不同施磷量下植蔗红壤磷素效应与流失风险评估（英文）

[目的]对广西植蔗红壤不同施磷量下的土壤磷素平衡及潜在流失风险进行评估,为科学合理施用磷肥、减少环境污染提供参考依据。[方法]采用大田试验和模拟降雨试验。大田试验设置0、75、150、300、600 kg P_2O_5/hm~2五个磷水平,对蔗茎和蔗叶进行测产,并测定其磷素养分含量,从而获得甘蔗地上部磷素养分累积量和土壤磷素表观盈余量。在甘蔗采收后收集各磷水平的土壤进行有效磷含量分析,配合施用钙镁磷肥和磷酸二氢钾,利用2000~2015年广西主雨季5~9月的月均降雨量,进行模拟降雨试验,收集流失液分析其流失磷的浓度和总量,从而获得土壤有效磷含量与流失磷浓度增量的回归方程。[结果]磷肥用量为150 kg P_2O_5/hm~2时,甘蔗增产显著,施磷量超过这一范围时,蔗茎与地上部产量虽显著高于不施磷处理,但增产效果与使用150 kg P_2O_5/hm~2相近。结合流失磷浓度增量与土壤Olsen-P的关系式以及施磷量与土壤Olsen-P的关系式,可以推算出每公顷蔗田投入75 kg P_2O_5,提高农田磷流失浓度0.02~0.04 mg/L;当每公顷磷肥施用量达600 kg P_2O_5时,农田磷流失浓度增加量为0.07~0.10 mg/L。[结论]150 kg P_2O_5/hm~2是甘蔗较为合理磷肥施用量,但对长期持续施用磷肥而言,会促使土壤有效磷含量不断提升,蔗田磷流失风险逐年加大。     

减量施磷对温室菜地土壤磷素积累、迁移与利用的影响

【目的】针对过量施磷问题,定位研究日光温室蔬菜生产磷肥减施潜力,明确适宜施磷范围。【方法】以北方温室蔬菜主栽种类黄瓜和番茄为研究对象,采用冬春茬黄瓜-秋冬茬番茄种植模式,在基础土壤有效磷(Olsen-P)40.2 mg·kg~(-1)下,设计不施磷肥(P0)、减量施磷(P1)和农民常规施磷量(P2)3个磷肥用量水平。P0、P1、P2处理对应黄瓜单季施磷肥(P_2O_5)0、300、675 kg·hm~(-2),番茄单季施磷肥(P_2O_5)0、225、675 kg·hm~(-2)。3年6季定位研究蔬菜生产磷素盈亏、土壤有效磷供应与迁移,分析产量变化,推荐合理施磷范围。【结果】(1)农民常规施磷量年盈余磷480.0 kg P·hm~(-2)·a~(-1),每盈余磷100 kg P·hm~(-2)主根区0—20 cm土层Olsen-P增加2.7mg·kg~(-1),3年0—20 cm土层Olsen-P平均含量70.2 mg·kg~(-1),2010年番茄季0—20 cm土层磷素饱和度(DPSM3)为80%,磷素土壤深层迁移明显。(2)减量施磷较农民常规磷量下降61.1%,3年磷素盈余量下降71.0%—77.3%,0—20 cm土层Olsen-P含量下降18.6%—43.5%,3年均值为49.3 mg·kg~(-1),接近瓜果类蔬菜Olsen-P农学阈值,关键生育期磷素吸收量无显著变化,产量保持在中高水平不降低;经过3年种植,0—20 cm土层DPSM3下降21个百分点,20—60 cm土层Olsen-P平均含量下降9.3%—30.1%,减施磷肥有效缓解了土壤磷素深层迁移。(3)不施磷肥导致土壤磷素亏缺,蔬菜从土壤中每攫取磷100 kg P·hm~(-2),P0处理0—20 cm土层Olsen-P含量下降3.4 mg·kg~(-1),3年0—20 cm土层Olsen-P平均含量30.5 mg·kg~(-1),虽产量没有显著降低,但是2008年番茄高产下(140 t·hm~(-2))磷素吸收量较P1、P2处理下降19.8%—30.0%,产量呈降低趋势。(4)依据上述推荐:土壤有效磷含量≥40 mg·kg~(-1)的温室,冬春茬黄瓜产量水平170 t·hm~(-2)下施用P_2O_5不宜超过300 kg·hm~(-2),秋冬茬番茄产量水平100 t·hm~(-2)下施用P_2O_5不宜超过225 kg·hm~(-2)。【结论】华北平原温室蔬菜生产减施磷肥潜力较大。对于种植一段时间(≥3年)的温室,较农民常规减施磷60%,可以显著改善磷素盈余状况,缓解土壤有效磷积累,降低土壤磷素深层迁移量,保证黄瓜番茄持续中高产水平生产。     

磷肥用量对新疆棉田磷素状况、籽棉产量和磷平衡的影响

【目的】研究磷肥用量对新疆棉田土壤磷素有效性、植株磷吸收和分配、产量构成和棉田磷平衡的影响,为新疆棉田减磷增效和磷素可持续管理提供科学依据。【方法】采用大田试验,设置不同磷肥用量处理(不施磷肥对照,50,75,150和300 kg P_2O_5·hm~(-2)),测定了棉花不同生育期土壤速效磷、植株吸磷量和磷分配、籽棉产量,计算了棉田磷肥利用率和磷素平衡状况。【结果】(1)棉田土壤速效磷表现出随施磷量增加而增加的趋势,超过150 kg P_2O_5·hm~(-2)施磷量时,土壤速效磷不再增加。(2)植株累积吸磷量呈现出随施磷量增加而先升高后降低的趋势,在150 kg P_2O_5·hm~(-2)施磷量时,植株累积吸磷量最高;植株生殖器官(蕾、铃、絮、籽、壳)磷素吸收比例随施磷量增加表现出先增加后降低的趋势,在150 kg P_2O_5·hm~(-2)施磷量时,生殖器官累积磷素吸收比例最高。(3)籽棉产量随施磷量增加表现出先增加后略有降低的趋势,在50～150 kg P_2O_5·hm~(-2)施磷量时籽棉产量最高,为5912～6288 kg·hm~(-2)。(4)磷肥利用率在施磷肥75 kg P_2O_5·hm~(-2)达到最优,为22%;随施磷量的增加,棉田土壤磷素盈余量呈现增加的趋势,在施磷量75 kg P_2O_5·hm~(-2),棉田磷素收支开始出现盈余,磷素盈余为5.59 kg P_2O_5·hm~(-2)。【结论】磷肥用量可通过土壤磷素有效性、棉花磷素吸收和分配,影响棉籽产量;在综合考虑土壤磷素有效性、棉花磷素吸收和产量、磷肥利用率和棉田磷素收支平衡的基础上,建议新疆棉田磷肥施用量为50～150 kg P_2O_5·hm~(-2)。     

连续秸秆还田对油菜水稻轮作土壤磷素有效性及作物磷素利用效率的影响

【目的】探究长江流域水旱轮作制度下,化学磷肥和秸秆还田配施磷肥对作物生产力的贡献,以及对土壤磷有效性和磷素效率的影响,为农田土壤磷素管理提供科学依据。【方法】试验于2014—2018年在湖北省武汉市华中农业大学进行,选取定位试验中的3个处理,分别为:(1)不施磷(NK);(2)施磷(NPK);(3)施磷配合秸秆还田(NPK+S)。通过测定作物产量、磷含量及土壤有效磷,分析作物磷素利用效率,探讨土壤有效磷变化与磷累积盈亏的响应关系。【结果】与NK处理相比,NPK处理的油菜和水稻平均产量分别提高530.3%和35.9%,磷积累量分别提高495.3%和98.5%;与NPK处理相比,NPK+S处理的油菜和水稻平均产量分别提高19.1%和11.0%,磷积累量分别提高20.6%和11.7%;油菜产量和磷积累量对磷肥和秸秆的响应优于水稻。秸秆还田条件下,油菜和水稻的平均磷素农学效率分别提高6.8%和33.9%,油菜、水稻和周年的磷素累积利用率分别提高8.6%、17.0%和19.8%。秸秆还田对水稻磷素利用率和农学效率的影响更为显著。4年油菜水稻轮作后,不施磷处理土壤磷素累积亏缺110.2 kg P_2O_5·hm~(-2),有效磷浓为1.9 mg·kg-1;施磷处理土壤磷素累积盈余210.9 kg P_2O_5·hm~(-2),有效磷浓度(4.3 mg·kg-1)较不施磷处理提高126.3%;施磷配合秸秆还田处理土壤磷素累积盈余(222.1 kg P_2O_5·hm~(-2))较NPK处理增加5.3%,有效磷浓度(5.1 mg·kg-1)较NPK处理提高18.6%。秸秆还田显著提高了土壤有效磷浓度,但土壤磷盈余量没有明显增加。连续秸秆还田和施用化学磷肥条件下,水稻土每盈余100 kg·hm~(-2)的磷,NPK和NPKS处理土壤有效磷分别提高1.8和2.0 mg·kg-1。秸秆还田促进了土壤磷素有效化。【结论】施磷显著增加了油菜、水稻的产量和磷积累量,提升了土壤磷盈余量和有效磷浓度;秸秆还田在施磷肥的基础上进一步增加了油菜、水稻的产量和磷积累量,提高了作物特别是水稻对磷素的利用率和农学效率,同时能够在避免土壤磷素过量积累的情况下提高土壤有效磷浓度。     

典型双季稻田施磷流失风险及阈值研究

通过3年(2011—2013年)的双季稻田间小区试验,探明了不同施磷量对双季稻产量、土壤磷素积累、磷素流失风险的影响,并确定了土壤收支平衡的施磷阈值。研究结果表明:连续3年不同施磷量处理水稻早、晚季产量为5474~5552 kg·hm~(-2)和7096~7521 kg·hm~(-2),过量施用磷肥对水稻产量无显著增产效果,反而有减产的风险。施用磷肥后,土壤Olsen-P含量显著提高。田面水TP平均浓度与土壤中Olsen-P呈显著正相关关系;施磷后田面水磷素动态能用指数模型(Y=C_0·e~(k/t),k0)拟合,即随着磷肥施用量增加,田面水磷素流失风险增加。结合水稻产量效应、土壤磷素表观平衡和磷素环境风险,推荐研究区域早、晚稻施磷阈值分别为(48.53±7.07)kg P_2O_5·hm~(-2)和(56.87±7.90)kg P_2O_5·hm~(-2)。     

强酸性土壤磷肥用量对莴笋产量、品质及磷素利用效率的影响

在两种不同供磷水平的强酸性菜园土壤上开展大田试验,研究磷肥用量对莴笋产量、品质和磷素效率的影响.结果表明,在施磷P_2O_5270 kg/hm~2的范围内,低磷和中磷强酸性土壤莴笋产量随施磷量增加而明显增加(p0.01,下同),增幅达8.2%~28.1%,但超过施磷P_2O_5135 kg/hm~2两种土壤莴笋产量增幅减小且边际产量大幅度降低.施磷P_2O_5显著提高(p0.05,下同)两种土壤莴笋叶、茎氨基酸和莴笋叶维生素C质量分数.莴笋糖组分在两土壤上的影响以葡萄糖百分比变幅最大(3.0%~121%和13.0%~115.0%),而还原糖和果糖百分比随施磷量增加先增加后降低.莴笋硝酸盐质量分数在施用磷肥后显著降低(叶片降幅为7.3%~17.7%和23.4%~39.9%,茎降幅达9.2%~35.3%和8.7%~41.0%).两土壤莴笋磷肥利用率、偏生产力和磷肥农学效率的影响均呈先升高后降低变化,且以P3处理磷肥利用效率最高.综合莴笋产量、品质及磷素养分效率,以P3处理(135 kg P_2O_5/hm~2)效应最佳,可作为该地莴笋生产中磷肥的合理施用量.     

基于甘蔗产量与土壤磷素平衡的磷肥施用量研究

【目的】探讨南方赤红壤蔗区基于甘蔗产量与土壤磷素平衡的磷肥施用量,为该地区农田磷素高效利用与科学施磷提供参考依据。【方法】于2014—2016年在广西甘蔗主产区（南宁市武鸣区）布置田间定位试验,共设5个磷肥施用量水平,分别是0（P0）、75 kg P₂O₅·hm^-2（P1）、150 kg P₂O₅·hm^-2（P2）、300 kg P₂O₅·hm^-2（P3）和 600 kg P₂O₅·hm^-2（P4）,连续3年测定甘蔗蔗茎、蔗叶产量和土壤Olsen-P含量,采用Mitscherlich模型拟合蔗茎产量对Olsen-P的响应曲线,计算土壤Olsen-P农学阈值,并分析植株磷含量,计算甘蔗吸磷量,磷肥利用率和磷素表观平衡状况。【结果】与P1处理相比,P2处理蔗茎产量显著提高8.3%（2014年）、18.0%（2015年）和15.5%（2016年）。蔗叶和地上部产量均以P2或P3处理最高,但不同施磷量间蔗茎、蔗叶和地上部产量整体无显著差异。P2—P4处理蔗茎磷累积量、蔗叶磷累积量和地上部磷累积量也相当。土壤Olsen-P含量、磷素表观平衡量和磷素盈余率均随施磷量的增加而显著增加,而磷素表观回收率和磷素偏生产力随施磷量的增加逐渐下降,以P1处理最高,显著高于P3和P4处理。Mitscherlich方程拟合获得Olsen-P农学阈值为13.4 mg·kg^-1。相关分析表明,施磷量与磷素盈余率、磷素盈余率与土壤Olsen-P含量呈极显著的线性正相关关系（P小鱼0.01）;磷素盈余率与甘蔗蔗茎产量呈极显著二次相关（P小鱼0.01）,与磷素表观回收利用率、磷素偏生产力呈极显著指数相关（P小鱼0.01）。当施磷量为40.9 kg·hm^-2时,磷素盈余率为0,土壤Olsen-P含量为15.87 mg·kg^-1,甘蔗蔗茎产量为 94.2 t·hm^-2。线性加平台拟合下的优化施磷量,土壤磷素盈余率为216.2%—232.7%,土壤Olsen-P含量为24.7—25.4 mg·kg^-1,甘蔗蔗茎产量为99.7—100 t·hm^-2。【结论】在Olsen-P含量较高的蔗区,40.9 kgP₂O₅·hm^-2施用量能维持土壤磷素平衡,保持土壤适宜的Olsen-P含量,获得较高的产量与磷肥利用率,可以作为推荐的适宜施磷量。     

磷肥施用对蔬菜地土壤磷素淋失潜力的影响

通过室外土柱模拟淋洗试验研究表明,随着施磷量的增加,蔬菜地土壤全磷、无机磷含量提高,磷肥施用不仅造成表层土壤磷素含量积累,还会造成底层土壤磷素积累。与单施无机磷肥相比较,有机无机磷肥配施不仅显著提高表层土壤有机磷含量,而且增加底层土壤中有机磷的含量,促进磷的向下迁移。随着施磷量的增加,各土层土壤Olsen-P、CaCl2-P含量均逐渐增大,说明施用磷肥增加了土壤中磷素淋失的潜力。与单施无机磷肥相比较,有机无机磷肥配施造成底层土壤中Olsen-P、CaCl2-P含量的增加,提高了土壤中磷素淋失的潜力。     

低磷胁迫对烤烟根系有机酸含量及土壤磷酸酶活性的影响

【目的】探讨低磷胁迫对根系有机酸含量及土壤磷酸酶活性的影响。【方法】采用盆栽试验,设置0 g/株(P1)、4 g/株(P2)、8 g/株(P3)3个P2O5施用量处理,测定根系分泌物、磷酸酶活性、土壤与烤烟磷含量、农艺性状。【结果】不施磷条件下,土壤全磷含量下降。低磷胁迫下,烤烟有机酸分泌能力增强,其中P1处理烤烟旺长中期有机酸含量提高240.22%,以苹果酸为主,占比在55%以上。不同施磷水平对3种磷酸酶活性影响不一致,低磷胁迫下,酸性磷酸酶活性显著上升,旺长期与现蕾期分别上升148.75%、123.97%;中性磷酸酶与碱性磷酸酶活性受施磷水平影响较小,相关性分析表明,有机酸含量与酸性磷酸酶活性呈正相关。不同施磷水平下烤烟磷素吸收积累存在差异,以P1处理烤烟磷素含量与磷浓度最低、烤烟全磷含量为1 019.39 mg,P3处理最高、达1 600.89 mg,且P3处理的烤烟农艺形状表现最好,显著优于P1处理。【结论】不施磷肥时,烤烟通过调节有机酸分泌与提高酸性磷酸酶活性,维持生长发育,但农艺性状表现较差;每株施用P_2O_5 8 g,提高了烤烟磷素的吸收能力,但农艺性状与P2处理差异不显著,每株施用P_2O_5 4g在不影响烤烟生长发育的同时能降低磷肥施用量,可为生产中磷肥的施用量提供参考。     

磷肥施用对汉中盆地水稻生长、肥料利用率及土壤磷素平衡的影响

为研究汉中盆地不同磷肥施用量和施肥方式对水稻生长、肥料利用率、土壤磷素平衡的影响,采用田间小区试验,设置两种磷肥施用方式(B:全作底肥;T:全作追肥、分蘖期50%、孕穗期50%)和4个磷肥施用梯度(P0:0 kg·hm~(-2),P1:45 kg·hm~(-2),P2:90 kg·hm~(-2),P3:135 kg·hm~(-2),研究不同处理下水稻产量、产量构成因素、磷肥肥料效应以及土壤磷素平衡的差异。结果表明,施用磷肥能通过增加水稻有效穗数显著提高水稻产量,施磷量在0～45 kg·hm~(-2)范围内,产量随施磷量的增加而增加,TP1处理(45 kg·hm~(-2) P_2O_5全部追施),实际产量增幅最大,为19.0%,该处理磷肥贡献率、磷肥农学利用率、磷肥偏生产力和磷肥吸收利用率四个指标也表现为最高;施用45 kg·hm~(-2) P_2O_5,水稻收获后土壤含磷量略有下降,但土壤磷素平衡值表现为盈余,随着施磷量的增加,收获后土壤有效磷含量显著上升,土壤磷素平衡值随之增加,导致环境污染风险增加。综合考虑水稻产量、磷肥肥料效应及土壤磷素平衡等方面的因素,在土壤背景值20 mg·kg~(-1)时,磷肥施用量减少至常规施肥量的50%,并全部追施,为该区域最适宜施肥量和施肥方式。     

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。     

赤红壤蔗区11年连续增量施磷下磷素演变及其 对甘蔗产量与磷流失的影响

【目的】 系统分析连续11年增量施磷下赤红壤蔗地土壤全磷、Olsen-P以及地表径流磷流失量的变化特征和土壤磷素变化与磷盈亏、蔗茎产量的响应关系,为土壤磷素科学管理提供参考。【方法】 依托长期肥力及地表径流定位监测试验（2008年—）,选取不施肥（CK）、推荐施肥（OPT）和增量施磷（OPT+P）3个处理,测定土壤全磷、Olsen-P含量及地表径流磷流失量,分析土壤磷素变化与磷累积盈亏量的关系,采用Mitscherlich模型拟合蔗茎产量对Olsen-P的响应曲线,计算土壤Olsen-P农学阈值,并推算施肥处理土壤Olsen-P含量从第11年降至环境阈值所需的时间。【结果】 CK处理逐年降低土壤全磷含量,年降速率为0.0251 g·kg ^-1·a ^-1。施肥土壤全磷和Olsen-P含量随种植年限波动增加,土壤全磷和Olsen-P增速率OPT+P处理高于OPT处理。不施肥土壤表观磷盈亏10.2 kg·hm ^-2·a ^-1,施肥处理土壤表观磷盈余41.3—69.2 kg·hm ^-2·a ^-1,占施磷量的31.9%—35.6%,以OPT+P处理显著高于OPT处理67.5%。施肥下赤红壤蔗区土壤全磷和Olsen-P变化量均与土壤累积磷盈亏量呈显著正相关关系（P＜0.01）,土壤每累积盈余100 kg P·hm ^-2,OPT处理和OPT+P处理土壤全磷上升0.06 g·kg ^-1和0.09 g·kg ^-1,Olsen-P 含量上升11.0 mg·kg ^-1和9.1 mg·kg ^-1。土壤每累积亏缺100 kg P·hm ^-2,CK处理土壤全磷下降0.32 g·kg ^-1。Mitscherlich模型较好地拟合蔗茎产量与赤红壤Olsen-P含量的响应关系（P＜0.01）。其计算出的土壤Olsen-P 农学阈值为12.1 mg·kg ^-1。施肥显著提高地表径流磷流失量,且OPT+P处理也显著高于OPT处理。地表径流磷流失量与土壤Olsen-P含量显著正相关。基于土壤磷素变化与累积磷盈亏的关系推算得出第11年OPT和OPT+P处理Olsen-P水平降至环境阈值的时间分别需要12年和16年。 【结论】 在南方赤红壤区,施肥尤其增量施磷在提高土壤磷素累积的同时增加了地表径流磷流失风险。在本试验磷的基础养分条件下,按OPT处理施磷,并从甘蔗种植的第2—3年实行隔年施磷可维持土壤磷素处于农学阈值与环境阈值之间。     

生物炭添加对不同磷肥用量条件下新疆棉田磷素状况及棉花产量的影响

本试验研究了生物炭添加对不同磷肥用量条件下新疆棉田土壤磷素有效性、植株磷吸收和分配、产量构成和棉田磷平衡的影响,旨在为新疆棉田磷素可持续管理提供科学依据。采用田间试验,在不同磷肥用量处理(0、50、100、150 kg/hm~2 P_2O_5)基础上,设置对照和生物炭(4 500 kg/hm~2)添加处理,测定了棉花不同生育时期土壤速效磷、植株生物量和吸磷量、籽棉产量,计算棉田磷肥利用率及磷盈余。结果表明:(1) 土壤速效磷表现出随施磷量增加而先增加后平稳,或略有降低的趋势;添加生物炭处理土壤速效磷含量整体高于未添加生物炭的处理;(2)植株累积吸磷量呈现随施磷量增加而先增加后平稳,或略有降低的趋势;在蕾期,添加生物炭显著提高了植株累积吸磷量;(3)在不添加生物炭处理,籽棉产量随施磷量增加表现出增加趋势,而在添加生物炭处理,籽棉产量随施磷量增加表现出先增加后降低的趋势,在100 kg/hm~2 P_2O_5时最高,为5 336.55 kg/hm~2;(4)磷肥利用率表现出随施磷量增加而先增加后降低趋势,在100 kg/hm~2 P_2O_5处理最高;在较低磷肥用量时(100 kg/hm~2 P_2O_5),添加生物炭提高了磷肥利用率;(5)磷素盈余量随施磷量的增加呈现增加的趋势,在100 kg/hm~2 P_2O_5处理基本达到平衡,盈余量为-5.31～-9.09 kg/hm~2 P_2O_5。综上,生物炭添加可提高土壤磷素有效性,促进苗期植株磷吸收,在较低化学磷肥用量条件下实现高产高效。     

不同施磷水平下甘薯干物质积累及其氮磷钾养分吸收特性

为探明磷素用量对甘薯干物质积累和养分吸收利用的影响效应。以甘薯品种宁紫薯1号为研究对象,设置1个不施肥对照(P1),6个施磷量水平:不施磷对照(P_2O_5)0 kg/hm~2(P2)、施磷(P_2O_5)37.5 kg/hm~2(P3)、施磷(P_2O_5)75 kg/hm~2(P4)、施磷(P_2O_5)112.5 kg/hm~2(P5)、施磷(P_2O_5)150 kg/hm~2(P6)、施磷(P_2O_5)300 kg/hm~2(P7),在甘薯整个生育期内定期取样,测定甘薯地上茎叶和地下块根干物积累量和养分含量,分析各生育期磷素用量对氮、磷、钾养分累积量的影响效应,明确不同施磷水平下甘薯干物质积累及其氮磷钾养分吸收特性。结果表明:1适量增施磷肥有利于提高甘薯干物质积累量,生育前期(60 d)和后期(120 d)是磷肥影响甘薯干物质积累增加的关键时期,过量施磷不利于提高块根干物质含量;处理P5(112.5 kg/hm~2)在生长后期保持了较高的干物质日增长量和阶段累积率是其获得最终高产的关键条件。2不同施磷量对甘薯茎叶和块根氮、磷、钾养分的吸收利用有显著影响,适量施磷可以促进甘薯茎叶对氮、磷素吸收和块根对钾素的吸收利用;过量施磷不利于提高甘薯块根对氮、磷、钾养分的吸收利;当施磷量为112.5 kg/hm~2,甘薯表现出较高氮磷钾养分累积吸收量,从而获得了较高经济产量,而当施磷量超过112.5 kg/hm~2时,甘薯块根钾素累积吸收量反而下降。3施磷水平对磷素的利用效率影响很大,磷肥用量为112.5 kg/hm~2时,磷素吸收利用率最高;合理适量施磷可以促进植株对磷素的合理吸收与分配利用,过量施磷不是提高甘薯磷素吸收利用率的有效途径。因此,磷素用量对甘薯干物质积累和养分吸收利用有显著影响,适量增施磷肥有利于提高甘薯干物质积累量,可以促进甘薯茎叶对氮、磷素吸收和块根对钾素的吸收利用,在本试验条件下施磷量112.5 kg/hm~2甘薯实现高产高效的最优磷肥运筹模式。     

不同磷肥对砂姜黑土和红壤磷库转化及冬小麦磷素吸收利用的影响

【目的】探究不同磷肥对土壤磷素形态转化及小麦磷素吸收利用效率的影响,为土壤-磷肥-作物体系磷肥精准匹配及高效利用提供理论依据。【方法】在砂姜黑土和红壤上设置不施磷（CK）、施用过磷酸钙（SSP）、钙镁磷肥（FMP）、磷酸二铵（DAP）、重过磷酸钙（TSP）和聚磷酸铵（APP）6个处理,研究小麦拔节期和开花期根际与非根际土壤中磷库转化特征及其与植株体内磷素累积利用的关系。【结果】砂姜黑土施用磷肥后土壤有效磷含量提高194%—662%,不同磷肥处理小麦根际土壤中有效磷含量为APP>TSP>DAP>FMP>SSP>CK处理。施用磷肥显著提升了小麦拔节期和开花期砂姜黑土中H2O-P和NaHCO3-Pi含量,降低Residual-P含量,其中H2O-P和NaHCO3-Pi含量与土壤有效磷含量呈显著正相关,TSP和APP处理在小麦拔节期对NaHCO3-Pi含量提升幅度最大,分别较不施磷提升了41.0和36.0 mg·kg-1。红壤施用磷肥后根际土壤有效磷含量提高84%—791%,其中DAP和TSP处理的土壤有效磷含量显著高于其他磷肥处理,红壤中根际土壤NaHCO3-P...     

红壤性水稻土磷素淋溶流失特征及环境阈值研究

【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 P2P1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。     

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。     

施磷量对棉田土壤不同形态无机磷的影响

【目的】土壤磷形态的组成和强度对提高作物磷的生物有效性和磷肥的利用效率具有重要的作用。研究磷肥用量对棉田土壤无机磷形态和数量的影响,为集约化棉花生产体系中磷肥合理施用提供技术基础。【方法】本文以新陆早57号、新陆早50号和新陆早13号为研究对象,设置4个不同供磷水平[0 kg/hm~2(P0)、75 kg/hm~2(P75)、150 kg/hm~2(P150)、400 kg/hm~(2 )(P400)],在棉花磷素营养关键的苗期和花铃期测定不同土层土壤无机磷含量。【结果】与对照(P0)相比,低量施磷(P75)下,苗期根层(0～20 cm土层)土壤Ca_2-P、Ca_8-P、Ca_(10)-P、Fe-P、Al-P分别平均增加了68.5%、42.0%、-17.6%、38.8%、60.5%,花铃期根层(0～20 cm土层)土壤Ca_2-P、Ca_8-P、Ca_(10)-P、Fe-P、Al-P分别平均增加了52.8%、18.8%、-17.7%、38.3%、44.7%;适量施磷(P150)下,苗期分别平均增加了148.9%、88.1%、-31.5%、65.6%、46.7%,花铃期分别平均增加了113.7%、54.5%、29.4%、77.6%、27.7%;过量施磷(P400)下,苗期分别平均增加了58.6%、53.4%、44.4%、105.8%、32.8%,花铃期分别平均增加了52.3%、19.3%、40.8%、143.8%、13.7%。不同棉花品种的比较显示,不同供磷条件下,苗期土壤Ca_8-P、Ca_(10)-P、Fe-P以XLZ50较高,Ca_2-P、Al-P以XLZ57较高;花铃期土壤Ca_8-P、Ca_(10)-P以XLZ50较高, Ca_2-P、Fe-P、Al-P以XLZ57较高。【结论】不同施磷水平和不同基因型棉花对土壤无机磷的积累均有不同程度的影响,其中150 kg P_2O_5/hm~2处理下棉田苗期和花铃期各土层Ca_2-P最高,XLZ57基因型棉花苗期和花铃期各土层Ca_2-P在施磷75～150 kg P_2O_5/hm~2处理下显著高于XLZ50和XLZ13。因此,合理施用磷肥(150 kg P_2O_5/hm~2)和合理种植棉花品种(XLZ57)可提高土壤中的有效磷源,从而提高磷肥利用效率。     

连续秸秆还田对油菜水稻轮作土壤磷素有效性 及作物磷素利用效率的影响

【目的】探究长江流域水旱轮作制度下,化学磷肥和秸秆还田配施磷肥对作物生产力的贡献,以及对土壤磷有效性和磷素效率的影响,为农田土壤磷素管理提供科学依据。【方法】试验于2014—2018年在湖北省武汉市华中农业大学进行,选取定位试验中的3个处理,分别为：（1）不施磷（NK）;（2）施磷（NPK）;（3）施磷配合秸秆还田（NPK+S）。通过测定作物产量、磷含量及土壤有效磷,分析作物磷素利用效率,探讨土壤有效磷变化与磷累积盈亏的响应关系。【结果】与NK处理相比,NPK处理的油菜和水稻平均产量分别提高530.3%和35.9%,磷积累量分别提高495.3%和98.5%;与NPK处理相比,NPK+S处理的油菜和水稻平均产量分别提高19.1%和11.0%,磷积累量分别提高20.6%和11.7%;油菜产量和磷积累量对磷肥和秸秆的响应优于水稻。秸秆还田条件下,油菜和水稻的平均磷素农学效率分别提高6.8%和33.9%,油菜、水稻和周年的磷素累积利用率分别提高8.6%、17.0%和19.8%。秸秆还田对水稻磷素利用率和农学效率的影响更为显著。4年油菜水稻轮作后,不施磷处理土壤磷素累积亏缺110.2 kg P₂O₅·hm ^-2,有效磷浓为1.9 mg·kg ^-1;施磷处理土壤磷素累积盈余210.9 kg P₂O₅·hm ^-2,有效磷浓度（4.3 mg·kg ^-1）较不施磷处理提高126.3%;施磷配合秸秆还田处理土壤磷素累积盈余（222.1 kg P₂O₅·hm ^-2）较NPK处理增加5.3%,有效磷浓度（5.1 mg·kg ^-1）较NPK处理提高18.6%。秸秆还田显著提高了土壤有效磷浓度,但土壤磷盈余量没有明显增加。连续秸秆还田和施用化学磷肥条件下,水稻土每盈余100 kg·hm ^-2的磷,NPK和NPKS处理土壤有效磷分别提高1.8和2.0 mg·kg ^-1。秸秆还田促进了土壤磷素有效化。【结论】施磷显著增加了油菜、水稻的产量和磷积累量,提升了土壤磷盈余量和有效磷浓度;秸秆还田在施磷肥的基础上进一步增加了油菜、水稻的产量和磷积累量,提高了作物特别是水稻对磷素的利用率和农学效率,同时能够在避免土壤磷素过量积累的情况下提高土壤有效磷浓度。     

彭阳县地膜玉米磷素养分平衡定位试验研究

通过5年磷养分平衡定位试验结果表明:彭阳县中部河谷残塬区种植地膜玉米磷肥最佳施用量,黑垆土基施纯N268.1 kg/hm~2、P_2O_5 117.0 kg/hm~2、K_2O 75 kg/hm~2,平均产量最高为9 513.0 kg/hm~2,模拟寻优得出地膜玉米产量与有效施磷量回归方程,最高产量施磷量157.5 kg/hm~2,经济产量施磷量136.5 kg/hm2,磷肥当季利用率最高为11.6%,土壤磷素养分校正系数0.66,过量施磷肥磷素在土壤中能够积累,当磷平衡量为60.0 kg/hm~2,玉米收获后的土壤有效磷含量与试验前达到平衡。