4种畜禽粪中磷的形态与有效性研究

[目的]为了解规模化养殖场产生的畜禽粪便中磷的生物有效性.[方法]对采自杭州市规模化养殖场的牛粪、猪粪、鸭粪和鸡粪等4种畜禽粪的12个样品中磷进行化学形态分析.[结果]磷素含量大小一般是猪粪＞鸡粪＞鸭粪＞牛粪;畜禽粪中磷主要以可提取态形式存在,无机态比例较高.规模化养殖场畜禽粪中磷的水溶性和生物有效性均高于3种无机磷肥,说明畜禽粪中的磷有较高的生物有效性和流失风险.[结论]在利用畜禽粪改良土壤时,应根据其磷素含量和有效性高低,控制施用量,防止磷素在农田土壤中过量积累和产生农业面源污染.     

茶园红壤磷素形态组成特点及其影响因素研究

为了解茶园土壤磷素化学形态特点及磷的生物有效性,从浙江省境内采集35个代表性茶园红壤,详细鉴定土壤磷素形态,并与周围的荒地红壤进行比较。结果表明,茶园红壤磷素以无机磷为主,有机磷与无机磷占全磷的比例平均分别为27.39%和72.61%,有机磷占全磷的比例与土壤有机碳含量呈正相关。茶园红壤有机磷主要为中度活性有机磷与中度稳定性有机磷为主,高度稳定性有机磷和活性有机磷占比较低;无机磷以闭蓄态磷为主,其次为铁磷和铝磷,钙结合态磷含量较低。Ca₂-P、Al-P和Fe-P占全磷的比例随土壤磷素积累而提高,施用有机肥可促进茶园红壤有机磷、Ca₂-P和Al-P的形成。与荒坡红壤比较,茶园红壤具较高的有机磷、Ca₂-P和Al-P。土壤有效磷与Ca₂-P、Al-P的相关性最高。     

猪粪中铜的稳定化研究

集约化养殖业的发展和饲料添加剂的广泛应用大大提高了畜禽粪便中Cu的含量,增加了农田施用畜禽粪便的环境风险。为降低畜禽粪便中Cu的溶解性,分别选用蒙脱石、粉煤灰、明矾、沸石、硅藻土和磷灰石等6种常见矿物对猪粪进行预处理,采用重金属连续分级方法和淋洗方法,鉴定了猪粪中各形态Cu的变化,考察各稳定剂对猪粪中Cu的钝化效果。结果表明：在添未加稳定剂的情况下,猪粪中Cu主要为有机质结合态和残余态,同时也有较高比例的交换态;蒙脱石、粉煤灰、明矾、沸石、硅藻土和磷灰石对猪粪中Cu均有一定的钝化作用,比对照处理的猪粪中交换态Cu分别降低了45.1%、73.1%、64.6%、38.3%、22.7%和68.3%;同时,添加矿物质明显降低了猪粪中Cu的可淋失性;降低机理是主要是发生了交换态Cu向有机质结合态、氧化物结合态和残余态Cu的转化。     

茭白田土壤磷库特征及其与种植年限的关系和流失风险

对浙江省典型茭白种植区表层(0～20 cm)土壤中的磷素丰缺状况和磷库特征进行调查，分析茭白种植年限与土壤磷积累的关系。结果表明：样本茭白田土壤的全磷和有效磷(Olsen-P)含量平均值分别为876.73、63.30 mg·kg^-1,土壤磷积累明显，有效磷水平达丰富级别的占比高达81.05%。样本土壤的磷素以无机磷为主，平均占比达到79.91%,水提取态无机磷(H₂O-Pi)、NaHCO₃提取态无机磷(NaHCO₃-Pi)、NaOH提取态无机磷(NaOH-Pi)、HCl提取态无机磷(HCl-Pi)、NaHCO₃提取态有机磷(NaHCO₃-Po)、NaOH提取态有机磷(NaOH-Po)和残余态磷的平均含量分别为16.16、122.06、213.03、103.22、22.18、158.52、241.86 mg·kg^-1。除残余态磷和HCl-Pi外，其他形态磷的含量均随茭白种植年限的增加而增加。土壤磷吸持饱和度随茭白种植年限延长逐渐增加，土...     

畜禽粪便中磷释放运移特征

随着畜禽粪便农田施用量的增加,畜禽粪便中磷流失也越来越引起人们的重视.采用取样分析和室内土柱模拟的方法,研究了猪粪和鸡粪中磷在水、0.5 mol·L-1 NaHCO3和土体中的释放运移特点.结果表明,猪粪经H2O和NaHCO3连续提取后,H2O提取液中无机磷(Pi)占猪粪全磷(TP)的21.58%,NaHCO3提取液中Pi占猪粪TP的28.92%;鸡粪经H2O和NaHCO3连续提取后,H2O提取液中Pi占鸡粪TP的18.09%,NaHCO3提取液中Pi占鸡粪TP的17.88%;施用猪粪和鸡粪处理土柱淋溶液中水溶性总磷(TDP)、水溶性无机磷(DRP)和水溶性有机磷(DOP)浓度均随着淋溶次数的增加呈先上升后降低的趋势,施用猪粪处理磷释放速率比施用鸡粪处理快;大量施用猪粪和鸡粪后,0～30cm土体中土壤全磷(TP)和0～60cm土体中土壤速效磷(Olsen-P)的含量显著增加.     

脱硫石膏改良对碱化土壤磷素营养的影响

为探明脱硫石膏对碱化土壤磷素有效性影响的机制,采用田间试验方法,研究不同脱硫石膏施用量对碱化土壤全磷、有效磷、无机磷组分等的影响。结果显示,与对照相比,施入脱硫石膏处理土壤全磷含量无明显变化,速效磷降低,无机磷含量升高;脱硫石膏施入土壤无机磷的增加主要以Ca₂ P和Ca8 P态为主,无机磷平均含量增加的变化顺序依次为Ca₂ P>Ca8 P>Fe P>O P>Al P >Ca10 P。Ca8 P可作为潜在磷源,成为Ca₂ P的有效补充,土壤有效磷的降低和无机磷组分磷酸钙盐增加在一定范围内未影响到油葵对磷素的吸收,22.5×10~33.75×10 kg /hm脱硫石膏施用量对重度碱化土壤磷素营养最为有利,过量施用对油葵生长不利。总之,脱硫石膏改良引起碱化土壤无机磷组成变化是控制磷素营养的重要机制。     

两种外源性有机物料对设施土壤磷变化的影响

采用室内强化模拟试验研究了90 d培养期内稻草和草炭2种外源性有机物料对设施菜地土壤磷素转化的影响。结果显示,与对照相比,添加量为2 g C·kg-1和4 g C·kg-1的稻草处理土壤微生物生物量磷分别增加111.1%~310.0%和197.7%~356.3%,草炭处理分别增加23.7%~54.6%和63.2%~157.1%;添加量为2 g C·kg-1和4 g C·kg-1的稻草处理土壤有效磷平均降低了15.0%和20.2%,草炭处理土壤有效磷与对照差异在前期(45 d)并不显著;土壤易解吸磷30 d后持续降低,培养结束时稻草和草炭处理土壤易解吸磷均值分别降低了21.3%和10.9%。以培养结束时各组分磷占全磷的比例来看,稻草和草炭均可促进土壤无机态的Al-P、Fe-P、O-P及有机态的MLOP、HROP等组分向有机态的LOP和MROP转化,土壤微生物生物量磷、有效磷和易解吸磷均与Fe-P呈显著线性相关。研究表明,添加稻草和草炭有利于设施土壤磷素的管理,且稻草的效果总体上比草炭的要好;Fe-P是调控设施土壤磷素周转与流失的重要形态。     

外源香草醛对3种土壤有效磷含量及无机磷组分的影响

将不同浓度自毒物质香草醛添加到3种土壤(暗棕壤、白浆土、草甸黑土)中,探讨其对土壤有效磷含量及无机磷组分的影响。结果表明,添加不同浓度香草醛后,3种土壤有效磷含量均降低,降低幅度表现为暗棕壤白浆土草甸黑土。添加不同浓度香草醛后,3种土壤无机磷总量均增加;但无机磷各组分含量变化不尽相同,Ca2-P含量及其占无机磷总量比例均降低,O-P、Ca10-P含量及其占无机磷总量比例(白浆土O-P除外)均增加,Ca8-P、Al-P、Fe-P含量及其占无机磷总量比例变化不同。总体上,暗棕壤Ca8-P含量及其占无机磷总量比例增加,其他土壤降低;暗棕壤和白浆土Al-P含量及其占无机磷总量比例降低,草甸黑土增加;暗棕壤Fe-P含量及其占无机磷总量比例降低,白浆土、草甸黑土Fe-P含量增加,但其占无机磷总量比例在0.001mol/L处理分别出现降低、增加,与其他浓度处理变化趋势相反。综上,外源香草醛施入土壤后,短期内降低了土壤有效磷含量并影响土壤无机磷组分分布。     

湖南省几种主要母质类型菜园土壤的磷素状况

通过野外土壤调查取样与室内分析,研究了湖南省3种母质类型发育的菜园土壤的磷素状况,并对土壤磷素活化系数及磷的迁移淋溶进行了简要的分析.结果表明,由河流沉积物发育的冲积菜园土全磷和有效磷含量最高,平均分别达2.04 g/kg和194.7 mg/kg,磷素活化系数(PAC)为6.7-12.9,平均9.6;第四纪红土发育的红菜园土全磷和有效磷含量其次,平均分别为1.28 g/kg和102.8 mg/kg,PAC为1.9-12.1,平均6.8;洞庭湖湖积物发育的潮菜园土全磷和有效磷含量平均分别为1.18g/kg和30.5 mg/kg,PAC为1.3-4.7,平均2.5.土壤无机磷是土壤磷素的主要形态,红菜园土中无机磷占全磷的比例为79.8%.磷素形态以O-P和Fe-P为主(占57.7%);冲积菜园土无机磷占全磷的比例为89.0%,磷素形态以Fe-P为主(占36.6%);潮菜园土无机磷占全磷的比例为85.0%,磷素形态以Ca-P为主(占88.1%).土壤有机磷组分以中活性有机磷(MLOP)和中稳性有机磷(MROP)为主,占土壤有机磷总量的80%以上.Ca2-P、AI-P、Fe-P、LOP(活性有机磷)、MLOP(中活性有机磷)是作物的有效磷源,Ca8-P、O-P、Ca10-P和MROP(中稳性有机磷)、HROP(高稳性有机磷)为作物的潜在磷源.     

典型园地红壤积累磷的化学形态及其演变

为了解红壤磷素积累过程中其化学形态的演变,采集23个具不同磷素积累的园地黄筋泥,采用连续化学分级与31P-NMR方法研究了土壤中磷素的化学组成、各态磷的相互关系及其随土壤磷素积累的演变特点.结果表明,园地红壤中磷素主要为无机磷,平均占全磷的83.5％;无机磷中以闭蓄态(O-P)的比例最高,占全磷的40.7％;其次为铁磷酸盐(Fe-P),占全磷的23.0％;与钙结合的3种形态的磷素均较低.随着土壤磷素的积累,土壤中各态磷含量都呈增加趋势,其中Bray-P、Olsen-P、Ca2P、Ca8P、Al-P、Fe-P、O-P、Ca10P与全磷变化具有明显的协同变化关系,它们主要受全磷积累的影响;红壤中的有机态磷主要为磷酸单酯,受土壤有机质的影响.     

设施栽培土壤磷素肥力特征

以设施栽培土壤为供试土壤,以棚外露地栽培土壤为对照,研究设施栽培土壤磷素肥力特征。结果表明:设施栽培土壤全磷、有效磷、无机磷和有机磷含量较露地栽培土壤均明显增加,且以有效磷的增加幅度最大,平均为892.2%。设施栽培土壤磷素主要积累在0~20 cm土层,20~40 cm土层全磷、有效磷、无机磷和有机磷的含量分别是0~20 cm土层该形态磷含量的54.5%、43.4%、54.4%和53.6%。随种植年限的延长,土壤全磷、有效磷、无机磷和有机磷含量的变化无明显规律。相关性分析表明,设施栽培土壤有效磷与无机磷和有机磷含量均呈极显著正相关。     

连作对华北落叶松人工林土壤磷形态的影响

以山西太岳山一、二代华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林为对象,研究连作对华北落叶松人工林表层土壤磷形态的影响。结果表明:连作对土壤全磷质量分数无显著影响;连作显著降低了树脂提取态磷(Resin-Pi)、碳酸氢钠提取态无机磷(Na HCO_3-Pi)、有机磷(Na HCO_3-Po)和氢氧化钠提取态有机磷(Na OH-Po)的质量分数;稳定态磷和闭蓄态磷(Residual-P)对连作的响应不敏感。土壤有机碳、土壤水分、土壤微生物磷和酸性磷酸酶活性与土壤磷显著相关(P0.05)。土壤有机碳、土壤水分、土壤微生物以及酸性磷酸酶活性的降低是导致土壤磷有效性下降的原因。     

畜禽粪便中钾的有效性及其在土壤中的释放特点

为了解畜禽粪便中钾对农作物的生物有效性,对采自杭州市规模化养殖场的牛粪、猪粪、鸭粪和鸡粪等4 种畜禽粪进行了钾的化学形态分析及其土壤培养试验。结果表明：4 种畜禽粪便中全钾含量在4.87~53.40 g/kg 之间,平均为21.50 g/kg。含钾量由高至低依次为猪粪>鸡粪>鸭粪>牛粪。畜禽粪便中的钾具很高的生物有效性,其中,速效钾占全钾的比例平均为49.4%,缓效钾占全钾的比例平均为32.4%。畜禽粪便施入土壤后,其中大部分钾可在短时间内释放成为土壤有效钾。     

不同有机碳水平下塿土磷的有效性及无机磷形态转化

【目的】在土壤Olsen-P和全磷含量基本接近但土壤有机碳水平呈梯度的陕西省关中平原塿土上,研究有机碳对土壤各形态无机磷有效性及其形态转化的影响,为合理培肥土壤,有效利用土壤累积态磷提供理论依据。【方法】采集并选取了陕西省关中平原小麦-玉米种植体系下塿土Olsen-P含量相近（平均含量范围17.41—18.72 mg·kg^-1）,不同有机碳水平（有机碳平均含量分别为6.38、8.34、10.17、11.95、13.64和15.74 g·kg^-1）的土壤样品,采用蒋柏藩-顾益初改进的Chang和Jackson的石灰性土壤无机磷分级方法分别对土壤中各磷组分（二钙磷（Ca₂-P）、八钙磷（Ca₈-P）、铝结合态磷（Al-P）、铁结合态磷（Fe-P）、闭蓄态磷（O-P）和十钙磷（Ca₁₀-P））含量进行测定。【结果】在陕西关中平原小麦-玉米种植区塿土中,有机碳对土壤各形态磷素水平及形态转化起重要作用。随着有机碳含量的增加,土壤中Ca₂-P、Ca₈-P、Al-P、Fe-P、O-P、缓效磷库（Ca₈-P、Al-P和Fe-P）和难利用磷库（O-P和Ca₁₀-P）含量均显著增加（P≤0.05）,Ca₁₀-P相对稳定。有机碳含量与土壤活性磷库（Ca₂-P）、缓效磷库（主要为Al-P）的相对含量（占无机磷总量的比例）呈极显著正相关关系,与难利用磷库（主要是Ca₁₀-P）呈极显著负相关关系。土壤Olsen-P含量与难利用磷库含量呈显著正相关关系。【结论】在Olsen-P相近,全磷也基本相似的条件下,土壤有机碳促进了土壤中难溶态磷酸盐向缓效态磷库和活性态磷库的转化,提高了有效磷源占无机磷总量的比例,从而提高了土壤磷素有效性。研究结果表明可通过合理的措施培肥土壤,从而有效地促进土壤累积态磷的活化利用。     

稻田土壤微生物磷变化对土壤有机碳和磷素的响应

 研究了湖南省5个典型稻田长期定位监测点的土壤微生物磷（MB-P）对土壤有机碳和磷素变化的响应。结果表明，各监测点土壤MB-P含量对施肥的反应存在较大差异。大多数监测点的土壤MB-P对化肥的反应不敏感，而施有机肥（物）有利于土壤MB-P的增加。土壤MB-P对土壤有机碳和全磷的变化虽有响应，而其关系并不确定，但土壤MB-P与土壤微生物碳和Olsen法提取磷（Olsen-P）的关系却极为密切。土壤MB-P占土壤全磷的1.16%～3.19%，与Olsen-P占全磷的比例较为接近。在土壤Olsen-P含量低于8 mg·kg-1 的较低水平下，不论施肥与否，土壤MB-P含量均高于Olsen-P，较高的土壤MB-P有利于补充土壤Olsen-P。在不同形态的无机磷中，土壤MB-P与Al-P和Fe-P的相关性最好，Ca-P次之，但与闭蓄态磷（O-P）无显著相关性。微生物对土壤Al-P、Fe-P和Ca-P的利用可能是促进其向Olsen-P方向转化的关键途径。     

屯留县碳酸盐褐土磷素分布特征

试验结果表明,碳酸盐褐土有效磷含量很低,仅占土壤全磷量的1.0～1.6％;土壤磷素组成以无机磷为主,Ca—P是无机磷主要成分。其次为O—P(闭蓄态磷)、A1—P、Fe—P、NH_4Cl—P,Or.—p(有机磷)占土壤全磷量的10.0～17.9％;磷肥施用只能在短期内对土壤各形态磷的水平分布产生影响。     

温室栽培条件下土壤无机磷组分的累积、迁移特征

 【目的】揭示温室栽培条件下磷肥施用量大,但利用率低的原因,探明磷素养分淋溶损失的主体成分,为合理施用磷肥、提高磷肥利用率、减少环境污染提供依据。【方法】以辽宁沈阳地区具有代表性的温室为研究对象,通过对不同使用年限温室土壤剖面全磷及无机磷各组分含量的分析测定,探讨温室栽培条件下土壤无机磷的累积、迁移特点。【结果】(1)温室土壤全磷、无机磷、速效磷的含量均较露地土壤有明显增加,且耕层(0—20 cm)的累积量最高,平均含量分别为露地土壤的3.1倍、3.3倍、3.6倍,无机磷占全磷含量的92.1%,速效磷仅占全磷含量的16.6%。(2)温室土壤各无机磷组分的含量及其相对组成均较露地土壤变化明显,Ca8-P、Al-P、Ca2-P、Fe-P、O-P、Ca10-P的平均含量分别为露地土壤的10.2、5.9、5.0、3.1、2.7、1.5倍,温室土壤无机磷各组分占全磷含量的比例表现为Al-P(26.1%)＞Fe-P(18.1%)＞O-P(17.6%)＞Ca10-P(14.4%)＞Ca8-P (10.5%)＞Ca2-P(5.6%)。其中Ca2-P的有效性最高,但累积量最低;O-P、Ca10-P的有效性低,但累积量高,从而导致土壤磷素的利用率降低。(3)温室土壤中,Al-P和Fe-P是耕层土壤(0—20 cm)磷素养分的主要累积形态,两者可占无机磷总量的49.8%;O-P、Ca10-P是底层土壤磷素养分的主要累积形态,两者在20—100 cm土层的累积量可达无机磷总量的46.6%—78.2%,且该比例随土层深度的增加而有所增加。【结论】温室栽培条件下,土壤磷素养分虽有大量累积,但其迁移、转化的主要存在形态均以有效性较低的Ca10-P、O-P、Fe-P为主,如何提高这部分磷源的生物有效性,降低其环境风险,是温室土壤磷素养分管理的关键。     

铁还原菌对红壤菜地土壤磷形态转化的影响

采用室内模拟试验,通过外源输入铁还原菌,研究铁还原菌对红壤菜地磷素形态转化的影响。试验结果表明:活性磷(resin-P、Na HCO3-Pi和Na HCO3-Po)占总磷的10%~19%,中稳定态磷(Na OH-Pi和Na OH-Po)约占总磷的35%,稳定态磷(D.HCl-Pi、C.HCl-Pi、C.HCl-Po和residual-P)占总磷的46%~55%;输入铁还原菌活化了磷素,使活性较高的resin-P、Na HCO3-Pi和Na OH-Pi含量上升,活性较低的D.HCl-Pi、C.HCl-Pi以及Na OH-Po含量降低,但对Na HCO3-Po和residual-P的影响不大;与此同时,添加铁还原菌提高了土壤pH值与有效磷(Bray-P)含量。相关性分析结果表明:pH与有机质、有效磷、resin-P、Na HCO3-Pi之间均呈现负相关关系;有机质与有效磷、resin-P和Na HCO3-Pi之间、有效磷与土壤活性磷之间均达到显著正相关水平。总的来说,铁还原菌的输入可以改变红壤菜地土壤中磷的形态,提高土壤活性磷的含量,对土壤磷素起到活化作用。     

不同形态磷在砂土中的移动性研究(英文)

预测土壤中磷的长期淋洗性需要了解土壤特性和不同形态磷的行为.本研究用模拟试验评估了不同磷负荷砂质土壤中不同形态磷的移动性.分别从浙江省衢州市和温州市采集具不同磷含量的蔬菜地土壤,每一地点分别采集2个深度的土壤(0～10 cm和10～30 cm),表层土壤(0～10 cm)通过添加不同量的磷酸盐、CaCO和无定形氧化铁,形成研究需要的不同磷含量和不同磷形态的系列土壤样品;淋洗柱长30 cm,由10 cm经培养处理的表层(0～10 cm)土壤和未经培养处理的亚表层土壤(10～30cm)构成,每一淋洗土柱连续经历12个循环的0.002 mol?L-1CaCl2溶液淋洗,收集的淋洗液用于分析钼酸反应总磷(TRP)、可溶态钼酸反应磷(DRP)和颗粒态钼酸反应磷(RPP);试验结束后鉴定土壤中水溶态磷、MehlichⅢ-P和磷的化学形态变化.结果表明:添加无定形氧化铁和碳酸钙可显著改变砂土中磷的形态,降低土壤磷的有效性;无定形态氧化铁在降低土壤磷有效性方面的作用大于碳酸钙;淋洗液中磷的形态主要为DRP,颗粒态磷占总磷的比例为1.2%～39.8%;TRP和DRP的损失与培养处理后表土中磷含量存在显著的相关.相关分析和淋洗试验后土壤中磷形态变化结果都表明:表土柱中淋移的磷主要来源于水溶性磷(H2O-P)和NaHCO3-P,与NaOH-P、HCl-P和残余磷的相关不明显;从表土淋失的磷有27.1%～54.2%被淋出土体,其余下移至10～30 cm土层中.研究结果还表明,添加无定形氧化铁可增加土柱中颗粒态磷的迁移.     

长期施肥对红壤磷组分及活性酸的影响

以12年的红壤长期肥力监测定位试验不同处理土壤为材料,研究了连续施肥对土壤磷组分、土壤对磷吸附解吸、土壤活性酸铝的影响。连续施用化学磷肥和化肥加有机肥,均可提高土壤全磷、无机磷数量。施用有机肥料,土壤中的磷以Ca-P和Al-P积累为主要表现形式,化学磷肥的施用能够提高土壤的全磷,并以Al-P增幅为最大,在所有处理中均表现为土壤O-P相对稳定。有机肥料处理土壤对外源磷的吸附强度明显少于施用化学磷肥和不施用磷肥的处理,有机肥料能够显著提高吸附磷的再利用,在NPKM处理中解吸磷占吸附磷的47.72%,M处理中占42.89%,其它处理中解吸磷占吸附磷数量一般少于8%。MNPK、M处理的PFI为2.51、2.69比N、NP处理4.53、4.37明显降低。在红壤旱地长期施用化学肥料,土壤交换性酸铝成倍增加,土壤酸化严重;施用有机肥料、有机肥料与化学肥料配合施用,土壤交换酸铝表现稳定。