长期定位施肥试验中土壤可溶性有机磷的变化规律及其有效性研究

基于潮土长期定位施肥试验(19892～004),利用三种浸提剂(水、NaHCO3、Mehlich.3)和ICP-AES测定法初步研究了土壤可溶性有机磷的变化规律、有效性以及不同施肥措施对有机磷有效性的影响。结果表明,长期不施磷的处理,土壤可溶性有机磷的含量常年维持在本底的极低水平;施用有机肥明显增加可溶性有机磷的含量,有机肥与NPK配施次之,只施无机肥料增加的幅度相对较小;施磷而不施氮(PK处理)导致三种浸提剂提取的磷90%以上为无机态。水、NaHCO3及Mehlich.3浸提的有机磷占对应浸提总磷的比例分别为18.8%、14.5%和8.9%,这部分有机磷与作物地上部吸磷量、土壤有机质达到极显著正相关,表现出较高的有效性,在磷素贫乏的土壤中表现更为明显,是土壤有效磷库的重要来源。     

长期施用化肥对黑垆土酶活性影响

对设在黄土高原旱地土壤上的长期化学肥料定位试验经16年连续施肥后收获期土壤的5种酶活性进行了测定，结果表明，土壤过氧化氢酶活性随施磷量的增加而降低，脲酶活性随施氮肥量增加而增加。相关分析表明碱性磷酸酶活性与有机C相关达显著水平，过氧化氢酶活性与有效磷达极显著负相关。通径分析表明蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶活性对产量的影响作用达到显著或极显著水平，土壤酶活性是土壤物理化学性质等的综合作用结果，用它们可以对长期施用化肥的土壤肥力进行评价。     

用三种浸提方法研究长期定位试验中土壤磷素有效性

基于15年石灰性潮土长期定位施肥试验，用水浸提法、Olsen法、Mehlich3法研究土壤磷素有效性。结果表明：长期不施磷的处理，土壤磷素有效性常年维持在本底的极低水平；施磷均能增加水溶性磷、Olsen—P、Mehlich3-P的含量，但磷钾配施及大量施用有机肥的效果最明显，其次是有机肥与NPK配施，只施无机肥（NPK，NP）增加的幅度相对较小；然而，在当前的施磷水平下，土壤“不缺磷”，但不能建立较大的有效磷库，并且以Olsen—P、Mehlich3-P的临界点为标准，土壤磷素流失的风险不大；水溶性磷、Olsen—P、Mehlich3-P的比值约为1：10：25，用幂函数、指数方程、对数方程能较好地模拟3种浸提磷之间的转化关系；水溶性磷、Olsen—P、Mehlich3-P与作物地上部吸磷量均达到极显著正相关，相关系数分别为0．563，0．854和0．930，表明用水浸提法、Olsen法、Mehlich3法研究长期定位试验中土壤磷素的有效性均可行。     

长期施肥对黄土旱塬区土壤—植物系统中氮、磷养分的影响

对1984年建立的长期试验田,分析了2005年小麦产量、养分吸收及土壤养分变化。结果表明,单施磷肥增产25.6%,单施氮肥增产48.1%,其吸氮、磷量也相应增加,但收获指数显著低于对照;氮磷配施增产幅度为101.3%3～02.8%,养分吸收量增加显著,最佳施肥量为N2P2(N.90.kg/hm2、P.56.4.kg/hm2)。施肥明显改变了耕层土壤养分的含量,也影响了养分在土壤剖面的分布。氮磷配施是培肥土壤的有效途径,耕层土壤全磷增加了8.3%～45.2%,速效磷增加54.8%9～17.8%。中等施氮(N.90.kg/hm2)水平下,随着磷的增加,耕层土壤全磷累积和施磷量的关系为y=0.002x-0.112。速效磷含量增加和磷肥用量的关系为y=9.6537Ln(x)-35.371,施肥对60.cm以下磷素影响较小。     

长期定位施肥对碱性紫色土磷素迁移与累积的影响

在25年稻麦轮作长期定位施肥试验点上,开展了碱性紫色土水旱轮作种植制不同施肥处理土壤剖面全磷、速效磷迁移和累积以及耕层土壤全磷、速效磷随时间的变化规律研究。结果表明,单施无机磷肥土壤磷可迁移至100 cm土层,Olsen-P可迁移至40 cm土层。有机无机磷肥配施不但使土壤磷可迁移至相同深度,且迁移量更大,Olsen-P可迁移至60 cm土层。耕作25年后,施磷处理土壤耕层磷素随时间的变化显著,MNPK处理耕层土壤全磷含量年增长率为0.033 g/kg,Olsen-P的年增长率为2.56 mg/kg。试验表明,连续数年施用足量磷肥后,作物施磷量可根据具体情况酌减,以节约磷肥资源和提高磷肥利用率;施用有机肥促进了磷素从耕层向底层的迁移,是造成土壤磷素迁移的一个重要因素。     

长期不同施肥模式下南方典型农田磷肥回收率变化

【目的】 通过比较南方典型农田不同土壤类型、不同施肥模式下的土壤供磷能力、磷肥回收率,揭示长期施肥下磷肥回收率时空变化特征,为区域内磷肥的合理施用提供科学依据。 【方法】 基于重庆北碚紫色土 (始于1991)、湖南望城 (始于1981) 和江西进贤 (始于1981) 红壤性水稻土长期施肥定位试验。选取不施肥 (CK)、单施稻草、厩肥 (M)、施化学氮钾肥 (NK)、施化学氮钾肥+猪粪 (NKM)、施化学氮磷肥 (NP)、施化学氮磷钾肥 (NPK)、施氮磷钾肥+厩肥、猪粪 (NPKM) 或稻草 (NPKS) 等不同施肥处理,分析长期不同施肥下作物吸磷量、磷肥回收率和磷肥累积回收率的动态变化,探讨不同施肥下作物磷肥回收率的变化特征。 【结果】 长期不施磷肥,土壤自然供磷量显著下降,北碚紫色土 (21年)、望城 (23年) 和进贤 (27年) 红壤性水稻土的年下降速率分别为0.60、0.48和0.63 kg/hm2。各试验点不同处理作物历年平均吸磷量的大小顺序为NPK、NPKS和NPKM > NP、NKM > CK或NK ( P < 0.05)。NPK配施猪粪,与配施厩肥或秸秆配施相比较,其作物吸磷量更高。3个试验点磷肥回收率随着施肥年限增加而提高。NPK处理磷肥回收率每年增加0.15%～1.94%, NPKM和NPKS处理磷肥回收率每年增加0.07%～1.60%。NPK处理磷肥累积回收率在37.8%～61.5%之间,NPKM和NPKS处理,其磷肥累积回收率较NPK处理降低了3.0%～34.3%。 【结论】 土壤的磷素自然供给量随作物种植年限增加而显著下降。磷肥的施用能够显著提高作物的吸磷量,NPK平衡施用的吸磷量显著高于化肥偏施;氮肥投入量每增加100 kg/hm2,作物吸磷量增加5 kg/hm2。各试验点磷肥回收率随施肥年限的增加而提高。NPK配施有机肥相比较NPK,降低了磷肥的累积回收率。磷肥施用量每增加 P 10 kg /hm2,磷肥回收率下降约0.9%。NPK与猪粪配合施用的情况下,可以考虑通过适当提高化学氮肥用量、减少化学磷肥投入的措施,从而提高磷肥回收率。      

长期不同施肥紫色水稻土磷的盈亏及有效性

【目的】 研究长期施肥条件下土壤全磷、有效磷 (Olsen-P) 对磷素盈亏的响应,为西南紫色水稻土区科学施用磷肥提供依据。 【方法】 以四川遂宁34年 (1982—2015年) 长期肥料定位试验为平台,试验设8个处理,即不施肥 (CK)、氮肥 (N)、氮磷肥 (NP)、氮磷钾肥 (NPK)、有机肥 (M)、有机肥 + 氮肥 (MN)、有机肥 + 氮磷肥 (MNP) 和有机肥 + 氮磷钾肥 (MNPK),分析了土壤磷素盈亏与全磷、Olsen-P的变化特征。 【结果】 不施磷肥 (CK和N) 作物每年从土壤中带走磷约13.22 kg/hm2,且维持在较低的变化水平;单施有机磷肥处理 (M与MN) 作物携出磷量比不施磷肥提高了约1.73倍,磷素携出量呈增加趋势;施用磷肥 (NP、NPK、MNP和MNPK) 作物携出磷量在41.71～45.62 kg/hm2之间,吸磷量随时间呈下降趋势。不施磷肥土壤磷素常年处于亏缺状态,施磷土壤磷素年均盈余量为8.76～88.79 kg/hm2,有机无机磷肥配施磷盈余量大于单施有机肥和单施无机磷肥,随施肥年限的延续磷盈余量呈上升趋势。土壤中磷含量随磷盈亏而变化,施用无机磷肥或有机无机磷肥配施土壤全磷和Olsen-P增量与磷盈亏呈显著正相关,而不施磷或单施有机磷这种响应关系不明显;土壤每盈余磷100 kg/hm2,NP、NPK、MNP和MNPK处理土壤中全磷分别增加0.14、0.16、0.015和0.018 g/kg,Olsen-P分别提高15.76、17.19、1.96和1.85 mg/kg。 【结论】 土壤磷素有效性随土壤磷素盈亏而变化,与加入磷素形态密切相关,西南紫色水稻土单施无机磷肥提升土壤磷含量的速率大于施用有机肥。      

从长期定位试验论红壤施磷的效应

本文利用23年连续施肥长期定位试验的资料，研究了磷肥在红壤旱地上施用的效果。缺磷是红壤的主要障碍因子之一，适当补施磷肥，既能大幅度增加作物产量，又能促进作物对氮，钾的吸收；配合施用农家肥及适当补钾才能保证红壤旱地的高产稳产。     

长期不施磷肥对旱地红壤养分比例与玉米产量的影响

在湖南祁阳国家红壤肥力与肥料效益长期监测基地,于2008年对已有18年旱地红壤肥料试验历史的不施肥、NK、NP、PK、NPK处理下玉米产量、pH以及养分状况等指标进行了研究.结果表明,长期不施磷肥、只施氮钾肥导致玉米绝产.施用磷肥有极显著的增产作用,其中NP、PK与NPK处理分别比不施肥处理玉米增产33.2%、66.39%与151.45%.施磷的增产作用主要体现在玉米穗粒数、百粒重以及公顷穗数的增加.长期施用氮肥造成了土壤酸化,尤以NK处理酸化严重(pH值降至4.1),导致玉米产量连年下降.长期不施磷肥、只施氮钾肥,导致土壤全磷量和有效磷量降低,而全氮、全钾、碱解氮、有效钾量增加,表现为土壤氮磷钾养分比例严重失衡.NK处理的土壤氮磷钾全量比例为2.8:1:44.5,其它施磷处理的为1.09～1.32:1:17.96～19.36;NK处理的土壤氮磷钾速效量为31:1:57,其它施磷处理的为0.7～1.16:1:1.07～4.6.     

长期施肥对红壤磷素持续供应能力的影响

以长期施肥(始于1988年)的旱地红壤为研究材料,通过对历史数据的统计与分析,讨论了红壤全磷累积量与有效供磷量之间的相互关系,同时,通过有效磷的连续提取实验研究了红壤的持续供磷能力。研究结果表明:在长期施肥的过程中约有76.9%～86.8%的磷素积累在旱地红壤中,有效磷水平是红壤磷素肥力高低的直观表现,随着土壤全磷累积量的增大而增加;土壤磷素的纯盈余量又决定着全磷与有效磷的供应水平。由连续提取实验结果可以初步推测,如果现在减少或停止施用磷肥,红壤现有的供磷水平至少可以满足3～4季作物的磷素需求。因此,应在兼顾土壤磷素的农业效应和环境安全的前提下,建立新的施肥制度,使磷素资源的利用更加合理化。     

水和磷互作对红壤丘岗地区旱作水稻生物量和产量的影响

通过盆栽和大田试验研究了水和磷互作对旱作水稻生物量和产量的影响。研究表明:土壤含水量和施磷量对旱作水稻生物量和产量有极显著的影响,且二者的交互作用十分明显,影响程度以籽粒> 茎>根。上壤含水量为饱和持水量的60%时对旱作水稻生物量和产量影响较大,而80%和100%时几乎没有影响。旱作水稻生物量和产量均随施磷量的增加而增加。这说明控制土壤水分为饱和持水量的80%时就能完全满足旱作水稻的生长,但要求获得较高的产量时必须注意磷肥的投入,或者采取一些凋控措施提高土壤磷的利用率。     

土壤水分含量和施磷量对旱作水稻磷素吸收的影响

通过温室盆栽和大田试验研究了土壤含水量和施磷量对旱作水稻全磷吸收量的影响。结果表明:土壤水分和施磷量对大田旱作水稻全磷吸收量的影响不显著;对盆栽而言,施磷量的影响显著,但二者的交互作用明显,因而其差异主要体现为水和磷的复合效应;当施磷量(P)为0·030gkg-1、土壤含水量为饱和持水量的80%时旱作水稻吸磷量最高,但相同土壤水分条件下,施磷与不施磷间旱作水稻吸磷量差异最大,而不同施磷量间差异较小;旱作水稻各部分全磷平均吸收量为:籽粒>茎>根。实验结果可以为中国南方丘岗地区水稻旱作的水分和磷素管理提供理论依据。     

施磷量与小麦产量的关系及其对土壤、气候因素的响应

【目的】分析在有效磷含量不同的土壤中磷肥施用量对小麦籽粒产量的影响,探明在保证小麦高产的前提下,不同有效磷含量土壤中施磷量与小麦籽粒产量之间的关系,为小麦生产中合理施用磷肥、改善农田生态环境提供理论依据。【方法】本研究根据1990—2017年间已公开发表的有关中国磷肥田间试验的文献,建立土壤有效磷、施磷量和小麦籽粒产量的数据库。采用数据整合分析方法(Meta-analysis),研究在3个土壤有效磷梯度(< 10、10～20、> 20 mg/kg)下,不同施磷(P₂O₅)量(< 60、60～90、90～120、120～150、> 150 kg/hm2)对小麦籽粒产量的影响,分析施磷量与小麦籽粒产量之间的关系及其对环境因素的响应。【结果】1)除在有效磷 > 20 mg/kg的土壤上施用P₂O₅ > 90 kg/hm2的高量磷肥外,在其它有效磷含量土壤上施用磷肥对小麦籽粒产量的提高均具有正影响。具体表现为:在有效磷 < 10 mg/kg的土壤上,小麦籽粒产量随施磷量的升高而呈直线上升趋势,其中施P₂O₅ > 150 kg/hm2的磷肥对小麦的增产作用最强(36.6%);在有效磷含量为10～20 mg/kg的土壤上,90～120 kg/hm2的P₂O₅施用量对小麦的增产作用最强(25.8%);在有效磷含量 > 20 mg/kg的土壤上,小麦籽粒产量与施磷量的关系符合米歇里西方程,即小麦籽粒产量随施磷量先增加后达到平衡,且磷肥施用对小麦的有效增产作用相对较弱(< 8%)。2)在不同的环境因素下磷肥施用对小麦籽粒产量的提高均为正影响。具体表现为:在不同的气候类型条件下,亚热带季风气候条件下施用磷肥对小麦籽粒产量的提高幅度为19.4%,高于亚热带季风气候区(10.7%);在不同土壤类型条件下,黑垆土中磷肥施用对小麦籽粒产量的提高幅度为34.4%,显著高于黄棕壤(10.3%)、棕壤(9.2%)和褐土(15.6%);在不同小麦种植区中,春小麦区中磷肥施用对小麦籽粒产量的提升幅度为32.9%,显著高于北方冬小麦区(13.9%)和南冬小麦区(10.8%)。【结论】在试验前初始有效磷含量不同的土壤中,磷肥施用量对小麦籽粒产量的影响程度不尽相同,其中在亚热带季风气候、黑垆土、春小麦区条件下施磷的增产作用较强。因此,在小麦生产过程中施用磷肥时应充分考虑当地的土壤有效磷含量,适量施肥,减少磷素浪费,保护农业生态环境。     

水分和施磷量对简育水耕人为土中磷素形态的影响

通过大田和盆栽试验,探讨了在水稻种植过程中土壤水分含量和施磷量对简育水耕人为土中磷素形态的影响。结果表明:土壤中不同形态无机磷含量占无机磷总量的顺序为O-P>Fe-P>Al-P>Ca-P;随着水稻栽种时间的延长、土壤含水量和施磷量的降低,土壤Al-P、Fe-P和Ca-P含量下降,O-P含量则上升。大田试验中,土壤水分含量仅对水稻生长初期和后期的Ca-P以及中期的O-P影响显著,而对其他水稻生长期下土壤Al-P、Fe-P影响不显著;施磷量与红壤无机磷组分存在显著的相关。盆栽试验中土壤水分含量对无机磷形态的影响均不显著;施磷量与Al-P、Fe-P和水稻生长初期、中期的Ca-P含量有显著的正相关作用,而对后期的Ca-P和O-P的影响不显著。水分含量和施磷量对土壤四种形态的无机磷存在显著的交互作用。     

长期施肥后简育湿润均腐土中磷素形态特征的研究

对黑土（简育湿润均腐土）长期定位施肥15年后土壤磷素形态进行分析研究。结果表明：土壤中积累的Al-P、Ca2-P量与施磷量成正相关；只施NK能促进植物对Ca8-P的吸收；闭蓄态磷（Oc-P）含量均较低。施磷肥能增加黑土Fe-P含量，却未能增加Ca10-P含量。黑土各形态无机磷的含量大小顺序为：Fe-P〉Ca10-P〉Al-P〉Cas-P〉Ca2-P〉Oc-P。施磷能增加土壤中有机磷（O-P）的含量，但不能增加土壤有机质含量。土壤有机质含量均有不同程度的下降。本试验黑土中施入N112．5kg hm^-2a^-1和P20kg hm^-2a^-1能保持土壤中无机磷（I-P）平衡。     

常规浸提剂与联合浸提剂测定我国北方石灰性土壤有效磷钾的比较

使用常规浸提剂与两种联合浸提剂Mehlich 3(M3)、ASI分别测定了中国8个地区10种土壤样品的有效磷、速效钾含量,分析比较了常规浸提剂与两种联合浸提剂测定土壤有效磷速效钾的差异性及相关性。统计分析表明,对于有效磷,M3、ASI两种联合浸提剂的浸提结果均大于常规浸提剂的浸提结果,且M3浸提剂浸提结果的变幅较常规浸提剂浸提结果相对较小,而精确度较高。相关分析表明,常规浸提结果与M3浸提结果呈极显著正相关(P0.01),相关系数为0.680。对于速效钾,M3浸提剂的浸提量较常规浸提剂相近,常规浸提量与M3浸提量呈极显著正相关(P0.01),相关系数为0.996。综合而言,M3这种联合浸提剂是测定土壤有效磷、速效钾的理想浸提方法。     

橡胶林土壤中磷的动态变化特征规律研究

对西双版纳橡胶林保护带土壤种植距瓣豆豆科绿肥覆盖、野生杂草生长覆盖、及橡胶割胶和不割胶对种植带和保护带土壤中不同层次全磷和有效磷含量影响的季节动态变化进行了研究(2009年7月～2010年8月)。结果表明,橡胶林土壤中全磷和有效磷因橡胶生长,割胶及植被覆盖影响呈现垂直性空间变化和季节性动态变化。全磷和有效磷含量呈现表层(0～20 cm)>中层(20～40 cm)>底层(40～60 cm)的趋势。全磷7～10月变化趋势较大;11～12月变化趋势较小。未割胶条件下橡胶林土壤全磷含量高于割胶土壤,割胶对土壤中有效磷含量影响较大,7月份较低,12月份较高。割胶杂草覆盖土壤中有效磷含量>未割胶杂草覆盖和割胶绿肥覆盖。种植带土壤全磷含量高于保护带,未割胶杂草覆盖种植带有效磷高于保护带;绿肥覆盖条件下全磷与酸性磷酸酶呈显著正相关。说明割胶促进了橡胶对土壤中磷的吸收,绿肥覆盖能促进土壤中磷的循环,杂草生长和橡胶根系对土壤中磷具有富集作用。     

黄淮海平原封丘县土壤肥力变异与农田生产力相关研究

通过对黄淮海平原封丘地区土壤肥力现状及其与农田生产力相关性研究,结果表明,区域潮土的肥力质量得到普遍提高,土壤有机质、全N、速效P等养分含量得到显著增加,而土壤速效K含量显著降低.土壤肥力、农田管理措施与玉米产量的灰色关联分析表明,土壤肥力对玉米产量的影响大于农田管理措施,土壤肥力因素中,全N、速效P和碱解N的影响较大;农田管理措施中,以灌溉次数对玉米单产的影响较大.这为区域农田土壤质量研究、管理和政策决策提供了科学依据.     

聚丙烯酰胺施用对碱土和非碱土水力传导度的影响

聚丙烯酰胺（PAM）可增加土壤结构的稳定性，但它对土壤水力传导能力的影响尚不清楚。通过室内土柱淋洗试验，研究了PAM施用量和施用方式对不同碱度土壤饱和水力传导度的影响。PAM施用量为0、1／5000、1／2000和1／1000（PAM与于土重之比），施用方式为混合施用和表面覆盖施用，土壤为碱土和非碱土两种。试验结果显示，在未施用PAM的条件下，非碱土水力传导度大于碱土。PAM混合施用显著地减小了土壤的稳定水力传导度，但它对碱土的影响程度大于对非碱土的影响。PAM覆盖施用降低了非碱土的稳定水力传导度；但碱土的稳定水力传导度随PAM施用量的增加先减小后增大。为了维持良好的土壤水力传导性能，应尽可能地减小PAM的施用量，或在非碱土地上采用混合施用而在碱土地上采用地表覆盖的施用方式。     

挖损农田复垦前后地力变化研究——以华北平原的曲周县为例

以曲周县为例,通过野外调查、采样和实验室分析,对挖损耕地复垦后的土壤肥力变化进行了研究。研究结果表明,挖损耕地与对照耕地相比较,土壤肥力包括土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量没有显著差异,土壤容重变小。建议复垦工作必须因地制宜,在平原地区只要挖损耕地在不超过一定深度影响耕作的情况下,可以直接恢复耕种,不需要进行专门的复垦工程进行挖损耕地的复垦和培肥。