磷高效转基因水稻OsPT4对红壤无机磷组成的影响

本研究以磷高效转基因水稻OsPT4为材料,以非转基因亲本日本晴（Nipp）和磷高效突变体水稻PHO2为对照,设施磷和不施磷2个处理,利用根盒试验研究磷高效转基因水稻OsPT4的种植对根际及非根际土壤无机磷组成的影响。结果表明：（1）OsPT4和PHO2的植株干重和磷含量均显著高于Nipp,而土壤全磷和无机磷总量均低于Nipp;（2）OsPT4和PHO2水稻根际和非根际土壤无机磷组分含量均表现为O-P > Fe-P > Al-P > Ca-P;（3）施磷处理时,OsPT4和PHO2的根际土壤O-P、Ca-P含量显著低于Nipp,其非根际土壤Al-P、Fe-P和O-P含量也显著低于Nipp。不施磷处理时,OsPT4和PHO2的根际土壤Fe-P含量和非根际土壤Fe-P、O-P含量均显著低于Nipp,其根际土壤Ca-P含量显著高于Nipp。说明在供磷条件下,磷高效转基因水稻对A1-P、O-P和Ca-P的吸收活化能力较强,而缺磷条件下,磷高效转基因水稻可促进其根系对Fe-P的吸收利用。     

不同磷源对酸性红壤养分及油茶幼苗生长的影响

【目的】研究不同磷源对酸性红壤养分及油茶生长的影响,为油茶施肥提供参考。【方法】以油茶‘湘林4号’为试材,以不施外源磷为对照,通过盆栽试验,研究无机难溶磷(Ca-P、Al-P和Fe-P)和有机磷源(O-P)对酸性红壤养分、油茶幼苗生长及树体营养水平的影响。【结果】不同磷源对酸性红壤养分含量的影响有差异,其中Fe-P显著提高土壤全磷含量,而Ca-P和Al-P则显著提高土壤有效磷含量;在根际土壤中,Ca-P和Al-P处理的有效磷含量较对照分别提高120倍和125倍。油茶根际与非根际土壤中的养分含量具有明显差异。Ca-P和Al-P明显提高了油茶苗高、地上部干质量和根系鲜质量,降低根冠比,而Fe-P和O-P的作用不明显。在土壤中添加不同磷源显著提高了油茶老叶、新叶以及根系中的磷含量,并明显影响植株中的氮和钾含量。【结论】无机难溶磷和有机磷可提升酸性红壤肥力并促进油茶生长,其中以Ca-P和Al-P作用最明显;对于长期不施肥的油茶林地,Al-P和其他难溶磷能被油茶有效利用。     

长期定点施肥对白浆土磷素形态转化的影响

通过对长期定点下不同施肥处理对磷素形态转化的研究,结果表明:在有机肥(OM)处理中,土壤无机磷主要向Fe-P、Al-P和Ca2-P转化,Fe-P的转化率最高,土壤有机磷向各组分有机磷均有所转化,转化率的大小顺序为:中活性有机磷>活性有机磷>高稳性有机磷>中稳性有机磷;在化肥(NP)处理中,土壤无机磷主要向Fe-P、O-P和Al-P转化,土壤中的有机磷主要向中稳性有机磷转化;在秸秆还田(TS)处理中,土壤无机磷主要向Ca2-P、Al-P、Fe-P转化,但它们的转化率均不高,土壤有机磷主要向中稳性有机磷、高稳性有机磷转化。     

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.     

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.     

风干对土壤主要无机磷组分的影响

 选择含磷量差异较大的黄棕壤、水稻土和酸性红壤种植黑麦草、白羽扇豆、荞麦、油菜和籽粒苋等不同植物,并于植物生长90 d后采集新鲜土样,测定其风干前后的主要无机磷组分。结果表明,不同土壤无机磷总量及组成间存在极大差异。风干过程可增加黄棕壤和水稻土无机磷总量,降低红壤无机磷总量。无机磷总量的最大改变值可达原有量的70%左右。风干过程对不同土壤的不同无机磷组分消长的影响不一。它导致黄棕壤Al-P减少,O-P 和Ca-P增加;水稻土Al-P 和Ca-P增加,Fe-P 与O-P 不变;红壤 Al-P与Fe-P增加,Ca     

泰安、威海棕壤高产农田的供磷特性

山东省威海、泰安棕壤表层土壤中全磷以无机磷为主,无机磷中以Ca-P为主,Ca-P中又以Ca10-P为主,有机磷中以MLOP(中度活性有机磷)含量最高。灰色关联度分析结果表明,棕壤中的Al-P、Ca2-P、Fe-P和LOP(活性有机磷)的相对有效性较高。棕壤吸附和固定磷的主要基质是游离Fe2O3,其次是物理性粘粒;解吸则主要受pH的影响。棕壤的3种磷酸化酶以酸性磷酸化酶的活性最高;有机解磷细菌数量大于无机解磷细菌数量,土壤微生物转化有机磷强度大于转化无机磷强度。高产农田的有机质和缓效磷含量均极显著高于中低产田,有效磷、供磷强度、Al-P和Fe-P均显著高于中低产田;3种磷酸化酶的活性、解磷细菌数量和土壤微生物转化有机磷和无机磷强度,高产田也高于中低产田;高产农田比中低产田对磷的吸附能力强,固磷能力差别不显著,对吸附磷的解吸则较易。     

不同磷效率小麦对磷的吸收及根际土壤磷组分特征差异

【目的】研究不同磷效率小麦根际土壤磷组分特征及磷高效小麦对土壤中不同形态磷素的活化利用特征,以探明磷高效小麦高效吸收利用磷素机理。【方法】在土培盆栽条件下,以小麦磷高效品种CD1158-7、省A3宜03-4和低效品种渝02321为材料,研究每kg土中施磷0、10、20和30 mg（表示为0、10、20、30 mg•kg-1）条件下其生物量、磷素积累量、根际与非根际土壤水溶性磷、无机磷组分、有机磷组分的浓度差异。【结果】不同磷效率小麦生物量、磷素积累量随着施磷量增加均有不同程度的增加,且高效品种显著高于低效品种。不同施磷处理,根际土壤水溶性磷浓度均低于非根际土壤。在低磷处理（不施磷、施磷10、20 mg•kg-1）条件下,高效品种根际土壤水溶性磷出现了亏缺,而施磷量较高（施磷30 mg•kg-1）时,其根际土壤水溶性磷则出现了富集。根际与非根际土壤无机磷组分浓度为Ca10-P＞O-P、Fe-P＞Al-P＞Ca8-P＞Ca2-P,且Ca10-P浓度占无机磷总量的50%以上。不施磷、施磷10 mg•kg-1,高效品种根际土壤中Ca2-P浓度是低效品种的1.22和1.23倍、1.31和1.59倍。低效品种根际土壤Al-P浓度在不施磷处理下是高效品种1.13和1.23倍。施磷量减少,不同磷效率小麦根际土壤均表现出O-P、Fe-P的减少。根际与非根际土壤4种有机磷组分中,以中活性有机磷浓度最高,其次为中稳性有机磷和高稳性有机磷,而活性有机磷的浓度最低。不施磷和施磷10 mg•kg-1处理,低效品种渝02321根际土壤活性有机磷浓度是高效品种CD1158-7和省A3宜03-4的2.00与1.76倍、1.68与1.63倍。【结论】磷高效小麦具有较强的磷素积累、物质生产和水溶性磷吸收能力。低磷胁迫下,磷高效品种活化吸收Al-P、Ca-P、活性有机磷能力强于低效品种。     

草甘膦对土壤磷形态及有效性的影响

草甘膦与磷酸盐具有非常相似的结构,它们在土壤中的主要吸附位点相似,草甘膦可能影响到磷在土壤中的化学行为和有效性。以福建分布最广的红壤、黄壤为对象,采用室内培养试验,研究了草甘膦对2种典型土壤无机磷形态转化及有效性的影响。结果表明:高于2 mg·kg^-1的草甘膦显著提高了红壤磷的有效性,而草甘膦对黄壤磷的活化效果不及红壤明显。草甘膦对红壤Al-P和Fe-P的活化作用较强,Ca-P次之,而O-P含量则有所增加,黄壤各形态无机磷在草甘膦作用下均有不同程度地减少。红壤速效磷含量与其pH达显著正相关水平,而与红壤无机磷之间不存在显著相关性;但不同浓度草甘膦作用下红壤Al-P含量与Fe-P、O-P和Ca-P含量存在此消彼长的趋势。黄壤速效磷与Al-P和Fe-P呈显著负相关关系,即Al-P和Fe-P是黄壤速效磷的主要贡献者。     

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。     

畜禽粪肥施加对嘉兴水稻土总磷、有机磷和有效磷分布的影响

以浙江嘉兴水稻土为例,讨论不同粪肥施加年限对水稻土总磷、有机磷和有效磷的影响,阐明粪肥施加影响下磷的积累和流失规律。结果表明：①磷素是比较容易在土壤中积累的,且主要积累在土体上部。随着施肥年限的增加,磷逐渐从表层往下层迁移。施肥10 a,磷能迁移到的深度为40 cm左右。②表层土壤有机磷也随施肥年限的增加而增加,从0 a的212 mg.kg-1增加到10 a的248 mg.kg-1,且土壤有机磷积累与土壤有机质密切相关。③随施肥年限增加,有效磷也增加,主要积累在土壤表层。④研究地区土壤磷水平高,已经超过了磷素向水体释放的环境警戒值,粪肥施加不仅增加土壤磷素的积累,同时有利于磷素的迁移,因而磷素向水体释放的风险加大。图5表1参21     

不同施肥管理下水旱轮作水稻土磷含量的演变

基于12 a的定位试验研究了长期不同施肥管理下水旱轮作水稻土耕层土壤磷含量及土壤磷素盈亏的演变动态。结果表明,不供应含磷肥料的条件下,土壤全磷及有效磷(Olsen-P)含量随时间推移而缓慢下降,土壤磷素处于亏缺状态;供应含磷肥料(无机肥或有机肥)的条件下,土壤全磷及有效磷含量随时间推移呈缓慢上升趋势,且在供应有机肥的条件下,土壤全磷及有效磷含量上升较快,试验期间土壤磷素处于盈余状态。在本试验条件下,大麦季时,维持土壤有效磷(Olsen-P)平衡所需的磷(P₂O₅)投入量为13.5 kg·hm^-2;单季稻时,维持磷平衡所需的磷投入量为42.4 kg·hm^-2;油菜季时,维持磷平衡所需的磷投入量为31.6 kg·hm^-2。     

有机酸对土壤磷的活化利用研究进展

近年来,随着磷肥的大量投入,我国农田土壤中的磷大量累积且呈增长趋势,进而加剧了水体污染和磷矿耗竭的风险,因此,合理利用土壤中的累积磷对农业生产可持续发展和生态环境保护至关重要。本文运用VOSviewer关键词共现分析、数据统计分析等方法,对土壤磷活化文献进行了分析,包括有机酸的种类、有机酸活化磷素的研究概况、有机酸活化...     

Effect of long-term fertilization on phosphorus fractions in different soil layers and their quantitative relationships with soil properties

Investigating the dynamics and distribution of soil phosphorus (P) fractions can provide a basis for enhancing P utilization by crops.  Four treatments from a 29-year long-term experiment in black soil with maize cropping were involved in this study: no fertilizer (CK), inorganic nitrogen and potassium (NK), inorganic nitrogen, phosphorus, and potassium (NPK), and NPK plus manure (NPKM).  We analyzed soil P fractions in different soil layers using a modified Hedley sequential method.  The long-term NPKM treatment significantly increased total P by 0.6–1.6 times in the different soil layers.  The Olsen-P concentration far exceeded the environmental threshold for soil Olsen-P (50.6 mg kg^–1) in the NPKM treatment in the 0–60 cm soil profile.  Moreover, the concentrations and proportion of labile and partially labile inorganic P (Pi) fractions (i.e., NaHCO₃-extracted Pi, NaOH-extracted Pi, and dilute HCl-extracted Pi) to the sum of all P fractions (Pt) in the 0–60 cm soil profile were higher in the NPKM treatment than in the NPK treatment, indicating that manure could promote the transformation of non-labile into more labile forms of P in soil, possibly by manure reducing P fixation by soil particles.  Soil organic matter, Mehlich-3 extractable iron (Fe), and organic-bound aluminum were increased by fertilization, and were the main factors influencing the differences in the P fractions in the 0–20 cm soil layer.  Soil mineral components, i.e., free Fe oxide and CaCO₃, were the main factors influencing the P fractions in the subsoil.  The soil P transformation process varied with soil layer and fertilization.  Application of manure fertilizer can increase the labile (Olsen) P concentrations of the various soil layers, and thus should reduce the mineral P fertilizer requirement for crop growth and reduce potential environmental damage     

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。     

红壤微生物量磷与土壤磷之间的相关性研究

对８ 种肥力水平差异较大的红壤进行了微生物量磷与土壤磷之间的相关性研究⒚结果表明,红壤微生物量磷与土壤全磷、土壤有机磷以及土壤速效磷之间存在明显正相关⒚红壤微生物量磷尤以与土壤速效磷关系最为密切,提示两者之间存在某种动态平衡;同时,要提高红壤固定磷的利用率,可通过刺激土壤微生物的生长,促进微生物对红壤磷的周转和循环来实现⒚     

不同种类小分子有机酸对砖红壤磷素形态转化的影响

【目的】明确有机酸的作用机制,为提高酸性红壤累积态磷素(P)可利用率提供科学依据。【方法】采用室内模拟试验研究了草酸、柠檬酸、苹果酸为代表的小分子有机酸对砖红壤磷素形态的影响。【结果】柠檬酸处理抑制了树脂交换P(P1)的解吸,而水(对照)、草酸和苹果酸处理促进了P1的解吸;在培养前期,3种有机酸抑制了NaHC_O3提取态无机P(P2)的活化,柠檬酸抑制作用最强,草酸抑制作用最弱;3种有机酸处理在整个培养时期均表现为活化NaHC_O3提取态有机P(P3)的作用,其中草酸活化能力最强;3种有机酸促进了NaOH提取态无机P(P4)的活化,其中草酸活化作用最强;3种有机酸抑制NaOH提取态有机P(P5)的活化;在整个培养时期,3种有机酸都表现为抑制稀盐酸提取态P(P6)、浓盐酸提取态无机P(P7)、浓盐酸提取态有机P(P8)和残留态P(P9)活化的作用。【结论】3种有机酸在不同培养时期对土壤磷形态的作用不同,草酸活化能力最强,其次是苹果酸,最后是柠檬酸。     

喀斯特山区土壤有机无机磷分级方法的比较研究

为精准测定各形态磷含量,分析各形态磷对有效磷的贡献率,进而评价土壤的供磷能力,以贵州省晴隆县喀斯特地区草地、林地、耕地3种土地利用方式下土壤为研究对象,采用蒋柏藩-顾益初无机磷分级方法、Bowman-Cole有机磷分级方法和Tiessen-Moir有机无机磷结合分级方法进行比较研究。结果表明：各方法测定的土壤有机无机磷含量在不同土地利用方式下差异明显。综合各样地分析发现,采用蒋柏藩-顾益初法和Tiessen-Moir法测定的土壤无机磷形态含量相差不大,无机磷总量占全磷比例分别为20.13%和22.38%。采用Bowman-Cole法和Tiessen-Moir法测定的土壤有机磷含量占全磷比例相差较大,二者相差4.99个百分点,Bowman-Cole法测定土壤有机磷总量高于Tiessen-Moir法。各方法测定土壤有机无机磷形态含量与有效磷含量相关性分析表明,研究区采用蒋柏藩-顾益初土壤无机磷分级方法与Bowman-Cole有机磷分级方法更具代表性。综合考虑土壤有机无机磷的实际含量、各形态磷的化学性质及其生物有效性,研究区采用蒋柏藩-顾益初提出的土壤无机磷分级方法比较适合,Bowman-Cole提出的土壤有机磷分级方法较Tiessen-Moir法更适合于研究区土壤有机磷的分级。     

Olsen法测定的土壤速效磷含量与土壤pH值的相关性研究

通过对供试土壤调酸处理,获得17个不同pH值水平的土样,应用NaHCO3浸提剂提取速效磷,探讨速效磷的变化动态以及Olsen-P法测定广西酸性土壤的可行性,为测土配方施肥测定方法的标准化提供一定的依据。试验结果表明:从总体趋势上来看,Olsen法作为广西土壤速效磷测定方法可行的。