%(P0.05)。四年盆栽试验结果表明,稻麦轮作农田在土壤磷素供应水平中等及以上条件下,通过稻季不施磷的措施来达到稻麦轮作农田减磷的效果在理论上具有可行性,可以保证作物较高产量水平和土壤磷素的环境安全。