石灰性潮土长期定位施肥对小麦根际无机磷组分及其有效性的影响

在长期定位施肥的基础上，采用网室盆栽试验，研究了石灰性潮土中不同施肥处理对冬小麦根际土壤与非根际土壤中无机磷组分及其有效性的影响。结果表明，不同施肥处理的供试土壤无机磷组分均以磷酸钙盐为主，平均占无机磷总量的73．9％，其它组分占26．1％。不施磷肥的各处理（CK、N、NK）中，小麦生物量和吸磷量均较低，小麦根际土壤与非根际土壤中无机磷总量变化不大，Ca2-P和Ca8—P在各处理的根际土壤中含量均很低。在施用磷肥的各处理（NP、PK、NPK）中，NP和NPK处理小麦的生物量和吸磷量均显著高于PK处理，而PK处理根际与非根际土壤中无机磷各组分的增幅明显高于NP和NPK处理。磷肥和有机肥处理，均显著提高小麦的吸磷量和生物学产量，各处理根际与非根际土壤中无机磷组分含量和总量增加的幅度以1．5（M＋NPK）处理最高。对不同施肥处理的小麦根际各无机磷形态及其与土壤速效磷间的相关分析表明，Ca2-P与土壤速效磷间的相关性达极显著水平，Ca8-P、Al-P、Fe—P达显著水平，O-P、Ca10—P不显著。     

小麦季磷肥施用对后作玉米的效果及土壤中无机磷形态转化的影响

在河北衡水潮土上进行田间试验,研究小麦/玉米轮作体系下,小麦季施用磷肥对玉米的后效及土壤中无机磷形态转化的影响。结果表明,与高施磷量(187.5 kg hm-2 P2O5)相比,小麦季磷肥施用量减少20%或40%,甚至当年不施磷,对后作玉米籽粒产量、生物量、植株吸磷量均无明显影响。从玉米苗期到成熟期,土壤中各形态无机磷下降幅度表现为Ca2-P最大,其次是Ca8-P,再次为Al-P。随着施磷量的减少,土壤Olsen-P、Ca2-P含量开始呈现下降趋势。与单施无机磷肥150.0 kg hm-2 P2O5相比,用有机肥猪粪磷替代其中20%无机磷肥,显著提高了土壤Olsen-P、Ca2-P和Ca8-P含量。本文结论认为在高肥力的华北地区小麦/玉米一个轮作周期中,小麦季减少磷肥用量,对后作玉米生长和产量尚未产生明显的影响。适当配施猪粪,减少无机磷肥,可以提高土壤中的Olsen-P和Ca2-P含量,较好地维持玉米季土壤中磷素肥力水平。     

石灰性土壤中油菜根际磷的化学动态及生物有效性

采用网膜分隔三室栽培系统研究了供磷水平不同的石灰性土壤中,油菜根际磷的各种化学组分的动态分布特征。发现在正常供磷水平下油菜根际范围内Olsen-P,Ca2-P均处于亏缺状态,表明这两种形态的磷是油菜吸磷的主要给源。而在土壤磷极度缺乏条件下,根际Ca8-P和Al-P呈现亏缺状态,该二种磷成为油菜吸磷的给源,这时Olsen-P和Ca2-P反而呈现均匀分布。这一结果表明,在严重缺磷胁迫条件下,油菜根际的难溶性磷(Ca8-P和Al-P)可以被活化而为植物利用,成为生物有效磷。这是油菜抗低磷胁迫根系适应反应的间接证明。     

滨海土壤I-69杨根际无机磷形态分布及有效性研究

对滨海脱盐土壤或轻度盐渍土壤上不同林龄I -69杨根际、非根际无机磷存在形态、数量和有效性进行了研究 ,结果表明 :I -69杨根系活动能明显提高根际土壤供磷能力 ,3、5、11年生I -69杨根际有效磷明显富集 ,富集量分别为3 .87、4.3 2、4.3 5mg/kg ;Ca2 -P在不同林龄I -69杨根际含量明显高于非根际土 ,差异都达到极显著水平 ,R/S随林龄增大分别是 2 .15、2 .5 9、5 .5 4;Ca8-P在 5、11年生I -69杨根际明显富集 ,而Ca10 -P明显亏缺 ;不同林龄I -69杨根际、非根际土Al-P、Fe -P和O -P含量无明显差异 ,盐渍土壤中它们的生物有效性较低。     

长期秸秆还田对潮土土壤各形态磷的影响

基于黄淮海低平原区潮土上33年长期肥料定位试验,采用蒋柏藩―顾益初的石灰性土壤无机磷分级方法,研究冬小麦―夏玉米轮作中长期不同氮磷用量下秸秆还田对土壤全磷、有效磷(Olsen-P)及各形态无机磷的影响。结果表明:黄淮海低平原区潮土上冬小麦―夏玉米轮作中P2O5用量0~240 kg hm~(-2),随磷肥用量的增加,土壤全磷、Olsen-P、无机磷总量及无机磷中Ca2-P、Ca8-P、Al-P和Fe-P均显著增加,O-P和Ca10-P无显著变化;当土壤输入磷量低于作物输出磷量时,无论秸秆还田与否,土壤全磷、无机磷总量、Olsen-P和无机磷中除Ca8-P外的其他各形态磷均无显著变化;当土壤输入磷量高于作物输出磷量时,随秸秆用量的增加土壤全磷、Olsen-P和无机磷中的Ca2-P、Ca8-P、Al-P均显著增加,其中以Olsen-P增幅最大,无机磷中以Ca2-P增幅最大,其次为Ca8-P,再次为Al-P;土壤磷素盈余和亏缺量与土壤中各磷形态含量均呈显著正相关关系。     

石灰性土壤小麦根际pH及磷动态变化的研究

本文采用网隔栽培室种植小麦,置于人工气候室内生长,对不同温度条件下土小麦根际及距根不同距离土体中ｐＨ,Ｏｌｓｅｎ-Ｐ及无机磷组分动态变化进行了研究。主要结果有:（１）根际及０～３ｍｍ土体ｐＨ较低,而３～８ｍｍ和８～５０ｍｍ土体ｐＨ较高;（２）Ｏｌｓｅｎ-Ｐ含量为根际＜０～３ｍｍ土体＜３～８ｍｍ和８～５０ｍｍ土体,温度升高,各土层Ｏｌｓｅｎ-Ｐ含量呈降低趋势;（３）距小麦根系越近,Ca2-P、Ａｌ Ｐ、Ｆｅ-Ｐ和Ca8-P含量越低,Ｏ-Ｐ和Ca10-P变化不明显;随时间延长和温度升高,Ca10-P含量有所增加,Ca2-P、Ａｌ-Ｐ、Ｆｅ-Ｐ和Ca8-P含量有所降低,Ｏ-Ｐ含量变化不大     

黑土、黑钙土玉米苗期根际无机磷的形态变化

现在对植物利用土壤磷的研究不仅限于传统的"有效磷"观点.根际土壤磷被根系活化、耗竭的作用相当明显[1,2],并且植物不同基因型的这种作用也存在着差异.蒋柏藩、顾益初报道了石灰性土壤无机磷分级体系[3]和分级方法[4],并将Ca-P细分为Ca2-P、Ca8-P和Ca10-P,这一分级方法也适合于中性土壤.本文应用根盒培养技术,在黑土和黑钙土上研究玉米根际对各形态无机磷的活化以及肥料磷的利用.     

过磷酸钙对石灰性土壤有效磷及无机磷组分的影响

为研究水溶性磷肥在石灰性土壤中的转化,采用室内土壤培养的方法,在土壤中分别添加过磷酸钙0、6.25、12.5、25、50和100 mg/kg干土(即P0、P6.25、P12.5、P25、P50和P100处理),保持土壤湿度为田间持水量的70%～80%,在25℃恒温培养箱中培养120 d。培养期间在第1、3、7、15、30、60和120 d连续采样,测定土壤Olsen-P、CaCl2-P和各无机磷组分的含量。结果表明,在石灰性土壤中施用过磷酸钙能显著增加土壤Olsen-P和CaCl2-P含量,在一定的培养时间内,过磷酸钙转化为土壤Olsen-P和CaCl2-P的比例不随施肥量的变化而变化。随着培养时间的延长,土壤有效磷含量逐渐下降,尤其是培养前期(前7 d)土壤有效磷含量显著下降,之后下降速率减缓。施入土壤中的过磷酸钙主要转化为Ca2-P和Ca8-P(两者之和约占90%),其次是Al-P和Fe-P(两者之和约占10%),在短期内O-P和Ca10-P相对较为稳定。随着培养时间延长,Ca2-P逐渐向Ca8-P转化,在培养的前30 d转化速率较快,之后速率减缓。随着磷肥施用量的增加,Ca2-P转化为Ca8-P所需的时间逐渐延长。Olsen-P和CaCl2-P含量均与土壤无机磷组分中的Ca2-P、Ca8-P和Al-P含量呈显著正相关,通过逐步回归分析表明,其中Ca2-P是土壤Olsen-P和CaCl2-P的主要来源。     

长期施磷对灰漠土无机磷形态的影响

通过3年田间肥料定位试验,研究不同磷肥用量对灰漠土无机磷形态的影响及其与土壤速效磷的相关性。试验中磷肥(P2O5)用量设置4个水平:0,75,150,300kg/hm2(分别以P0、P75、P150和P300表示)。结果表明,连续3年不施肥,土壤Ca2-P和Ca8-P、Al-P、Ca10-P含量均在年际间呈降低趋势,而Fe-P含量较初始值增加15.4%,O-P变化不大。不同磷肥用量下,Ca2-P、Ca8-P、Fe-P含量随磷肥用量增加,在年际间显著增加,较第1年增幅分别为21.3~71.6%,13.4~24.8%,4.9~13.9%;Al-P含量仅在第3年略有增加,O-P和Ca10-P含量受磷肥用量和施肥年限的影响不大。Ca2-P、Ca8-P、Fe-P在无机磷中的比例随施肥年限的增加而增加,Al-P和O-P的比例变化较小,Ca10-P所占比例在年际间随磷肥用量增加呈降低趋势。土壤速效磷含量在不施磷肥处理下持续降低,而在不同磷肥用量下,土壤速效磷含量随磷肥用量增加,在年际间呈增加趋势,且增加幅度随施肥年限增加而增大。连续施肥3年后,土壤Ca10-P和O-P与其余形态无机磷的相关性较差,且Ca10-P和O-P与速效磷之间相关关系不显著,各形态无机磷对速效磷的有效性依次为Ca2-PCa8-PFe-PAl-PCa10-P、O-P。     

磷肥减施对玉米根系生长及根际土壤磷组分的影响

【目的】 我国农业过量和不合理施用磷肥现象普遍存在,导致磷资源的浪费,对环境也造成潜在威胁。研究减少磷肥用量对玉米产量、根系形态及根际中磷转化特征的影响,为集约化农业生产体系中磷肥合理施用提供技术基础。 【方法】 在河北省衡水小麦玉米轮作体系下连续三年进行了田间试验,在冬小麦季设置4个P₂O₅用量处理:0、112.5、150.0、187.5 kg/hm2,收获后在原处理小区免耕播种夏玉米。利用WinRHIZO根系分析系统分析获取根长、直径等数据,测定玉米籽粒产量、生物量和地上部磷含量及根际土壤中磷形态等指标。 【结果】 与农民习惯磷肥用量(P₂O₅187.5 kg/hm2)相比,3年磷肥用量减施20%~40%处理(P₂O₅150和112.5 kg/hm2),玉米籽粒产量、根系长度与直径和土壤有效磷含量尚未发生明显变化。但3年不施磷处理,根际土壤有效形态磷含量和玉米籽粒产量开始出现下降趋势。2009年和2010年玉米收获期,不施磷肥处理根际土壤有机磷含量低于非根际土壤。2008年玉米苗期和收获期土壤有机磷分组中,中等活性有机磷含量最高;磷肥减施20%~40%处理苗期根际中中等活性有机磷含量显著低于非根际土壤。土壤无机磷形态分组研究发现:从玉米苗期到收获期,各磷肥处理根际和非根际土壤中Ca₂-P下降明显;而不同磷肥处理间土壤中Ca₁₀-P、Ca₈-P、O-P (闭蓄态磷)、Al-P和Fe-P含量差异不显著。减施磷肥处理2008年玉米苗期根际土壤微生物量P含量较非根际土壤高;与习惯施肥量相比,磷肥减施未明显降低根际土壤微生物量磷。 【结论】 在华北小麦玉米轮作种植体系下,在土壤肥力水平较高地区,连续3年将小麦季磷肥的习惯用量减少20%~40%,对夏玉米产量、根系形态以及根际土壤无机磷、有机磷、微生物量磷含量影响尚不明显,因此,该地区磷肥施用量可从习惯用量的P₂O₅180 kg/hm2减至112.5 kg/hm2。     

北方耕地和蔬菜保护地土壤磷素状况研究

以北方一般耕地和蔬菜保护地为供试土壤 ,研究了不同种植条件下土壤磷素状况 ,蔬菜保护地土壤磷素的空间分布特性。结果表明 ,蔬菜保护地土壤全磷、无机磷、有机磷、Olsen-P的平均含量是一般耕地土壤的 2.7～14.0倍 ,土壤Olsen P占全磷的比率 ,Ca2-P ,Ca8-P ,Al-P占土壤无机磷的比率显著高于一般耕地土壤。蔬菜保护地土壤各形态磷素主要积累在 0～20cm土层 ,并随土层深度的增加各形态磷素的含量逐渐降低 ,各土层Olsen-P ,Ca2-P ,Ca8-P ,Al-P含量降低幅度明显高于Fe-P ,O-P ,Ca10-P含量的降低值     

钙质土壤施用过磷酸钙21年后土壤无机磷分级和磷素有效性

A long-term (21-year) field experiment was performed to study the responses of soil inorganic P fractions and P availability to annual fertilizer P application in a calcareous soil on the Loess Plateau of China. Soil Olsen-P contents increased by 3.7, 5.2, 11.2 and 20.6 mg P kg^-1 after 21-year annual fertilizer P application at 20, 39, 59, and 79 kg P ha^-1, respectively. Long-term fertilizer P addition also increased soil total P and inorganic P (Pi) contents significantly. The contents of inorganic P fractions were in the order of Ca₁₀-P > Ca₈-P > Fe-P > Al-P > occluded P > Ca₂-P in the soil receiving annual fertilizer P application. Fertilizer P application increased Ca₈-P, Al-P and Ca₂-P contents as well as their percentages relative to Pi. Pi application increased Fe-P and occluded P contents but nor their percentages. Soil Ca₁₀-P content remained unchanged after fertilizer P application while its percentage relative to Pi declined with increasing fertilizer P rate. All Pi fractions but Ca₁₀-P were correlated with Olsen-P significantly. 90% of variations in Olsen-P could be explained by Pi fractions, and the direct contribution of Ca₈-P was predominant. Long-term annual superphosphate application would facilitate the accumulation of soil Ca₈-P, and thus improve soil P availability.     

长期施肥对砂姜黑土无机磷形态的影响

采用顾益初、蒋柏藩的无机磷分级方法,研究了长期施肥下砂姜黑土无机磷组分含量变化、生物有效性及其与土壤有效磷的关系。结果表明,长期耗竭状况下Ca2-P和Ca8-P的植物营养效率最高,其次为Al-P和Fe-P,O-P和Ca10-P也表现出了一定的有效性;Fe-P和Al-P对植物的营养贡献率最高,虽然Ca2-P和Ca8-P活性最高,但由于含量低,对磷素养分的贡献率较低,土壤磷素极度耗竭下,Ca2-P的植物营养贡献率甚至低于Ca10-P和O-P。砂姜黑土对磷的固定严重,土壤中积累的磷主要向Al-P、Fe-P和有效性更低的Ca10-P和O-P转化,Ca2-P、Ca8-P的增量较少。相关分析和通径分析表明,无机磷组分对有效磷的贡献为:Al-P＞Ca8-P＞Ca2-P＞Fe-P＞O-P＞Ca10-P;建立了Olsen-P与无机磷组分间的回归方程:Y = 3.8751 +0.4674X1 +0.4470X2+ 0.3769X3-0.1166X4-0.07838 X 5 (Y代表有效磷含量,X1、、X2、X3 、X4 、X5分别代表Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P和Ca10-P含量;P＜0.01,R2=0.9989)。     

不同类型菜田和农田土壤磷素状况研究

以西北地区有代表性的灌淤土为供试土壤,研究不同类型菜田(露地菜田和蔬菜保护地)及农田土壤的P素状况,以及蔬菜保护地土壤P素的空间分布特性。结果表明,露地菜田、蔬菜保护地土壤全P、无机P、有机P、Olsen-P的平均含量是一般农田土壤的1.43~8.30倍,土壤Olsen-P占全P的比率显著高于一般农田。蔬菜保护地土壤各形态P素主要积累在0~30cm土层,并随土层深度的增加各形态P素的含量逐渐降低,各土层Olsen-P、Ca2-P、Ca8-P、Al-P含量降低幅度明显高于Fe-P、O-P、Ca10-P。     

北方耕地和蔬菜保护地土壤磷素状况研究

以北方一般耕地和蔬菜保护地为供试土壤 ,研究了不同种植条件下土壤磷素状况 ,蔬菜保护地土壤磷素的空间分布特性。结果表明 ,蔬菜保护地土壤全磷、无机磷、有机磷、Olsen-P的平均含量是一般耕地土壤的 2.7～14.0倍 ,土壤Olsen P占全磷的比率 ,Ca₂-P ,Ca₈-P ,Al-P占土壤无机磷的比率显著高于一般耕地土壤。蔬菜保护地土壤各形态磷素主要积累在 0～20cm土层 ,并随土层深度的增加各形态磷素的含量逐渐降低 ,各土层Olsen-P ,Ca₂-P ,Ca₈-P ,Al-P含量降低幅度明显高于Fe-P ,O-P ,Ca₁₀-P含量的降低值     

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)。     

长期施肥对黑土磷素的影响

A twelve-year field trial was carried out to determine the impact of long-term fertilization on phosphorus (P) distribution in the soil profile, P balance, and the transformation and availability of soil P in a black soil (Phaeozem, FAO). Under a wheat-soybean-corn rotation, during twelve years where no fertilizer was applied, crops removed 60 and 81 mg P kg^-1 soil in the control and NK treatment, respectively. About one third of the P absorbed by crops was originated from organic P. Ca2-P, Ca8-P, Al-P and Fe-P were the main forms of inorganic P absorbed by crops. The surplus P from fertilization remained in the 0-20 cm soil layer and increased with the application rate of P. The combined application of NP or NPK increased available P to a lesser extent than the combined application of PK. Fertilizer P had mainly transformed to the Al-P, Fe-P, Ca2-P, and Ca8-P forms. By using the P budget (X), changes in total P (Y1) and available P (Y2) in soils under the current cropping system could be predicted by the equations: Y1 = 0.02 1.01X and Y2 = 2.08 0.15X.     

黄土旱塬长期施磷对土壤磷素空间分布及有效性的影响

对黄土旱塬定位施肥20年后土壤中不同磷素形态在土层中的空间分布及有效性进行了研究。结果表明,在不同施磷水平上,磷素在土壤表层发生累积。随着磷肥用量的增加,表层的全磷和有效磷的含量逐渐增加;而在下层土壤中虽有微量增加,但增幅不明显。说明长期合理施用磷肥可显著扩大土壤中的有效磷库。黄土旱塬区长期定位试验土壤表层中无机磷以CaP为主,占无机磷总量的80 % 以上。随着施磷量的增加,无机磷组分Ca2P、Ca8P、AlP和FeP在土壤中的含量总体上都呈增加的趋势。通过有效磷与无机磷各组分的相关性分析及通径分析看出,Ca2P和Ca8P可称为有效磷源,OP与Ca10P为潜在磷源,而AlP和FeP介于二者之间。其中,FeP主要是通过影响其它组分而间接影响有效磷的含量。