旱作农田石灰性土壤磷素形态,转化与施肥

本文针对近年来人们十分关注的石灰性土壤磷的固定问题，对石灰性土壤磷素形态转化、有效性及其与施肥的关系进行了研究。结果表明，石灰性土壤中Ｃａ２－Ｐ是最为有效的磷源，其次分别为Ｃａ８－Ｐ、ＡＬ－Ｐ和Ｆｅ－Ｐ，为缓效磷源，Ｃａ１０－Ｐ和闭蓄态磷则为无效态磷；磷肥施入石灰性土壤后，绝大部分转化为缓效态Ｃａ８－Ｐ，同时有一定量的Ａｌ－Ｐ和Ｆｅ－Ｐ生成，而Ｃａ－Ｐ体系中，基本不存在Ｃａ８－Ｐ进一步向无效态Ｃａ     

徐淮地区石灰性土壤磷素固定的研究

用化学和物理化学的方法研究了纯CaCO₃固磷机制和特性.结果表明,随着起始磷浓度从低(0-10ppm P)到高(>10ppm P)变化,CaCO₃与磷先后发生吸附、沉淀反应,CaCO₃对磷具有很强的固定作用.徐淮地区石灰性土壤(黄潮土)固磷机制和特性的研究指出:起始磷浓度较低(0-200ppm P)时,以粘粒固定作用为主,CaCO₃的沉淀怍用不明显;起始磷浓度较高(>200ppm P)时,则粘粒与CaCO₃同时起作用,其中CaCO₃和磷之间的沉淀反应非常突出.石灰性土壤的固磷量和固磷强度均较高.     

石灰性菜园土壤中各形态磷素的富集与变异特征

由于长期种植蔬菜，石灰性菜园土壤中的磷素在剖面中发生了分异，直接影响到其它营养元素的吸收和蔬菜的产量及品质。通过对不同植菜年限石灰性菜园土壤剖面磷素形态分级及其变异规律的研究，探讨了全磷、有效磷和无机磷不同形态的变异特征以及其磷素形态分布与其它土壤性质的关系。研究结果表明，石灰性菜园土壤耕层全磷、有效磷、无机磷与有机磷均比粮田富集强烈，有效磷源的无机磷形态含量与植菜年限呈明显的正相关，各形态无机磷含量的垂直分布与粮田存在显著关系，Ca2-P、Ca8-P、Fe-P含量为表层强烈富集，向下骤减的垂直分布特征。溶度较高的Ca2-P、Ca8-P与有机质等养分呈极显著的正相关，而与CaCO3含量和pH值的降低呈显著的负相关，随植菜年限的延长，有机质及其它养分含量的提高以及CaCO3含量和pH值的降低也促进了难溶杰礁的有始化．     

长期定位施肥对无石灰性潮土磷素状况的影响

基于无石灰性潮土长期定位试验,研究长期施肥对土壤磷素状况的影响的结果表明,在无石灰性潮土上长期单施有机肥、有机—无机肥配施、氮磷钾配施能提高土壤Ca-P,Fe-P,Al-P的含量,降低O-P的含量。单施氮肥能提高土壤O-P、降低Ca-P含量。单施有机肥及其配施无机化肥比单施无机化肥有机磷增加了15.60%~11.21%,无机磷减少了11.21%~15.60%。土壤有效磷与Fe-P无相关性,与土壤全磷、无机磷、有机磷呈极显著正相关,与Ca-P,Al-P呈显著正相关,与O-P呈极显著负相关。对有效磷贡献(直接通径系数)的相对重要性依次为:O-P(72.6940)>Ca-P(69.9052)>全磷(39.6186)>有机磷(-32.8527)>无机磷(-20.9515)>Fe-P(17.2542)>Al-P(6.4832)。由逐步回归得出土壤无机磷中的O-P,Ca-P以及有机磷是土壤有效磷主要磷源。     

低分子量有机酸对石灰性土壤磷素形态转化及有效性的影响

采用室内培养和化学分析的方法研究了几种低分子量有机酸对石灰性土壤中磷的活化作用。结果表明:供试有机酸通过溶解、螯合等作用均能不同程度地促进合成磷酸盐的磷素释放。活化DCP、ODP、Fe-P、A l-P的能力依次为柠檬酸>草酸>苹果酸>酒石酸>乙酸;活化FA的能力是草酸>柠檬酸>苹果酸>酒石酸>乙酸。同种有机酸作浸提剂时,有机酸浓度越高磷酸盐中磷素释放量也越大。施加各种有机酸可以不同程度地降低土壤中Fe-P、A l-P和Ca10-P,增加Ca2-P、Ca8-P和O-P含量,总的趋势是促进土壤中植物难以利用的无机磷形态向有效性较高的形态转化。这种促进作用大小顺序为草酸>柠檬酸>酒石酸。     

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。     

三种施肥模式对石灰性土壤培肥的影响

试验在中国科学院封丘农业生态实验站的石灰性潮土上进行 ,在氮、磷、钾固定用量和比例的基础上 ,选定全施有机肥、全施化肥、有机肥和无机肥配合施用三种处理。结果表明 ,这三种施肥模式都显著地提高了土壤全氮和速效氮、土壤全磷和有效磷、土壤全钾和速效钾含量。有机肥在提高土壤全氮和速效氮含量方面效果明显优于无机肥 ,对土壤速效磷含量的影响也高于无机肥 ,但是对土壤全磷含量的增加效应上不如无机肥大。无论是有机肥中的钾还是无机肥中的钾 ,对土壤全钾的贡献没有明显的差别 ;但是在土壤速效钾方面 ,无机肥中的钾对其影响大于有机肥中的钾。有机肥和无机肥的配合施用是提高石灰性潮土土壤肥力更好的方法。     

石灰性土壤磷素的化学活化途径探讨

用草酸、草酸钠、柠檬酸和柠檬酸钠作为活化剂，加人不同含磷水平土壤中，通过室内培养试验和分析，结果表明：(1)0．1M草酸和0．1M柠檬酸都有一定的活化土壤磷素的作用，草酸作用最为显著。而相同浓度的草酸钠和柠檬酸钠未显示对土壤磷素的活化效果。(2)对土壤磷素的活化作用，草酸随其浓度的增加而增强，而柠檬酸活化土壤磷的能力有限。(3)柠檬酸在加人的6h之内，对活化土壤速效磷作用明显；而草酸在加人的48h之内，对活化土壤速效磷有十分显著的作用。无论是柠檬酸还是草酸，在其对土壤速效磷发挥活化作用期间，均随加人时间的延长而减弱。     

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。     

不同磷水平石灰性土壤Hedley磷形态生物有效性的研究

通过盆栽试验,采用修正的Hedley 9种磷素形态分级方法,研究了不同磷素水平石灰性土壤上连续种植三茬作物后,土壤各形态磷的动态变化及其对作物有效性的影响,结果表明:种植三茬作物后,不同磷水平土壤Hedley磷素各形态的减少率为H2O-PiNaHCO3-PiH2O-PoNaHCO3-PoNaOH-Pi、NaOH-PoHCl-Pi、HCl-Po残留态,并且减少率均为低磷土壤中磷土壤高磷土壤。表明水溶态无机磷对作物的有效性最高,NaHCO3-Pi由于土壤中绝对含量高,是作物吸收的主要形态。无机态磷素的有效性要明显高于有机态磷素。NaOH-P库对土壤活性磷具有补充作用。在低磷胁迫下作物对磷素利用效率最高,HCl提取态磷和残留磷也可以作为作物吸收的一种潜在磷源,但是利用这些形态磷来补充活性磷十分有限,因此中低磷土壤必须注意增加磷肥的投入来维持土壤磷供应能力,从而增加作物产量。高磷土壤则应严格控制磷肥用量,充分利用积累态磷素的有效性,以降低高磷土壤对环境造成的潜在威胁。     

长期施肥对石灰性潮土无机磷形态的影响

在河北省辛集市马兰农场的肥料长期定位试验点上 ,进行了石灰性土壤在无机磷耗竭和积累状况下 ,无机磷形态的转化及其在土壤剖面中的分步规律和施肥的影响。结果表明 ,在土壤磷处于耗竭的情况下 ,植物主要吸收利用了土壤的Ca8-P、Al-P、Fe-P和Ca2-P ,只有在极度缺磷的情况下 ,植物才利用土壤中的Ca10-P ,而O-P是土壤中极稳定的无机磷形态 ,植物一般不能利用。长期单施无机磷肥 ,土壤无机磷含量有所提高 ,积累的无机磷约 60%转化成Ca10-P和O-P。有机肥与化肥配合施用 ,积累的无机磷约有占积累无机磷的 2/3转化成Ca2-P和Ca8-P ,而且各形态无机磷的含量在土壤表层和下层均有所提高 ,一般随有机肥用量的增加 ,下层土壤无机磷的增加幅度也大 ,且影响的深度也较深。但在本试验条件下 ,施肥深度的影响不会超过50cm。     

施用石灰对土壤吸附磷的影响

本文测定了14种酸性土壤的磷吸附等温线,利用土壤磷吸附特征参数与土壤理化性质的关系,研宄了施用石灰对土壤吸附磷的影响及其机理。     

长期定位施肥对无石灰性潮土酶活性的影响

试验研究长期定位施肥对无石灰性潮土酶活性的影响结果表明,长期单施有机肥及其配施无机化肥均能显著增强土壤脲酶、蛋白酶、磷酸酶和蔗糖酶的活性。土壤脲酶活性、蛋白酶活性与土壤有机质、全N、碱解氮含量呈极显著正相关,磷酸酶活性与土壤有机质、有机磷、有效磷呈极显著正相关,蔗糖酶活性与土壤有机质呈极显著正相关。表明土壤酶活性与土壤肥力密切相关,可作为评价土壤肥力性状的生物学指标。     

长期施肥对红壤性水稻土磷素积累与形态分异的影响

通过红壤性水稻土１９ａ肥料长期定位试验,结果表明,不施磷处理的土壤磷素处于耗竭状态,耕层土壤会磷含量持续下降,但耕层以下土层的全磷尚未耗损;连年施磷的土壤耕层全磷含量提高,提高的幅度呈现明显量级关系。在本试验条件下,土壤中各组分无机磷含量以Ｆｅ－Ｐ和Ｏ－Ｐ为主体,各占土壤无机磷总量的４４．６３％和３１．２７％;其次是Ａｌ－Ｐ和Ｃａ１０－Ｐ,分别占１１．８７％和８．０１％,Ｃａ２－Ｐ占３．５２％;Ｃａ８－Ｐ只有当土壤无机磷达到一定丰度和供磷强度时才存在,对水稻磷素营养的贡献无实际意义。各组分无机磷对水稻的有效性以Ｃａ－Ｐ〉Ａｌ－Ｐ〉Ｆｅ－Ｐ〉Ｏ－Ｐ〉Ｃａ１０－Ｐ;而对水稻磷素营养的贡献则以Ｆｅ－Ｐ〉Ｏ－Ｐ〉Ａｌ－Ｐ〉Ｃａ２－Ｐ〉Ｃａ１０－Ｐ;长期耗磷或施磷、土壤各组分无机磷减少或增加量的排列顺序与土壤中各组分无机     

石灰性土壤的氨基酸组成特征

本文比较研究我国几种石灰性土壤和非石灰性土壤中氨基酸组成。结果表明，石灰性土壤中酸性氮基酸的相对含量明显高于非石灰性土壤，这可能与石灰对富含天冬氨酸的有机物具有选择性吸附有关。