不同形态磷肥的径流流失特征及其效应

采用野外径流小区方法研究不同形态磷肥的流失特征、流失量以及对氮钾元素的影响。结果表明,在磷的流失途径中,颗粒态磷(PP)占总磷(TP)流失量的61.6%～83.1%,是磷流失的主要途径;施用磷肥可以促进土壤对氮钾元素的保持能力,减少氮钾元素的流失;磷肥的施用提高了小油菜的产量,并促进了小油菜对氮钾元素的吸收;微晶化磷矿粉可以有效减少磷的流失,在等磷量下,微晶化磷矿粉中的磷流失量分别是过磷酸钙和钙镁磷肥的54.2%和69.4%。在一定范围内,随微晶化磷矿粉施用量的增加,磷的流失量增加,但流失率减小,对促进土壤保持氮钾能力及小油菜对氮磷钾元素的吸收越明显。     

粪肥添加明矾对降低农田磷和重金属流失的作用

施用粪肥引起农田氮、磷流失的增加已引起人们广泛的关注。为了解粪肥中添加明矾可否降低农田污染物的流失,采用化学分析与田间试验相结合的方法研究了添加明矾对粪肥中水溶性养分和重金属浓度及施粪肥后农田养分、重金属流失的影响。结果表明,粪肥中添加明矾可大大降低其中的水溶性P和重金属浓度,其中水溶性P的下降幅度达79.3%。添加明矾后,粪肥施入农田形成的径流中P和重金属浓度明显低于不添加明矾的处理。但添加明矾对农田可溶性总N、NO3-N和NH4-N流失的影响不大。粪肥中添加明矾不会引起地表径流中铝浓度明显增加,对蔬菜产量影响不明显。     

施用磷肥对土壤磷层化和水质的影响

免耕会导致耕地中磷(P)层化,进而促使农田可溶性磷(SP)的流失,导致富营养化。为减少土壤磷流失,提出玉米—大豆轮作区减少土壤磷层化和径流磷流失的施肥策略。实验共设立未施肥、施用磷酸二铵(DAP)、施用磷酸一铵(MAP)、地表施肥(干性肥料或液体肥料)两种施肥方式、注入肥料(干性肥料或液体肥料)、耕作施肥以及覆盖作物措施9个实验样地。隔年施肥量为24.4 kg/hm~2,逐年施肥量为9.6 kg/hm~2。翻地与其他处理相比,在0～5 cm表土层中可溶性磷含量更高。在降雨实验中,肥料来源和施肥量对径流中的总磷量和可溶性磷量影响不大。实验中可溶性磷浓度最高的地块为隔年施磷酸二铵的实施覆盖作物措施的样地。注入肥料施肥法在降低土壤可溶性磷的流失的同时加剧了土壤侵蚀及总磷的流失。耕种时注入液体肥料(聚磷酸盐)的样地损失的总磷量和可溶性磷量比地表施肥的样地低。     

武夷山茶园土壤铜、铅和锰形态及茶叶有效性特征

通过测试武夷山19个茶园土壤及茶叶中的Cu、Pb和Mn元素全量及土壤元素化学形态组成,分析土壤三种元素的生物可利用性和茶叶对其富集能力,并研究土壤理化性质对茶叶元素含量的影响。结果表明,武夷茶区土壤和茶叶Cu、Pb和Mn全量属于安全范围内。元素形态中,Cu以残渣态为优势;Pb、Mn以残渣态和铁锰氧化态为主,三者的生物可利用性大小排序为:Pb>Mn>Cu。富集系数比较得出,茶叶对土壤Cu、Mn富集能力较强,Pb的富集系数较低。相关性结果表明,该茶区土壤酸化很可能已经导致了土壤锰在一定量上的淋溶与流失;土壤有机质的增加,促进茶叶对Cu、Mn的吸收、累积,并降低土壤铅的有效性;重元素全量不能充分反映土壤对茶叶的有效性,赋存形态对合理评估土壤对茶叶的有效性更加重要。     

改良剂降低富磷蔬菜地土壤磷和氮流失的作用

为了解不同改良剂对土壤中磷和氮的稳定作用,进行田间试验研究在施用量为2.5t/hm2时氢氧化铝、石灰石粉、石膏、氯化钙和粉煤灰5种改良剂对蔬菜地地表径流中磷和氮浓度的影响。结果表明,改良剂施用可明显降低土壤有效磷和水溶性磷含量,轻微增加土壤中NH4+-N含量,但对土壤中NO3--N影响不大。施用改良剂可显著降低蔬菜地地表径流中总磷、溶解态磷、颗粒态磷和NH4+-N的浓度,增加水溶性有机氮浓度,但对水溶性总氮和NO3--N浓度影响不明显。与对照比较,施用氢氧化铝、石灰石粉、石膏、氯化钙和粉煤灰5种改良剂的地表径流中总磷浓度下降比例平均分别为13.68%,35.54%,38.72%,43.77%和45.02%,溶解态磷浓度下降比例平均分别为16.05%,32.42%,48.75%,55.38%和38.98%;NH4+-N浓度下降比例平均分别为24.21%,37.84%,11.31%,10.08%和55.56%。总体上,施用氯化钙和粉煤灰降低地表径流中磷浓度的效果好于其他改良剂。     

不同调理剂施用对富磷土壤磷素吸收及其形态变化影响

针对集约化设施土壤中磷素过度累积,本文开展盆栽试验,探究不同类型土壤调理剂施用对糯玉米干物质积累、磷素吸收及土壤磷素形态变化的影响。结果表明,生物质炭70%+明矾30% 处理玉米的长势最好,其盆干生物量最高为44.6 g/plant,显著高于对照处理19.57%。土壤总磷和水溶性磷含量在施用调理剂后与种植前相比均有不同程度的降低。在土壤无机磷组分变化方面,明矾100% 与生物质炭100% 处理均提高了缓效性磷源的含量,生物质炭70%+明矾30% 处理显著提高了速效性磷源含量。生物质炭70%+明矾30%、生物质炭30%+腐植酸30%+明矾30% 处理可以有效抑制土壤碱性磷酸酶的活性,同时抑制土壤有机磷素的矿化。综合来看,生物质炭70%+明矾30% 处理在释放土壤潜在性磷源、提高土壤速效性磷源、促进作物磷素吸收、提高作物干物质量积累等方面的综合表现较好。     

磷石膏的农业应用及其安全性评价

通过盆栽试验,采用单因子污染指数和内梅罗综合污染指数法进行评价,分析了磷石膏及其施入土壤后土壤重金属(Cd、Hg、Pb、Cr、As)污染指数的变化。试验结果表明:在磷石膏较低施量水平下,大豆生物产量与籽粒产量较高。磷石膏符合《农用污泥污染物控制标准》GB4248-84,施用不会引起土壤重金属的污染,连续多年施用应按照安全施用年限确定合理施用量。施磷石膏3000kghm-2大豆籽粒各指标处于优良范围内,而秸秆分别受到Cd、Hg的轻度污染和重度污染。施磷石膏12000kghm-2大豆籽粒受到Cd的轻度污染,秸秆分别受到Cd、As的轻度污染,Hg的重度污染,大豆秸秆富集重金属的能力强于籽粒,综合比较1500～3000kghm-2为安全施用水平。     

水源保护区坡耕地种植不同类型牧草的水土保持效应研究

在水源保护区16.5°坡耕地上,种植豆科、禾本科、菊科等多年生牧草,替代传统的种植模式(玉米-小麦)。两年试验结果表明,种植牧草能有效降低水、土及养分流失,径流量、土壤流失分别比习惯种植减小27.6%～35.8%及41.8%～54.6%,氮磷钾养分流失比传统种植减少30.9%～41.3%,其中氮流失减少31.2%～39.4%,磷流失减少29.1%～39.2%。水土保持效果以种植禾本科牧草最好,菊科牧草稍差,豆科牧草及豆科-禾本科牧草混播效果居中。同时种植牧草还能取得较好的经济效益,纯收益比习惯种植增加9.2%～15.0%,是水源保护区种植结构调整及坡耕地综合治理的较好方式。     

黄壤旱坡地退耕还林还草对减少土壤磷流失的作用

在贵州中部黄壤旱坡地上 ,通过无界径流小区以及野外坡面径流小区试验 ,对退耕还林还草初期阶段旱坡地地表径流中水溶态磷和颗粒态磷流失量的变化进行了研究。结果表明 :退耕还林还草后黄壤旱坡地地表径流中颗粒态磷含量比相应的旱地减少 2 2 .17%～ 6 3.4 8% ,而水溶态磷含量也减少 3.0 3%～ 4 4 .2 9% ;退耕还林区土壤水溶态磷和颗粒态磷的流失量分别比玉米种植区减少 38.6 5 %和 35 .0 8% ,退耕还草区土壤水溶态磷和颗粒态磷的流失量分别比玉米种植区减少 5 3.4 2 %和 4 1.94 %。退耕还林还草一方面减少了肥料的施用量 ,另一方面能明显减少土壤磷的流失量 ,特别是水溶态磷的流失 ,退耕还林还草工程是减少土壤磷流失和控制非点源污染的有效途径。     

窄草篱对径流中氮、磷的影响

在农田中施用有机肥料后 ,地表径流所挟带的氮和磷可导致地表水污染。草篱可以减少径流中氮和泥沙的流失。在耕作和免耕两种情况下 ,研究 0 75m宽的窄牛尾梢草草篱对施用牛粪的地块中磷和氮流失的影响。试验布置在平均坡度为 12 %、土质为莫诺纳粉质壤土上。采用裂区设计 ,免耕和耙耕处理系统安排在主区 ,施用有机肥、无机肥处理及设草篱和不设草篱的对照处理布置在副区 ,分别在初始模拟降雨阶段和随后的多雨模拟阶段采集径流样。只有 38%的免耕小区和 6 3%耙耕小区在降水量为 6 40mm/h的初始模拟降雨阶段有径流出现。与不设草篱的对照小区相比 ,单条窄草篱可以使施用有机肥的免耕小区在多雨模拟阶段径流中的可溶性磷 ,生物有效性磷 ,颗粒态磷的含量分别降低 47% ,48% ,38% ,同时使全磷含量降低 40 % ,使NH+ 4 N的含量降低 6 0 %。窄草篱与没有草篱小区相比使耙耕小区的径流中的上述磷氮含量分别降低了 2 1% ,2 9% ,43% ,38%和 5 2 %。窄草篱对减少农田施用有机肥和无机肥后径流中磷和氮的流失具有显著的效果。     

磷石膏对降价碳铵中氨挥发损失及提高肥效的研究

碳铵即碳酸铵混加磷石膏可明显降低碳铵在土壤中的氨挥发，提高作对氮素的吸收作用，并可比单施碳铵提高氮素利用率７％－１５％，从而显著地提高作物产量。在蔬菜作物上施用碳铵混加磷石膏可比单施碳铵明显降低可食部分中ＮＯ３－Ｎ含量。     

磷石膏改良滨海盐土效果及对小麦生长的影响

江苏滨海盐土（盐碱土）约66.22万公顷,大多未开发利用,主要因为含盐量很高,迫切需要进行改良。本试验采用田间试验方法,利用磷肥厂副产物磷石膏进行盐(碱)土改良试验。试验设置不施肥、不施用磷石膏、单施复合肥、施用复合肥+磷石膏不同用量等8个处理进行。结果表明,施用磷石膏可以降低盐碱土土壤pH,与不施用磷石膏的对照相比,施用磷石膏后表层0～20 cm土壤pH下降0.07～0.40单位,碳酸氢根离子下降15.81%～43.53%;土壤钠离子浓度下降17.25%～89.83%,土壤钾离子含量增加8.17%～384.90%,土壤钙离子含量增加59.51%～1977.72%,土壤有机质增加4.51%～19.50%。施用磷石膏处理小区小麦叶片全氮含量较不施磷石膏处理增加7.85%～26.21%,叶片全磷含量增加5.02%～35.97%;小麦增产11.41%～45.26%。滨海盐土及盐碱土可以采用磷石膏进行改良,有较好的改良效果。综合考虑,以处理为30%复合肥1 050 kg·hm-2＋磷石膏1 125 kg·hm-2和30%复合肥1 050 kg·hm-2＋磷石膏2250 kg·hm-2处理效果最好。     

水稻田磷素径流流失形态变化特征的模拟研究

通过对一系列含有不同磷水平的原状土室内模拟磷素流失的方法,在同一降雨强度下,分别研究了不施用磷肥时不同磷含量的土壤径流磷流失和施用磷肥24 h后的径流磷流失量,以及区分土壤本身不同水平的残余磷和新施入的肥料磷对径流流失磷的贡献。结果表明:在所有处理中,施肥量、土壤残余磷与总磷流失均呈正相关关系;溶解反应磷(DRP)是总溶解磷(TDP)的主要成分,而TDP占总磷(TP)的60%以上,是流失磷的主要形态,溶解性难反应态磷(DUP)只占流失总磷的1.2%~4.6%,但实际浓度在OP2有机处理中达到0.28 mg/L,这部分磷不易下沉,特别是施肥后短期内的降雨径流,可能导致DUP流失量大大增加。与不施肥试验相比,施入无机肥后,DRP、TDP量均显著增加,所占流失总磷的相对比例也明显增加,相对应的TPP、DUP占总流失磷的相对比例则依次减少;而与无机肥处理相比,有机肥处理的OP1、OP2变化则不同,DUP占TP的相对比例显著增加,达到4.4%和4.6%,但其它形态磷所占相对比例则略有减少。此外,线性回归分析表明了土壤新施入的磷肥是流失负荷中磷的主要来源。     

土壤改良剂对灌溉咸水冬小麦光合和蒸腾的影响

在天津滨海地区高水位、黏重土壤利用田间小区试验研究调盐土壤改良对微咸水灌溉的冬小麦光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素含量指数等生理指标的影响。结果表明,冬小麦播种前采用适当土壤改良能够提高冬小麦抽穗期、灌浆期的光合速率、叶绿素含量指数,降低气孔导度、蒸腾速率。冬前施用75kg.100m 2改良剂Ⅱ(风化褐煤40%+磷石膏40%+脱硫石膏20%)有利于提高冬小麦灌浆期的光合速率,有降低抽穗期、灌浆期小麦蒸腾速率的效果;小麦冬前施用45 kg.100m 2改良剂I(风化褐煤20%+磷石膏40%+脱硫石膏20%+沸石粉20%)对提高冬小麦抽穗期光合速率有利,同时也提高抽穗期小麦的蒸腾速率;土壤改良对咸水灌溉冬小麦的气孔导度有明显降低效应,冬前施用30 kg.100m 2改良剂Ⅲ(磷石膏40%+脱硫石膏20%+沸石粉40%)冬小麦气孔导度与不采用改良措施相比,抽穗期降低52.28%,灌浆期降低39.51%;冬前施用45kg.100m 2改良剂Ⅱ混合30 kg.100m 2改良剂Ⅲ或75 kg.100m 2改良剂Ⅱ均能够显著提高抽穗、灌浆期冬小麦的叶绿素含量指数;冬前施用45 kg.100m 2改良剂I混合30 kg.100m 2改良剂Ⅲ,即使较高土壤含盐量也能使冬小麦光合速率保持在较高水平,使冬小麦蒸腾速率受土壤含盐量影响较小。     

不同放牧制度对呼伦贝尔草原径流中磷流失模拟研究

为了探究不同放牧制度对干旱半干旱地区草原土壤磷元素流失的影响,以呼伦贝尔砂质草原为研究对象,通过设置不同降雨强度,选择自由放牧、轮牧、休牧草场进行人工模拟降雨试验,利用混合深度模型模拟磷流失过程。结果表明:在4种雨强下,自由放牧草场总磷流失量最大,是休牧草场的1.31~1.50倍,是轮牧草场的1.59~1.74倍。颗粒态磷为草场土壤磷素的主要流失形式,其含量为溶解态磷的2.2~3.7倍。混合深度模型模拟结果显示,不完全混合模型的优于完全混合模型,并且在雨强较高情况下的模拟效果较好。在雨强小于1.5mm/min降雨事件中,放牧制度对磷元素流失影响显著(p0.05),轮牧草场磷流失最少。因此,适当的将呼伦贝尔草原自由放牧草场向休牧和轮牧草场转变,将有利于减少草场磷元素流失及草原生态可持续发展。     

沼液施用条件下添加浮萍对稻田氮素流失和Cu、Pb变化的影响

养分流失和重金属积累是沼液还田资源化利用过程中的主要问题。为探讨利用浮萍吸收氮磷、富集重金属的能力调控沼液施用中环境污染问题的可行性,在上海市金山区开展了水稻田间试验,研究沼液施用条件下添加浮萍对稻田氮素流失和Cu、Pb的影响。试验设置4个处理:常规化肥、常规化肥+浮萍、沼液全量替代化肥和沼液全量替代化肥+浮萍,测定并比较了不同处理下稻田田面水氮素浓度变化、径流水氮素流失负荷,土壤、水稻籽粒及秸秆中Cu和Pb含量差异。结果表明:不同处理田面水总氮、铵态氮(NH_4~+-N)浓度变化趋势基本一致,均在每次施肥后第1d达到峰值,此后逐日递减,在施肥后第5d降至峰值的30%以下;硝态氮(NO_3~–-N)浓度峰值滞后3～7 d。稻田中添加浮萍能够显著降低田面水TN含量,沼液全量替代化肥+浮萍处理的TN总径流流失负荷为3.67 kg·hm~(-2),比常规化肥处理显著降低37.2%。沼液全量替代化肥+浮萍处理土壤Cu和Pb含量为22.65mg·kg~(-1)和49.05mg·kg~(-1),与其他处理间无显著差异;但土壤有效态Cu和Pb含量较常规化肥处理显著提高18.6%和17.5%。不同处理水稻秸秆Cu和Pb、籽粒Pb含量无显著差异,但沼液全量替代化肥+浮萍处理水稻籽粒Cu含量较沼液全量替代化肥处理显著减少41.1%。综上,沼液施用条件下添加浮萍可以降低稻田氮素流失,在控制土壤、籽粒和秸秆中重金属Cu和Pb含量增加方面具有一定效果,在短期内可以作为沼液还田模式下水体和土壤污染有效的调控手段。     

控释肥料氮素释放与水稻吸收动态研究

采用盆栽试验,研究了控释肥料与水稻专用肥不同施用方式的氮素释放规律及水稻吸收动态。结果表明,控释肥料一次施用处理氮素释放高峰期出现在第8～10d,此后所保持的充足供氮期晚造为40～50d,早造为50～60d。专用肥一次施用处理氮素在1～3d内即达释放高峰,土壤较充足的供氮期仅为30～35d。水稻生长后期控释肥处理供氮水平仍高于专用肥一次施用和分次施用处理。控释肥处理晚造土壤氮素供应水平明显比早造高。控释肥处理的水稻植株在全生育期对氮和磷的吸收速率均较高,对钾的吸收速率前期较高,中后期较低,收获期植株的氮磷钾吸收累积量均高于专用肥处理。两造试验中一次性施用控释肥料均明显提高了肥料氮利用率,较专用肥分次施用和一次施用处理分别提高12.2%～13.5%和20.0%～22.7%,磷钾利用率也有较明显的提高。     

磷石膏专用复混肥缓解红壤花生连作障碍效果

红壤长期连作花生产生严重连作障碍,影响花生生产。本试验研究磷化工废弃物在缓解花生连作障碍上的效果,采用磷石膏与化学氮肥、化学磷肥、化学钾肥不同比例制成磷石膏专用复混肥,施用于中科院江西红壤生态试验站花生连作田块,考察对红壤养分及花生生理性状及产量的影响。结果表明: 施用含磷石膏专用复混肥比使用常规复合肥处理增产3.5-45.1%,土壤中的全氮、速效氮、和速效钾含量升高,植株全N、P、K含量均有提高,施用磷石膏专用肥可以有效缓解红壤地区花生连作障碍。     

磷-平衡栽培体系中植物必需的大量元素

磷的元素符号是Ｐ。它是大量元素之一 ,但植物对磷的吸收量远远小于钾和氮 ,甚至有时还不及钙、镁、硫等中量元素。核酸、磷酸腺苷等重要生命物质中都含磷 ,因此磷是植物结构组分元素。它在生命体中主要构成核酸、磷脂、腺苷磷酸、磷酸酯、肌醇六磷酸等物质。1　植物对磷的吸收     

滇池流域农田土壤氮磷流失分析研究

采用实地调查与田间模拟实验相结合的方法,研究了滇池流域沿湖15个乡镇农田地表径流氮、磷流失状况及其影响因素。结果表明,研究区农田地表径流氮、磷污染负荷很高,年均流失量差异较大,总氮为5.07~113.16 kg/hm2,总磷为0.15~10.14 kg/hm2。高强度的化肥施用是造成农田径流氮、磷流失量大的主要原因,同时也与土地利用方式、水肥管理方式及种植制度有关;不同坡度农田径流中氮、磷的输出量不同,从6°~12°氮、磷流失急剧增大,12°以后流失量增加减缓;无论在一次降雨中,还是在作物生长周期内,径流中氮、磷流失速率均表现出随时间参数增加而递减的趋势;施肥处理不同,氮、磷流失量存在一定差异,其中尿素与普钙配合施用可减少氮、磷流失,同时获得较高的白菜产量。