不同施肥制度下褐土微团聚体碳氮分布变化及其对肥力的影响

经8年田间定位试验,研究了不同施肥制度下褐土及其微团聚体碳、氮分布规律,从各级微团聚体组成变化及碳、氮储量角度探讨了不同施肥制度下土壤肥力的变化实质.结果表明,不同施肥制度下土壤微团聚体组成变化各异,不施肥和单施常景NPK化肥主要是由于lO～50μm粒级碳、氮储最降低而造成土壤肥力下降;增量NPK化肥可保持肥力不降低,但投入较高;有机肥(物)料配施常量NPK化肥则主要通过增加大粒级特别是10～50μm粒级碳、氮储量而使土壤肥力水平得到提高.采用有机肥(物)料配施常量NPK化肥是改善褐土肥力的有效措施.     

不同磷水平对山东褐土耕层无机磷形态及磷有效性的影响

为了在褐土土壤上合理施用磷肥及提高磷的植物有效性,笔者采用室内土柱模拟试验,研究了不同施磷量对褐土耕层中不同磷组分的含量及磷素有效性的影响。结果表明,褐土耕层的速效磷含量与施磷量成极显著正相关,土壤磷素的活化系数也随施磷量的增加而显著提高;在褐土无机磷组分中对速效磷的贡献最大的是Ca2-P,其次是Fe-P,再次是Ca8-P。随着施磷量的增加,而作为作物迟效磷源的Ca10-P含量没有明显变化,说明在相当长的时间内是不可能被作物吸收利用的。石灰性磷仍是褐土耕层无机磷的主要形态,无机磷的各组分所占比例的高低依次是Ca10-P、O-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P,所占比例最低的是Ca2-P。     

长期施用不同肥料对栗褐土无机磷组分的影响

采用顾益初、蒋柏藩的无机磷分级方法,研究了长期施肥条件下栗褐土无机磷组分含量变化及其与土壤有效磷的关系.结果表明:长期施用磷肥和有机肥均能促进栗褐土中无机磷的积累,有机肥与磷肥配施效果更加明显.Ca-P是栗褐土无机磷的主体,占无机磷总量的80.0％,其次是O-P、Fe-P和A1-P.长期施肥处理的无机磷各组分含量与不施...     

长期施肥下褐土中不同磷组分对磷素盈余的响应

研究褐土区长期不同施肥对土壤磷素形态和磷素累积的影响,对不同磷组分与磷素盈余之间进行相关性分析,为促进土壤中磷素向作物易于吸收的形态转化、提高磷素的利用效率提供依据,从而进一步探索合理的磷肥调控措施。选用其中的9个处理,即不施肥处理,4个不同水平氮、磷化肥配施处理,3个有机肥无机肥配施处理以及1个单施高量有机肥处理。供试土壤取自1992-2012年在山西省寿阳县宗艾镇北坪旱塬上长期定位试验的0~20 cm耕层土壤,运用Hedley磷素分级方法测定耕层土壤不同组分磷素含量,分析长期不同施肥处理对耕层土壤磷素形态及盈余的影响,计算不同形态磷素与磷素盈余之间的相关性。结果发现,有机肥无机肥配施及单施高量有机肥促进了土壤磷素向活性较强的磷素形态转化,使H_2O-P和NaHCO_3-P含量迅速增加;不同施肥处理对耕层土壤中H_2O-P、NaHCO_3-P含量影响较大;随着磷素投入量的增加满足植物的需求后,会有大量活性较强形态的磷素向Na OH-P转化;不同施肥处理对HCl-P含量的影响差异性较小,对于Residual-P含量有降低的趋势。各处理土壤磷素盈余量大小表现为:N_0P_0M_6N_3P_2M_3N_4P_4M_0N_3P_3M_0N_4P_2M_2N_2P_2M_0N_2P_1M_1N_1P_1M_0N_0P_0M_0。磷素盈余与各组分磷相关性表现为:HCl-PNaHCO_3-PResidual-PH_2O-PNaOH-P。长期单施高量有机肥或不合理有机肥无机肥配施会导致磷素在土壤中大量盈余,其中,单施高量有机肥的盈余量最大。当土壤中磷素投入量在33~61 kg/hm~2时基本可以满足植物的要求,N_4P_2M2_处理在满足植物需求的前提下当季利用率达到最大,为36.4%,推荐施磷量为61 kg/(hm~2·年)。土壤磷素盈余与稳定态磷素的相关性最大,磷素盈余会使磷素的利用效率迅速降低。合理的有机肥无机肥配施可以提高作物对磷素的利用效率。     

辽河三角洲湿地土壤团聚体、颗粒

本研究选取辽河三角洲3种典型湿地来研究不同湿地类型表层土壤团聚体和颗粒有机质的分布及其碳浓度分布特征,通过湿筛法和密度分组法得到不同粒级团聚体和包裹态颗粒有机质的质量分数,同时进行各物理化学参数和有机碳、氮的测定,结果表明：不同湿地类型间团聚体质量分数均以粉-粘团聚体(＜53 μm)为主,微团聚体(53~250 μm)次之,而有机碳浓度则以大团聚体(＞250 μm)的最大。此外,颗粒有机质的质量分数以矿物结合态有机质(mSOC)的最高(>90%),但其碳浓度最低。一般地,包裹态颗粒有机碳(iPOM)远高于团聚体,并且除翅碱蓬湿地的细大团聚体中的细颗粒有机质(250a)的iPOM的碳浓度为最高外,其他的随粒级的增大而增高,特别是轻组(LF)有机碳含量最高,其值域范围为174.4~182.0 g/kg。作者提出芦苇湿地土壤的大团聚体多,稳定性最好,因此芦苇湿地土壤固碳能力相对最好。     

长期施肥下不同有机质含量农田黑土水稳性团聚体中氮、磷的分布特征

研究长期施肥对不同有机质含量农田黑土水稳性团聚体分级特征、不同粒级团聚体中全氮、全磷含量分布及相关性的影响,为阐明施肥对黑土肥力演变的影响机制提供理论依据。利用中国科学院海伦生态实验站空间移位长期定位试验,研究2种施肥方式下5种不同有机质含量的农田黑土不同粒级水稳性团聚体、水稳性团聚体中全氮、全磷分布特征。结果表明：长期施用化肥对2~1 mm粒级大团聚体含量影响最大,施肥处理在该粒级团聚体分别增加了1.95%~4.59%之间,且各粒级水稳性团聚体随土壤有机质含量的增加而呈递增的趋势。不同农田黑土全氮、全磷在2~1 mm粒级大团聚体中含量最高,在>5 mm和<0.25 mm含量最低。2~0.5 mm土壤团聚体含量与土壤全氮、全磷存在显著的正相关关系,>5 mm和<0.25 mm与土壤全氮、全磷存在显著负相关关系。土壤全氮、全磷主要存在水稳性大团聚体中,施用化肥可提高水稳性大团聚体中全氮、全磷的含量,是改善农田黑土土壤结构,提高土壤肥力的有效措施。     

岩溶农业区典型土地利用土壤磷素空间分布与成因

为了查明岩溶农业区不同土地利用下磷素在垂直和平面上的分布情况,分析岩溶农业区土壤中磷素的迁移特征及其影响因素,采集了凯掌水库周边草地、河滨带、水田及旱地等典型土地利用下的9个土壤剖面共计56个样品,分别测定各个土壤剖面的含水率、pH、有机质、交换性酸、全磷、有效磷、各无机磷形态等。结果表明：研究区全磷、有效磷含量分别在420.73~1669.53 mg/kg和2.50~64.14 mg/kg之间,土壤磷活化系数在0.34%~5.96%之间。农业用地表层土壤有效磷含量均超过15 mg/kg,需减少磷肥的施用以避免浪费,同时坝后农业区旱地表层土壤（有效磷平均含量64.14 mg/kg）中的磷存在向下淋溶进入地下水的风险。水田、旱地剖面土壤无机磷形态以Fe-P、Al-P为主,草地、河滨带剖面无机磷形态以Fe-P和O-P为主。土壤pH与有效磷、Fe-P和Al-P呈显著负相关,土壤有机质与全磷、有效磷、Al-P、Fe-P显著正相关。本研究阐明了岩溶农业区磷素及其形态的空间分布规律,可为磷的农业面源污染防控提供依据。研究区农业用地土壤磷素含量普遍高于非农业用地,不同土地利用类型对磷素分布具有显著影响。     

耕作方式对紫色水稻土微团聚体分形特征影响的研究

土壤结构会影响土壤的水、肥、气、热状况,从而影响土壤肥力,而耕作方式会通过影响土壤团聚体状况来影响土壤结构,因此,为研究不同耕作制度对土壤团聚体的影响及土壤质量、结构的定量化描述,以位于西南大学农业部重庆紫色土生态环境重点野外科学观测试验站于1990年设立的长期免耕试验田为研究对象,应用微团聚体粒径分布的分形维数来探讨冬水田平作(DP)、水旱轮作(SH)、垄作免耕(LM)、厢作免耕(XM)和垄作翻耕(LF)等耕作方式对紫色水稻土土壤结构的影响。结果表明,LM、XM、LF和SH耕作方式下各土层的微团聚体含量随粒径的减小而降低,而DP处理下各土层的微团聚体含量随粒径的减小呈先降低后升高的趋势;相关分析表明,2~0.25 mm粒级团聚体含量与土壤中的有机碳、全氮、碱解氮、全磷等土壤养分含量都呈极显著正相关关系,而0.05~0.01 mm和0.01~0.005 mm粒级微团聚体含量都与这几种土壤养分呈显著或者极显著负相关,说明土壤养分主要富含在2~0.25 mm粒级团聚体中;土壤微团聚体分形维数与其各粒级含量极显著相关,微团聚体分形维数以及(< 0.005 mm)/(> 0.005 mm)粒级微团聚体含量比值都可以定量地表征紫色水稻土的结构性状;在0~70 cm土壤深度,LM、XM和LF处理下土壤微团聚体分形维数均极显著低于DP处理,表明垄作或免耕均可以改善土壤结构。     

长期施肥对潮菜地土壤磷素积累和无机磷组分含量的影响

以在潮土上形成的菜地土壤为材料,研究了菜地土壤全磷、有机磷、有效磷、无机磷组分含量变化及其土体分布特征,结果表明潮菜地土壤磷素积累量大、积累速度快.10年左右的菜地土耕层全磷含量增加1000mg/kg左右,积累速度约100mg/(Kg·a).菜地土壤积累的磷主要是无机磷,0～20cm土层中无机磷含量占土壤磷素总量的90%以上,菜地土壤有机磷积累数量较少,其含量为130～190mg/kg.菜地土壤磷素主要分布于0～20cm耕作层中,其含量一般为0～80cm土体磷素总量的50%.与起源土壤相比,菜地土壤中下部土层也有磷素积累现象,种菜时间越长,其积累量越多,特别是有机磷在菜地土壤中有较明显的淋溶特征.菜地土壤无机磷组分与起源土壤相比变化很大,潮菜地土无机磷组分以Cag-P、Ca10-P、Ca2-P和O-P为主,与起源土壤相比,Ca8-P、Ca2-P和Al-P含量增加最多,Ca10-P含量仅有微量增加.菜地土壤有效磷含量普遍很高,10年左右的典型菜地耕层土壤有效磷含量为200mg/kg左右,有效磷在菜地土体中呈典型的"丁"字形分布.     

湖南植烟土壤磷的主要形态及其有效性

为研究湖南主要成土母质植烟土壤磷素的形态及含量特征,阐明土壤磷形态、转化及与有效性的关系,本研究通过对湖南主产烟区4种主要成土母质的16个代表性土壤进行分析,结果表明：不同母质植烟土壤磷的主要形态是无机磷,占土壤全磷的63.82%～77.77%,有机磷仅占22.23%～36.18%。板页岩和紫色板页岩发育的土壤全磷含量较高,为834.63～991.86 mg/kg,但速效磷含量较低,为29.53～30.02 mg/kg;第四纪红土和石灰岩发育的土壤全磷和无机磷的含量较低,而速效磷含量及其占全磷的比例则较高。不同母质植烟土壤有机磷、无机磷和速效磷含量存在有：第四纪红土＞石灰岩＞紫色板页岩和板页岩的变化趋势。不同母质植烟土壤速效磷与土壤全磷、有机磷和无机磷之间均无直接的相关性。     

硅磷混施对褐土无机磷形态的影响

采用室内培养的方法，研究了不同配比硅磷混施对褐土无机磷素存在形态的影响。结果显示：在60d的培养期间内，前20d各施磷处理有效磷、Ca2-P含量急剧下降，Ca8-P、Ca10-P、O-P、Al-P、Fe-P含量都有增加趋势；20~60d内，随时间的延长，有效磷、Ca2-P含量下降趋势减缓，Ca8-P、Al-P含量继续增加，O-P、Fe-P含量开始减少，Ca10-P变化不大。硅磷混施各处理与单施磷相比，有效磷、Ca2-P、Fe-P含量均减少；Al-P、O-P含量增加。硅磷混施各处理中，随硅磷比例的增加，有效磷、Ca2-P、Fe-P、Al-P、O-P含量均减少，Ca8-P含量增加，对Ca10-P的影响不大。实验表明：在褐土中，硅磷混施非但不能提高磷素有效性，反而降低其有效性。     

长期施肥对晋东南矿区复垦土壤团聚体稳定性及有机碳分布的影响

为探究不同施肥方式下矿区复垦土壤团聚体稳定性及其有机碳分布特征,以晋东南黄土区采煤沉陷复垦区为研究对象,分析了连续8年施肥对复垦土壤团聚体数量、团聚体稳定性及团聚体中有机碳分布的影响。试验共设4个施肥处理:不施肥(CK)、化肥(NPK)、低量有机肥化肥配施(LOF)和高量有机肥化肥配施(HOF)。结果表明,施肥显著提高了 0. 25 mm的大团聚体数量,HOF处理显著提高了各粒级团聚体比例,其中对2～1 mm和0. 50～0. 25 mm团聚体影响最大。有机肥化肥配施均显著提高了团聚体的平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD),降低了土壤团聚体分形维数(D),提高了土壤团聚体的稳定性,HOF与LOF对土壤团聚体稳定性的影响差异不显著,NPK对复垦土壤的团聚体分形维数无显著影响。 0. 25 mm各粒径团聚体有机碳含量高于0. 25 mm的微团聚体,大团聚体富集较多的有机碳,HOF显著增加了2～1 mm和5～2 mm粒径团聚体对土壤总有机碳的贡献率。土壤有机碳含量(SOC)、大团聚体数量(R0. 25)、MWD、GMD与 0. 25 mm的各粒径团聚体含量均呈显著的正相关关系,SOC与R0. 25、MWD、GMD呈极显著正相关关系。在晋东南矿区复垦土壤上,高量有机肥化肥配施是提高土壤有机碳含量,增强土壤团聚体稳定性的有效施肥措施。     

长期施肥对菜地土壤磷素积累的影响

以温室、大棚和菜粮轮作3种不同类型菜地土壤为材料,研究了菜地土壤全磷、有机磷、有效磷、无机磷组分含量变化及其土体分布特征。结果表明,菜地土壤磷素积累量大、积累速度快,10年左右的温室菜地和大棚菜地土耕层全磷含量增加1 000 mg/kg左右,积累速度约100 mg/kg年,菜粮轮作土壤磷素积累数量相对较少。菜地土壤积累的磷主要是无机磷,0～20 cm土层中无机磷含量占土壤磷素总量的90%以上,菜地土壤有机磷积累数量较少,其含量为130～170 mg/kg。菜地土壤磷素主要分布于0～20 cm耕作层中,其含量一般为0～80 cm土体磷素总量的50%。与母质土壤相比,菜地土壤中下部土层也有磷素积累现象,种菜时间越长,其积累量越多,特别是有机磷在菜地土壤中有较明显的淋溶特征。菜地土壤无机磷组分与母质土壤相比变化很大,而且不同类型菜地土壤无机磷组分变化不同,潮菜地土无机磷组分以Ca8-P、Ca10-P、Ca2-P和O-P为主,与母质土壤相比,Ca8-P、Ca2-P和Al-P含量增加较多,Ca10-P含量仅有微量增加。黑姜菜地土无机磷组分以Al-P、O-P、Ca8-P、Ca2-P为主,与母质土壤相比,含量均增加较多。菜粮轮作土壤无机磷组分以Fe-P和O-P为主,与母质土壤相比,Fe-P含量增加较多。菜地土壤Ca2-P和Ca8-P绝大部分积累于耕作层,占0～80 cm土体中Ca2-P和Ca8-P总量的70%～80%。菜地土壤有效磷含量普遍较高,10年左右的典型菜地耕作层土壤有效磷含量为200 mg/kg左右。     

模拟降雨条件下施磷量对褐土无机磷含量及形态转化的影响

采用室内土柱模拟试验,研究在山东平均降雨条件下不同施磷量对褐土各组分无机磷含量及形态转化的影响.结果表明,经过模拟降雨后,在0～10 cm土层中,各施磷处理的无机磷总量随着施磷量的增加而升高;随着土层的加深(10～50 cm),各土层无机磷总量是施磷量为P2(180 kg/hm2)时最高.而在10-30 cm土层,是施磷量为P3(1440 ks/hm2)的土壤无机磷总量高于P1,而在30～50 cm则是P1高于P3.同时,不同施磷量对磷组分含量及其占无机磷总量的比例都发生了改变,当施磷量分别为P1、P2和P3时,各无机磷组分的含量及所占比例按高低排序分别为:Ca10-P>Al-P,O-P>Ca8-P>Fe-P>Ca2-P;O-P>Ca8-P,Ca10-P>Fe-P,AI-P>Ca2-P和Ca10-P,O-P>Fe-P,Ca8-P>Al-P>Ca2-P.随着土层深度的加深,O-P、Fe-P和Ca10-P的含量保持相对稳定,而有效态无机磷源(Ca2-P、Ca8-P和AI-P)有降低的趋势;在小雨强度下,不同施磷量处理的土壤磷淋失量差异不显著,而随着降雨强度的加大,P3处理的土壤磷淋失量明显高于PI和P2处理的磷淋失量.以上结果说明,施磷量显著影响无机磷总量、各组分无机磷含量及其转化;在大于中等降雨条件下,高磷处理磷淋失量明显高于低磷处理磷淋失量.     

湖南典型土壤磷素剖面分布特征及其流失风险

为了明晰不同土壤类型、利用方式土壤磷素分布特征,评估其流失风险的大小,研究了湖南3种典型土壤（红壤、潮土、紫色土）磷素含量特征及其剖面分布。野外采集3种母质发育土壤的旱地和水田土壤剖面样品进行室内分析,按张守敬等提出的酸性土壤无机磷形态的分级测定方法,对土壤无机磷进行分级。结果表明,不同土壤中磷素含量和形态分布有明显差异：磷素含量由高到低依次为潮土>红壤>紫色土;红壤发育的土壤以磷酸铝和磷酸铁占优势,潮土和紫色土的Ca-P含量占优势较高。土壤磷素在剖面中的分布均为表层最高,且随剖面深度的增加而减少,而后趋于相对稳定;无机磷中的Al-P、Fe-P以及O-P主要集中在0~20 cm的土层中,其剖面分布于全磷类似,而Ca-P剖面分布上相对变化不大。土地利用方式的不同导致全磷的差异：水田均大于旱地。土壤类型及利用方式均对磷素含量和形态特征有明显影响,应根据不同的土壤类型和利用方式控制其流失风险。     

土壤中磷的存在形态及分级方法研究进展

土壤中的磷直接决定植物生长发育和作物产量,但磷在土壤中的存在形态复杂,能被植物吸收利用的磷形态占全磷含量很少一部分。因此,研究土壤中磷的存在形态及分级方法对提高磷的作物利用效率、探寻提高磷有效性的途径、减少磷损失尤为重要。笔者通过查阅国内外文献报道,系统阐述了磷在土壤中的存在形态、影响磷有效性的影响因素和磷素分级方法等方面的研究进展。研究表明,磷在土壤中的存在形态包括无机磷和有机磷2类,被植物吸收利用的主要是无机磷中的水溶态磷,其他形态的磷很难被植物吸收利用,使得磷在土壤中的利用效率很低。导致磷利用效率低的因素有很多,主要有钙、铁、铝等离子、其他有机质、pH、温度、水分等,研究清楚各因素影响的机制加以改进,能有效提高磷的利用效率。同时,国内外学者不断对磷素分级方法进行完善改进,对磷有效形态的研究不断深入准确,目前,Bowman-Cole的有机磷分级法和Hedley的磷分级方法是应用最广泛的2种方法。     

长期定位施肥对蔬菜保护地土壤磷素空间分布的影响

以长期定位施肥蔬菜保护地土壤为材料，研究不同施肥处理对土壤磷素在剖面上分布特征的影响。结果表明：不同施肥处理土壤全磷和速效磷含量在剖面中均呈现随土层深度增加而减少的趋势，而且在同一土层内，施有机肥各处理土壤速效磷含量高于不施有机肥各处理。在0~60cm土体内施有机肥各处理土壤磷素活化系数明显高于对照和不施有机肥各处理。在土壤剖面中施肥各处理有机磷含量均高于对照，配施有机肥处理也高于单施化肥处理。磷素在土壤中的积累和长期施用有机肥是导致土壤磷素向下层移动的主要因素。     

不同施肥模式对砂姜黑土团聚体特征及有机碳的影响

采集32年砂姜黑土长期定位试验不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、单施有机肥(M)、有机肥与化肥配施(MNPK)和高量氮肥下有机肥与化肥配施(HMNPK)处理耕层土壤,研究砂姜黑土区麦玉轮作系统中总有机碳、团聚体组成及不同粒径团聚体中有机碳含量对长期不同施肥模式的响应。结果表明,长期不同施肥方式显著影响土壤不同粒径团聚体分布及其有机碳含量。有机肥施用对表层土(0—10 cm)1—0. 5 mm、0.5—0.25 mm干筛团聚体和< 0.25 mm微团聚体含量的提高有促进作用。耕层土壤水稳性团聚体主要分布在1—0.5 mm、0.5—0.25 mm和<0.25 mm粒径中,施肥处理对各粒级水稳性团聚体含量没有显著影响。长期施肥显著提高了表层土1—0.5 mm和0.5—0.25 mm干筛中团聚体有机碳含量,HMNPK的增幅最高。施用有机肥对提高土壤水稳性团聚体有机碳含量有积极作用,尤其对1—0.5 mm、0.5—0.25 mm和<0.25 mm粒径水稳性团聚体有机碳含量的提高有显著影响,且均为M处理提高幅度最大。砂姜黑土区麦玉轮作条件下,长期有机肥施用可提高砂姜黑土土壤总有机碳含量、中团聚体数量以及有机碳含量,有利于改善土壤物理性状、提升地力。     

设施菜田土壤磷、钾养分积累状况与特点

针埘设施菜田连续超量施肥的生产现状,采用设施菜田、露地菜田和粮棉田对比采样的方法,研究了设施菜田磷、钾养分的形态、含量与积累特点.结果表明:设施菜田0～25和25～50 cm土层中磷、钾养分含量均有明显积累,磷素的积累程度强于钾素,且随设施栽培年限增加而加霞,近几年土壤钾素积累有加快的趋势.无机磷各形态含量结果表明,Ca2-P,Ca8-P所占的比例为设施菜田>露地菜出>粮棉田,速效钾和缓效钾含量也呈相同趋势,说明积累态磷、钾仍具有较高的有效性.     

长期施肥下黄壤无机磷组分空间分布特征

利用土壤无机磷分级方法,研究长期施肥对黄壤中不同组分磷累积、迁移的影响。结果表明,施肥土壤全磷、有效磷、无机磷的含量均较不施肥处理有明显增加,随土层深度的加深而显著减少,施肥主要增加了Ca_2-P、Ca_8-P、Fe-P、Al-P含量,而对Ca_(10)-P、O-P含量影响较小。Ca_2-P、Ca_8-P、Fe-P、Al-P、Ca_(10)-P、O-P以表聚为主,同一土层上表现为O-PFe-PAl-P、Ca_(10)-PCa_2-PCa_8-P。不同形态的无机磷含量随土层深度呈现垂直分布规律,在0~100 cm土层中无机磷形态以O-P、Fe-P为主,且该比例随土层深度的增加而增加。因此,从长远来看,有机无机配施促使无机磷组分在土壤剖面的移动得以放缓,还不足以影响到地下水质量,更有利于黄壤区农业的可持续发展。