化学调控和施磷对玉米/花生间作磷吸收利用和间作优势的影响

为了研究化学调控和磷肥对玉米/花生间作体系磷营养的调控效应,于2012—2013年在河南科技大学农场进行田间试验,试验设单作玉米、单作花生、玉米/花生间作和玉米/花生间作+化学调控4种种植方式,分别施磷[180 kg(P2O5)·hm–2]和不施磷共8个处理,研究了间作玉米和间作花生不同器官磷含量、磷积累分配的特点,分析了化学调控和施磷对间作体系磷间作优势的影响。结果表明:间作显著提高了玉米籽粒磷含量、茎和籽粒磷积累量,促进了磷向籽粒分配;明显降低了花生各器官磷含量、磷积累量,不利于磷向果仁分配;与单作玉米和单作花生相比,间作提高了玉米/花生间作体系磷吸收量,磷吸收间作优势为15.99~19.54 kg(P)·hm–2。在玉米小口期喷施化学调控剂提高了间作玉米籽粒磷含量,降低了茎、叶和籽粒的磷积累量,提高了磷向籽粒分配比例;提高了间作花生果仁磷含量和茎、叶和果仁磷积累量,促进了磷向果仁分配。化学调控间作玉米施磷肥显著增加了间作玉米和花生各器官的磷含量以及磷积累量,提高了磷向玉米籽粒和花生果仁分配比例,促进了间作体系对磷的吸收;磷吸收间作优势为19.50~22.00 kg(P)·hm–2,比不施磷提高16.51%~57.51%,达到显著差异水平。这表明玉米/花生间作具有明显磷间作优势,化学调控间作玉米再施磷有利于间作体系磷吸收量增加,显著提高磷间作优势。因此,生产上可以采用化学调控同时施磷肥来进一步提高磷间作优势。     

不同磷水平下玉米-大豆间作对红壤无机磷组分及有效磷的影响

通过2年盆栽试验，探讨不同磷水平下玉米–大豆间作根际土壤无机磷组分、土壤有效磷含量及作物磷吸收的差异，明确土壤无机磷组分、土壤有效磷与作物磷吸收之间的相互关系。试验设置玉米单作、大豆单作、玉米–大豆间作3种种植方式以及3个P2O5施用水平(0、50、100 mg/kg，分别记作P0、P50、P100)，共9个处理。结果表明：与单作相比，2018年和2019年在P0、P50和P100水平下，间作显著提高玉米和大豆的籽粒产量，并显著提高玉米和大豆植株的磷素吸收量。与常规施磷水平(P100)下的单作处理相比，玉米–大豆间作在磷肥减少50%(P50)的条件下，并未降低玉米和大豆的磷吸收量与籽粒产量。3个磷水平下，间作提高了玉米和大豆根际土壤有效磷含量，而降低了根际土壤总无机磷以及Fe-P、Al-P、Ca-P、O-P的含量；同时适当增施磷肥显著提高了玉米和大豆根际土壤总无机磷及各无机磷组分的含量。本试验条件下，间作促进土壤中Fe-P、Al-P、Ca-P和O-P的活化(尤其是Fe-P)，是低磷胁迫下间作土壤有效磷含量与作物磷吸收量增加的重要原因。玉米–大豆间作具有节约磷肥、维持作物产量及根际土壤有...     

施磷量对玉米 -大豆间作根际红壤无机磷形态及磷吸收的影响

通过盆栽模拟试验,探讨不同施磷量对玉米 -大豆间作作物生长及磷吸收的影响,并分析根际红壤中各无机磷形态的变化。结果表明:与单作相比,玉米 -大豆间作显著提高了作物地上部生物量及磷素吸收量,并具有明显的产量优势。与常规施磷水平(P100)下的单作相比,玉米 -大豆间作条件下,磷肥减施 1/2(P50)并未降低作物籽粒产量与玉米的磷吸收量。间作种植显著降低了玉米、大豆根际红壤总无机磷含量,并且无机磷减少量主要以O-P、Fe-P和 Ca-P为主。玉米、大豆根际土壤Fe-P、Al-P、Ca-P与 O-P占土壤总无机磷含量的比例主要受磷水平的调控,而种植模式对玉米和大豆根际土壤中各无机磷形态的比例(除 Fe-P外)均没有影响。在本试验条件下,玉米 -大豆间作通过根系交互作用主要促进土壤中 Fe-P、Ca-P和 O-P的活化来增加玉米与大豆的磷吸收,并具有节约磷肥、维持作物产量和磷吸收的潜力。     

施磷对西北沿黄灌耕灰钙土玉米/鹰嘴豆间作产量及种间相互作用的影响

本试验在西北沿黄有效磷含量较低的灌耕灰钙土上研究了田间施磷水平对单作和间作玉米、鹰嘴豆的根际酸性磷酸酶活性、产量和土地资源利用效率的影响。结果表明,在不施磷(P0)和施磷量为40kg·hm-2(P40)时,玉米/鹰嘴豆间作系统的生物学产量或经济产量的土地当量比(LER)均小于1,间作系统未表现出土地资源利用的优势,主要原因是鹰嘴豆产量降低;当施磷量为80kg·hm-2(P80)时,LER1,间作系统表现出土地资源利用优势。P0、P40和P80处理间作玉米产量分别比相应单作增产3%、12%和19%;间作鹰嘴豆产量P0和P40处理显著低于单作。从玉米出苗到鹰嘴豆收获的间作作物共生期内,间作玉米相对于鹰嘴豆具有较强的水分和养分等资源的竞争力(Amc0),从鹰嘴豆生长动态曲线可以看出,P0、P40处理这种竞争在共生期明显,P80处理竞争不明显。各施磷水平下,间作玉米的收获指数高于单作,而间作鹰嘴豆的收获指数低于单作。鹰嘴豆通过分泌酸性磷酸酶促进玉米对有机磷利用的种间互惠作用未体现,两次取样中,不施磷时,间作鹰嘴豆根际土壤的酸性磷酸酶活性低于单作。基于本研究,西北沿黄灌耕灰钙土施磷量为0和40kg·hm-2时,玉米/鹰嘴豆间作系统无明显的间作优势,磷肥量为80kg·hm-2时表现出较为明显的间作优势。     

施磷水平对玉米大豆间作系统氮素吸收与分配的影响

[目的]研究施磷对玉米大豆间作系统氮素吸收、分配和间作优势的影响,为优化玉米与大豆间作系统氮、磷养分管理提供参考.[方法]两年盆栽试验设置3种种植方式:玉米单作、大豆单作、玉米与大豆间作;4个P2O5施用水平:0、50、100、150 mg/kg,分别以P0、P50、P100和P150表示.在玉米小喇叭口期、大喇叭口期...     

不同磷水平下间作对红壤团聚体及有效磷特征的影响

间作玉米对红壤团聚体的形成和磷素的有效性提高有重要作用。基于田间小区定位试验,研究不同施磷水平(P0:0 kg/hm²,P60:60 kg/hm²,P90:90 kg/hm²,P120:120 kg/hm²)下玉米大豆间作对土壤团聚体及有效磷特征的影响,为改善红壤团聚体结构和提高磷肥利用提供科学依据。结果表明:施磷和间作种植均有利于水稳性团聚体的形成和增大土壤平均质量直径。与单作玉米相比,间作分别显著提高了玉米土壤水稳性团聚体比例和平均质量直径 10.5%和 10.8%,且土壤中水稳性团聚体比例和平均质量直径在 P120施磷水平下达到最大。玉米大豆间作相比单作玉米促进了土壤 >0.25 mm团聚体含量的增加,特别是 >2 mm团聚体含量增加了 23.2%,同时减少了 <0.053 mm团聚体含量 10.2%。对比单作玉米,间作显著提高了 1～ 2和 0.25～ 1 mm团聚体中有效磷含量     

渭北旱塬坡耕地玉米-苜蓿间作对土壤养分和产量的影响

选取5°,10°和15°共3个不同坡度的耕地,对玉米-苜蓿间作模式和玉米单作模式(对照处理)下的土壤养分含量以及作物产量进行了对比,以研究坡耕地粮草间作在保持土壤肥力和提高作物产量方面的作用。结果表明,间作和单作的土壤养分在播前差异不显著,在收获后差异显著,间作的养分损失量要小于单作,有机质、全氮、全磷、硝态氮、铵态氮、速磷和速钾含量分别相对减少了0.04g/kg,0.05g/kg,0.01g/kg,1.6mg/kg,1.2mg/kg,0.1mg/kg和3.2mg/kg;两种种植模式坡上的土壤养分含量均小于坡下,且间作坡上与坡下的养分含量差值比单作的小,其中有机质、全氮、全磷、硝态氮、铵态氮、速磷和速钾含量分别相差了0.13g/kg,0.05g/kg,0.01g/kg,0.5mg/kg,0.3mg/kg,0.2mg/kg和0.4mg/kg;各坡度下间作的玉米产量均高于单作的玉米产量,5°~15°间作地的玉米产量分别为7 426.3,7 280.3和6 802.5kg/hm²,比单作玉米的产量分别提高了1.35%,0.92%和0.89%,且间作地的苜蓿产量达到了当地单产水平,表明在渭北旱塬区玉米-苜蓿间作措施是可行的。     

丛枝菌根真菌对玉米锌、磷拮抗作用的影响

【目的】 利用丛枝菌根 (arbuscular mycorrhizal fungi,AM) 真菌与作物互利共生的关系来提高作物对锌的吸收是缓解锌、磷拮抗作用的途径之一,本试验在不同锌、磷浓度条件下,研究了接种AM真菌对玉米侵染和锌、磷吸收的影响,以期为揭示AM真菌影响锌、磷拮抗作用的机理提供理论依据。 【方法】 采用盆栽试验,设置三个施磷水平 (0、200 、400 mg/kg),两个施锌水平 (0、5 mg/kg),2个接菌水平[接菌 (+AM)和不接菌 (–AM)],共12个处理,每个处理4次重复。利用生物镝灯补充光照,在人工光照植物培养室内植株生长50天后,地上部与根部分别收获,测定其生物量、锌磷的含量和吸收量。 【结果】 施磷和接种AM真菌都显著提高了玉米植株生物量,不施锌条件下,施磷从0 mg/kg增加到400 mg/kg,玉米植株地下部和地上部生物量分别提高6.67倍、9.30倍。接种处理对玉米植株生物量的影响也有相同的趋势。在锌水平为5 mg/kg、磷水平为200 mg/kg的条件下,接种AM真菌玉米植株地下部磷的吸收量和含量分别增加了110%、55%;在同一锌、磷供给条件下,接种AM真菌显著提高了玉米对锌的吸收量,地下部和地上部分别是未接种处理的1.71倍和1.68倍。随着施磷水平的不断提高,玉米植株的锌含量会逐渐下降。不施锌条件下,施磷从0 mg/kg增加到200 mg/kg,玉米植株地上部锌含量降低36%,与之相反,接种AM真菌后地上部锌含量增加35%。但在高磷条件 (400 mg/kg) 下,接种AM真菌对玉米植株锌磷含量和吸收量影响均不显著。 【结论】 在本试验条件下,施磷抑制玉米对锌的吸收,接种AM真菌可提高玉米锌磷的含量和吸收量,有效缓解玉米锌磷拮抗作用,改善玉米的锌营养状况。      

低磷红壤无机磷组分特征及间作调控作用

为明确间作和施用磷肥对低磷红壤无机磷组分的影响,促进酸性土壤磷肥高效利用,通过田间小区定位试验,采用玉米单作（MM）、玉米//大豆间作（MI）2种种植模式,在4个施磷水平（P2O5 0、60、90、120kg·hm-2,分别记作P0、P60、P90、P120）下,研究玉米//大豆间作根际土壤无机磷组分变化特征,探讨间作对红壤玉米产量及其可持续性、磷吸收和磷素收支平衡、土壤无机磷组分的调控作用。结果表明,玉米籽粒产量及其可持续性指数（SYI）、磷吸收量随着施磷水平的增加而增加,在P90水平达到最大值。低磷红壤无机磷组分以O-P和Fe-P为主,二者占无机磷库的71.44%～80.18%,施用磷肥显著提高了红壤Fe-P和Al-P的含量与占比。玉米//大豆间作显著提高玉米产量,促进磷的吸收利用,减少土壤磷素盈余量,显著降低红壤O-P、Fe-P、Al-P含量。与单作相比,在P60、P90、P120水平下,间作玉米产量分别显著提高66.70%、52.44%、74.14%,SYI分别显著提高55.31%、42.18%、78.00%,磷吸收量分别显著提高61.97%、48.67%、74.33%,土壤磷...     

局部施磷对玉米磷、锌拮抗作用的影响

以玉米为试验材料,采用分根装置(设置A、B根室),研究了不同锌水平下局部施磷或整体施磷对玉米生长以及锌、磷含量的影响。试验设置3个磷水平(0、100、200 mg/kg,分别记为P0、P100、P200),两个锌水平(0、5 mg/kg,分别记为Zn0、Zn5)。玉米生长40 d后收获,测定其地上部与地下部生物量、磷、锌元素含量。结果显示,无锌供应条件下,所有处理地上部和地下部的生物量随施磷水平的提高而显著增加,供锌处理后,生物量变化也有相同的趋势。局部施磷导致施磷一侧地下部生物量显著增加。玉米植株磷含量会随施磷水平的提高而增加,而锌含量呈相反的变化趋势。供锌条件下,供磷(P100、P200)一侧(B室)相对未供磷(P0)一侧(A室)锌含量分别显著降低了16.7%和16.1%;不供锌条件下,锌含量分别降低了13.1%和19.9%。玉米植株锌吸收量与根部生物量(B室)的比值随施磷水平的增加呈下降趋势,且相对于均匀施磷,局部施磷条件导致B室的这一比值显著降低。局部施磷方式加剧了磷对锌的拮抗作用,抑制了根对锌的吸收,同时磷水平的提高抑制锌由地下部向地上部转运;磷、锌拮抗作用的发生是玉米植株的整体反应,而非只发生在局部。     

施磷对玉米吸磷量、产量和土壤磷含量的影响及其相关性

为了给玉米磷高效利用提供理论依据, 在低磷土壤(Olsen-P 4.9 mg·kg^-1)上, 通过田间试验, 研究了施磷0(T₀)、50 kg(P₂O₅)·hm^-2(T₁)、100 kg(P₂O₅)·hm^-2(T₂)、200 kg(P₂O₅)·hm^-2(T₃)、1 000 kg(P₂O₅)·hm^-2(T₄)对两个玉米品种"鲁单9002" (LD9002)、"先玉335"(XY335)的产量、磷素吸收利用及根际磷动态变化的影响。结果表明: 两玉米品种根际土、非根际土速效磷含量在不同生育时期都表现为T12O₅)·hm^-2的T₃处理非根际土转化为根际土土壤磷的量最大, 同时玉米生物量、产量、磷转移量也达到最高, 而施磷1 000 kg(P₂O₅)·hm^-2处理玉米生物量、产量与中磷水平相比没有显著增加, 但植株吸磷量较高。XY335的花后磷转移量小于LD9002。相关分析表明, LD9002根际土、非根际土速效磷含量与茎、叶吸磷量之间显著相关, 以播种后79 d与茎、叶磷浓度、吸磷量、生物量、产量之间的相关系数最高; 而XY335根际土、非根际土速效磷含量与茎、叶磷浓度之间显著相关, 在播种后47 d期间与茎、叶磷浓度、吸磷量、生物量、产量之间的相关性最好。因此, 在低磷土壤上, LD9002和XY335分别在播种后79 d和47 d时是植株对磷的敏感期, 可以通过测试根际土、非根际土速效磷含量来反映土壤的供磷状况; LD9002在79 d时最大吸磷量需要的根际土、非根际土速效磷含量分别为54.95 mg·kg^-1、32.99 mg·kg^-1, XY335品种在47 d时最大吸磷量需要的根际土、非根际土速效磷含量分别为51.24 mg·kg^-1、35.35 mg·kg^-1; 施磷量1 000 kg(P₂O₅)·hm^-2处理两品种玉米产量、生物量、磷积累量与施磷量100~200 kg(P₂O₅)·hm^-2处理没有显著差异。     

滴灌施磷对甜菜磷养分吸收及磷肥利用率的影响

采用随机区组设计,以塔额盆地主栽甜菜品种 (Beta796)为试验材料开展大田试验。在氮、钾施用量相同的情况下,设置滴灌施磷(P2O5)0 kg·hm-2(P0)、120 kg·hm-2(P1)、180 kg hm-2(P2)和240 kg·hm-2(P4)4个处理,研究甜菜主要生育时期磷养分吸收、积累和分配规律,分析甜菜磷养分利用效率,以期为甜菜高产、优质、高效生产中磷肥管理提供理论依据。结果表明,滴灌施磷能增加甜菜干物质积累量,P1、P2和P3处理干物质积累量较P0处理分别增加16.6%、24.7%和27.9%,其中P2、P3处理间差异不显著。甜菜干物质积累Logistic方程显示施磷能显著提高甜菜干物质最大累积速率和平均积累速率,最高分别可达443.7和185.7 kg·hm-2·d-1。甜菜磷积累总量随施磷增加而增加,有利于提高生育后期甜菜磷积累量,尤其是甜菜地下部的磷积累量;收获期P3处理地下部磷积累量为74.25 kg·hm-2,较P0、P1和P2处理分别显著增加76.7%、24.8%和12.1%。施磷对收获期甜菜磷素在地上部、地下部分配无显著影响。试验结果表明滴灌施磷显著提高了甜菜产量,增加了甜菜块根的含糖量及产糖量。 P1、P2和P3处理块根产量比P0处理分别增加11.57%、18.58%和20.89%,甜菜蔗糖含量比P0处理分别增加1.18%、2.90%和3.37%。施磷对甜菜品质影响不大。施磷增加了磷肥的当季利用率,不同处理磷肥利用率可达31.54%～39.66%。P2处理能增加磷素农学效率,磷肥偏生产力则随着施磷量增加而减少。综合甜菜相对产糖量、经济效益及磷肥利用效率,滴灌施磷(P2O5)85.1～187.4 kg·hm-2,可以实现甜菜高产和磷肥高效利用的目的。     

施磷对不同质地棉田土壤磷素有效性及磷肥利用率的影响

为阐明施磷对不同质地棉田土壤磷素有效性及磷肥利用率的影响,以盆栽试验为基础,在不同质地(粘土、壤土、砂土)上设计5个磷素水平(P0、P150、P300、P600、P1200)研究棉田磷素状况和棉花磷素积累及磷肥利用率。结果表明:不同质地棉田土壤有效磷含量在苗期和蕾期均随施磷量的增加而增加,苗期时粘土、壤土、砂土的土壤有效磷含量在P1200处理下与对照相比分别增加了80.94%、85.78%、94.41%,蕾期则分别增加了76.82%、85.10%、94.20%。苗期时,土壤全磷含量分别在粘土P600、壤土P1200、砂土P600处理下达到最大值;蕾期时粘土、壤土和砂土的全磷含量均在P1200处理达到最大值,土壤磷素活化系数在苗期时表现为粘土砂土壤土,蕾期磷素活化系数在粘土和砂土基本呈持续递增状态,最大值与对照(P0)相比分别增加了34.22%、85.71%。植物整株干物质积累在不同土壤质地表现为粘土砂土壤土。植物全磷含量则是壤土略低于粘土,砂土最低。棉花整株磷素积累量在不同土质上表现为粘土最高,壤土次之,砂土最低,且分别在P600、P300、P600处理时达到最大值。不同磷水平下,磷肥表观利用率在3种土壤质地上表现不同,粘土、壤土、砂土分别在P150、P300、P600时达到最大值,与P0相比分别提高了16.84%、29.19%、10.68%。同一磷水平下不同土壤质地磷素生理利用率表现为砂土壤土粘土。因此,在生产中应针对土壤质地合理施磷,粘土土质下棉田施磷量应控制在约150 kg/hm~2,壤土土质应控制在150～300 kg/hm~2,砂土土质施磷量总体应控制在300～600 kg/hm~2,才能促进土壤中磷的有效性和棉花磷素吸收,从而提高磷肥利用率。     

Rapid microbial phosphorus immobilization dominates gross phosphorus fluxes in a grassland soil with low inorganic phosphorus availability

Gross phosphorus (P) fluxes measured in isotopic dilution studies with ³³P labeled soils include the biological processes of microbial P immobilization, remineralization of immobilized P and mineralization of non-microbial soil organic P. In this approach, isotopic dilution due to physicochemical processes is taken into account. Our objectives were to assess the effect of inorganic P availability on gross P mineralization and immobilization in soil under permanent grassland, and to relate these fluxes to soil respiration, phosphatase activity and substrate availability as assessed by an enzyme addition method. We used soils from an 18-year-old grassland fertilization experiment near Zurich, Switzerland, that were collected in two treatments which differed only in the amount of mineral P applied (0 and 17 kg P ha⁻¹ yr⁻¹ in NK and NPK, respectively). Water-extractable phosphate was low (0.1 and 0.4 mg P kg⁻¹ soil in NK and NPK, while hexanol-labile (microbial) P was high (36 and 54 mg P kg⁻¹ soil in NK and NPK). Extremely fast microbial P uptake under P-limited conditions in NK necessitated the use of a microbial inhibitor when determining isotopic dilution due to physicochemical processes. At the higher inorganic P availability in NPK, however, isotopic exchange parameters were similar in the presence and absence of a microbial inhibitor. Phosphatase activity was higher in NK than in NPK, while soil respiration, water-extractable organic P and its enzyme-labile fraction were not affected by P status. Together, the results showed that inorganic P availability primarily affected microbial P immobilization which was the main component of gross P fluxes in both treatments. Gross P mineralization rates (8.2 and 3.1 mg P kg⁻¹ d⁻¹ for NK and NPK) during the first week were higher than reported in other studies on arable and forest soils and at least equal to isotopically exchangeable P due to physicochemical processes, confirming the importance of microbial processes in grassland soils.     

植物内部磷循环利用提高磷效率的研究进展

  【目的】  磷素作为植物生长发育过程中必需的大量营养元素之一,因其在土壤中的难移动性使得根系对磷的获取有限。植物为满足其生长对磷素的需求,已经进化出一系列相应的机制提高对内部磷的再利用,以减少磷肥投入,保证产量的同时实现环境友好。本文以植物内部磷的高效利用为核心,重点剖析植物有机磷库与无机磷库中磷素的活化再利用的途径,综述释放出的无机磷在不同组织和器官中的转运过程,并对今后深入研究磷再利用的有关方向作出展望。  主要进展  植物体内磷的存在形式主要包括无机磷和有机磷两种。植物吸收的多余无机磷会被暂时储存在液泡中,并在植物缺磷时外流到胞质以满足植物对磷的需求,位于液泡膜的磷酸盐转运蛋白负责无机磷在液泡和胞质之间的分配。存在于核酸和磷脂中的有机磷在磷缺乏时由酶类(核酸酶、磷脂酶和紫色酸性磷酸酶等)水解并释放无机磷以供植物生长需要。植物遭受低磷胁迫,营养器官(老叶等)中活化的无机磷由多种磷酸盐转运蛋白转运到幼叶等新的生长中心被利用,从而显著提高磷的再利用效率。磷转运蛋白(PHTs)通过调控磷向籽粒的运输降低了磷在禾谷类作物籽粒中的积累,提高了磷利用效率,同时降低环境风险。  展望  现阶段的研究较为详细地阐述了植物体内磷素再活化的生理分子机制,但对磷转运功能蛋白参与特定磷转运过程的相关研究仍不够全面,比如液泡磷能调控细胞磷稳态,目前已鉴定得到的与其外排有关的转运蛋白极少,其调控机制也有待深入探索。国内外关于PHT1、PHT2、PHT3和PHT4蛋白如何将磷素从源器官转运到库器官缺乏系统的研究。无机磷库和有机磷库中磷的利用对植物应对缺磷的贡献也鲜有报道。因此,植物体内与磷再活化后转运利用相关的分子生物学调控机理还需进一步研究。     

Use of phosphorus vectors to monitor changes in soil phosphorus

Abstract

A study was conducted to evaluate the use of P vectors to predict the amount of P required on a yearly basis to maintain a constant solution‐solid phase P relationship in an irrigated calcareous and a dryland acid soil. Irrigated potato‐spring barley and dryland spring pea spring‐barley crop rotations established at the two locations. Mono‐calcium phosphate (0–45–0) was applied annually at five levels, ranging from 0–4 times estimated crop removal. Phosphorus vectors were determined on soil samples by equilibration with standard P solutions. Yields tended to increase with added P on the calcareous soil; however, significant responses were not recorded at either location. Consequently, critical P vectors were not established. A constant solution‐solid phase P relationship was maintained by addition of P equal to that removed by the crop on the calcareous soil. A constant solution‐solid phase P relationship was not maintained on the acid soil.     

Predicting environmental soil phosphorus limits for dissolved reactive phosphorus loss

The dependence of runoff dissolved reactive phosphorus (DRP) loss on soil test P or rapid estimations of degree of P saturation (DPS) often varies with soil types. It is not clear whether the soil‐specific nature of runoff DRP versus DPS is due to the different sorption characteristics of individual soils or the inability of these rapid DPS estimates to accurately reflect the actual soil P saturation status. This study aimed to assess environmental measures of soil P that could serve as reliable predictors of runoff DRP concentration by using soils collected from Ontario, Canada, that cover a range of chemical and physical properties. A P sorption study was conducted using the Langmuir equation  to describe amount of P sorbed or desorbed by the soil (Q_s, mg/kg) versus equilibrium P concentration (C, mg/L) in solution, where Q_max is P sorption maximum (mg/kg), k represents P sorption strength (L/mg), and Q₀ (mg/kg) is the P sorbed to soil prior to analysis. Runoff DRP concentration increased linearly with increasing DPS_sorp (i.e. the ratio of (Q₀ + Q_D)/Q_max) following a common slope value amongst soil types, while the P buffering capacity (PBC₀) at C = C₀ yielded a common change point, below which runoff DRP concentration decreased greatly with increasing PBC₀ compared to that above the change point, where C₀ and Q_D represent the equilibrium P concentration and amount of P desorbed, respectively. Both DPS_sorp and PBC₀ showed great promises as indicators of runoff DRP concentration.     

Prediction of phosphorus requirements of Desmodium intortum cv. greenleaf using a phosphorus sorption index and extractable phosphorus

Abstract

The rates of applied phosphorus required for 90% maximum yield of Desmodiim intortum cv. Greenleaf were calculated from pot experiments using 24 fertilized and unfertilized soils from the Atherton Tableland, Queensland, Australia.

Phosphorus required was highly correlated (r² = 0.94) with the phosphorus sorbed (P sorbed) by the soils at a supernatant solution P concentration of 0.08 ppm. P sorbed was found to be a function of phosphorus buffer capacity at 0.08 ppm ("PBC") and phosphorus extractable by acid (0.005 M H₂S0₄) or bicarbonate (0.5 M NaHCO₃). PBC was highly correlated (r² = O.84) with a phosphorus sorption index ("PSI") derived from one addition of 500 μg P g^‐1 soil.

Combining PSI with acid or bicarbonate extractable P in a multiple regression equation allowed the estimation of phosphorus required with multiple correlation coefficients of R² = 0.80 and R² = 0.83 respectively.     

滴施不同水溶性磷肥对石灰性土壤磷分布及玉米磷素吸收利用的影响

  【目的】  磷的形态影响着其施入土壤后的移动分布。研究滴灌施肥中不同水溶性磷肥在石灰性土壤中的分布特征及玉米对磷素的吸收和利用,为滴灌玉米生产中的磷肥选择提供理论依据。  【方法】  于2018—2020年在新疆石河子市实验站开展滴灌玉米田间试验,选用玉米品种‘郑单958’作为试验材料。试验共设磷酸脲(UP)、磷酸二氢钾(MKP)、聚磷酸铵(APP)、磷酸二铵(DAP)、磷酸一铵(MAP)、不施磷肥(CK) 6个处理,除CK不施磷肥外,其余处理灌溉量及氮磷钾投入量均相同。玉米开花期和成熟期,分别在滴头下、根系、宽行3个位点,在垂直方向0—10、10—20、20—40 cm处采集土样,测定pH、速效磷和全磷含量。采集玉米地上部植物样品,测定茎、叶、穗器官磷素含量。在完熟期测产,计算磷肥利用效率等指标。  【结果】  与DAP和CK处理相比,UP处理能显著降低0—40 cm土层土壤pH,开花期UP处理土壤pH较CK和DAP分别降低了0.20和0.32个单位,成熟期分别降低了0.24和0.31个单位,MAP、APP和MKP也不同程度地降低了滴头下0—10 cm土层土壤pH。UP处理土壤有效磷在0—40 cm土层的分布最均匀,APP处理10—20 cm土壤速效磷含量显著高于UP和MAP。玉米开花期APP、UP、MAP处理土壤速效磷含量较DAP分别增加了65.47%、44.18%和23.14%,成熟期分别增加了58.08%、40.13%和127.89%。APP处理的玉米穗、叶和总磷素积累量均最高,开花期较DAP分别显著增加了29.22%、43.97%和22.43%,成熟期较DAP分别增加了65.39%、26.63%和50.60%。APP、UP、MAP处理的玉米产量没有显著差异,较DAP分别增产了18.03%、11.64%和9.46%,磷肥利用率分别较DAP增加了29.62个百分点、13.65个百分点和9.93个百分点。APP处理的磷肥偏生产力和磷肥农学效率分别较DAP增加了18.03%和174.96%。相关分析表明,玉米产量和磷素积累量与0—20 cm土层的土壤有效磷含量正相关,与20—40 cm土层土壤速效磷含量负相关或相关性较弱。  【结论】  速效磷的分布与土壤pH的变化高度一致。酸性水溶性磷肥可不同程度地降低玉米根系周围土壤pH,磷酸脲的影响范围可达滴头周围0—40 cm土层,磷酸二氢钾、聚磷酸铵和磷酸一铵仅在滴头周围0—10 cm土层范围内有影响,而磷酸二铵对土壤pH无显著影响。滴施磷酸脲土壤中速效磷在0—40 cm土层中的分布较均匀,其在10—20 cm土层中的速效磷含量低于聚磷酸铵并高于其他磷肥处理。磷肥利用率与10—20 cm土层速效磷含量极显著相关。因此,滴施聚磷酸铵的玉米产量和磷肥利用率高于其它磷肥处理。综合3年试验结果,在新疆滴灌玉米生产中,水溶性磷肥中以聚磷酸铵最优,其次是磷酸脲和磷酸一铵等酸性磷肥,应减少磷酸二铵等碱性磷肥的施用。     

不同滴灌磷肥对棉田土壤磷含量及磷肥利用率的影响

通过田间试验,研究不同磷肥对滴灌棉田土壤有效磷及棉花产量和磷肥利用效率的影响。试验选取5种滴灌用磷肥：磷酸一铵（MAP）、聚磷酸铵（APP）以及大量元素水溶肥固体型（SF）、悬液型（LSF）、清液型（LCF）,并以不施磷肥为对照（CK）,共6个处理。测定土壤有效磷含量以及棉花生长、磷素吸收和产量。结果表明：在一个灌溉施肥周期内,施用清液型水溶肥（LCF）和聚磷酸铵（APP）较其它处理显著增加了土壤有效磷含量;在棉花各生育期,聚磷酸铵（APP）0～20 cm土层土壤有效磷含量较其它处理显著增加,清液型水溶肥（LCF）20～40 cm土层土壤有效磷含量最高,在盛铃期时较聚磷酸铵（APP）显著增加了21.41%;聚磷酸铵（APP）较磷酸一铵（MAP）显著促进了吐絮期棉花茎、叶的干物质及磷素积累量,而清液型水溶肥（LCF）干物质和磷素吸收在棉铃的分配比例最高,分别为64.89%、69.28%;清液型水溶肥（LCF）产量最高,聚磷酸铵（APP）次之,分别较磷酸一铵（MAP）提高了8.97%、2.87%;施用清液型水溶肥（LCF）较其它处理显著提高了棉花的磷肥偏生产力和磷肥农学效率,而聚磷酸铵（A...