施用粪肥和沼液对设施菜田土壤磷素累积与迁移的影响

针对有机蔬菜生产普遍施用粪肥和沼液的现状,利用多年田间定位试验,研究基施不同数量粪肥(CM1:30 t·hm-2;CM2:60t·hm-2;CM3:90 t·hm-2)和追施相同量沼液对有机设施蔬菜产量、土壤磷素累积及其移动性的影响。结果表明,2011—2014年不施粪肥单施沼液处理中(CK:0 t·hm-2粪肥)累积磷素盈余量为290 kg P·hm-2,0~30 cm土层土壤中Olsen-P和磷饱和度(DPS)均超过了磷素淋失的环境阈值。粪肥配施沼液处理显著增加了磷素盈余和磷素在土壤中的累积,试验期间2011—2014年累积磷素盈余量为不施粪肥单施沼液处理的6~22倍。随着粪肥施用量的增加,土壤全磷、Olsen-P、Ca Cl2-P、Mehlich3-P和DPS均迅速增加,当粪肥用量达到60 t·hm-2时,显著增加了0~60 cm土层土壤全磷、Olsen-P、Ca Cl2-P、Mehlich3-P含量和DPS,大量粪肥施用并配施沼液处理使表层土壤DPS接近或达到100%。有机蔬菜生产中盲目大量施用粪肥和沼液,显著增加了土壤磷素累积和淋失风险,4年连续每茬90 t·hm-2粪肥施用并配施沼液处理导致磷素在土壤剖面的迁移到达90 cm土层。与不施粪肥单施沼液处理相比,粪肥配施沼液显著提高了作物产量,但是较多量粪肥投入并没有继续增加作物产量,而显著增加了磷素淋失风险。因此,在有机蔬菜生产中推荐施用不超过30 t·hm-2粪肥并配施沼液模式。     

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。     

种植年限对设施菜田土壤剖面磷素累积特征的影响

以山东寿光集约化设施菜田为研究对象,分析了不同种植年限设施菜田土壤磷素投入和土壤磷素累积的差异,比较不同种植年限土壤剖面中无机磷、有机磷、Olsen-P和CaCl2-P含量的变化特征。结果表明:磷素过量积累是设施菜田的显著特征,主要由于有机肥以粪肥投入为主,复合肥中P素比例偏高,收获作物带走量仅占磷素投入的7.2%;随着种植年限增加,P素累积现象明显,过量的磷素盈余导致了土壤剖面中不同形态磷含量的上升,其中以无机磷尤其明显;用来表征土壤有效磷指标的Olsen-P与CaCl2-P有显著的相关性,研究区域中当土壤(Olsen-P)达到80.7mg·kg-1时,土壤CaCl2-P开始显著升高,增大了设施菜田磷素淋溶风险。     

粪肥施用对设施番茄产量和土壤氮磷累积的影响

针对国际上不同粪肥推荐施用策略,利用两年的设施番茄田间试验,以传统管理模式大棚为对照,研究了基于粪肥中磷含量(P-based处理)、基于粪肥中氮含量(N-based处理)的施用策略以及在P-based处理基础上添加秸秆(P-based+S处理)的粪肥施用模式对设施番茄产量以及土壤N、P累积的影响。结果表明:在三种粪肥推荐施用策略下,番茄产量没有显著性差异,但均高于传统管理模式。两年试验期间,P-based处理、P-based+S处理和N-based处理的表观氮素盈余分别为1123、1048、1039 kg N·hm-2,表观磷素盈余分别为219、249、226 kg P·hm-2;P-based处理、P-based+S处理和N-based处理0~180 cm土壤剖面无机氮分别增加了497、480、440 kg N·hm-2,而表层土壤Olsen-P含量分别增加了28.4、34.7、31 mg P·kg-1。从菜田土壤肥力的初期结果看,P-based处理与P-based+S处理对土壤N、P累积的速率明显快于N-based处理。     

秦岭北麓两种土地利用下土壤磷素淋溶风险预测

鉴于猕猴桃、小麦-玉米轮作两种土地利用的施肥差异和磷素的环境风险,研究秦岭北麓两种利用方式下塿土磷素的淋溶风险与差异。测定两种利用耕层(0~20 cm)和剖面(0~100 cm)土壤Olsen-P、CaCl2-P含量,用耕层土壤Olsen-P、CaCl2-P作图预测磷素淋溶"突变点",分析两种利用方式土壤剖面CaCl2-P与Olsen-P含量的变化趋势和CaCl2-P的变化特征。得出猕猴桃园土壤磷素肥力较好,42.63%的果园土壤Olsen-P含量充足,达到丰产优质需求(60.90~79.60 mg·kg-1),96.43%的农田土壤Olsen-P含量低于大田作物高产适宜含量(20 mg·kg-1),平均值处于四级肥力水平。猕猴桃园磷素淋溶"突变点"对应的Olsen-P含量为40.11 mg·kg-1,有62.79%的果园土壤会发生磷素淋溶,淋溶风险较大;农田土壤磷素累积少,没有明显的淋溶"突变点",但多年的耕作使其也有微弱的淋溶发生。两种利用下土壤磷素的淋溶深度为40 cm,需要采取一些措施解决优质丰产与磷素环境风险的矛盾。     

县域农田土壤磷素积累及淋失风险分析——以北京市平谷区为例

作物的磷素需求和投入的差异导致土壤磷素积累对环境的影响不同。通过分析京郊平谷区果树、蔬菜和粮食作物的磷素投入数量和农田土壤有效磷含量,比较研究不同作物体系中土壤磷素积累对环境的影响。结果表明,粮田、菜地和果园平均年际磷投入量分别为76、575kgP2O5·hm-2和693kgP2O5·hm-2,其中菜地和果园的磷素投入以有机肥为主,年际磷盈余分别达到498kgP2O5·hm-2和468kgP2O5·hm-2,远大于粮田的磷素盈余(38kgP2O5·hm-2)。这种状况造成粮田、菜地和果园土壤Olsen-P含量差异很大,分别为18.4(n=260)、44.3(n=108)mg·kg-1和40.4mg·kg-1(n=548)。分析钙质土壤Olsen-P与CaCl2浸提P的相关性发现,钙质土壤存在着Olsen-P与CaCl2-P突变拐点即磷的淋溶拐点,在拐点之后土壤CaCl2-P随土壤Olsen-P的增加而显著增加,且土壤磷淋溶拐点明显受土壤类型及质地的影响。按质地分类,砂壤、轻壤和重壤拐点分别是23.1、40.1mg·kg-1和51.5mg·kg-1,土壤质地由轻至重拐点Olsen-P值随之逐渐增加。根据质地模拟...     

吉林省春玉米种植区土壤磷库特征及磷素淋失风险评价

【目的】探明春玉米主产区主要土壤类型的磷库特征,合理评估该区域土壤磷素淋失风险,为减少磷投入、实现土壤磷养分的高效利用及减小养分流失所导致的环境风险提供参考。【方法】于2018年在吉林省春玉米种植区,采集4种主要土壤类型(黑土、黑钙土、白浆土、暗棕壤)表层土(0～20 cm),测定全磷、速效磷(Olsen-P)和水溶性磷(CaCl_2-P)含量,分析土壤CaCl_2-P与Olsen-P含量的关系,确定4种土壤类型磷素淋失的临界值。【结果】黑土、黑钙土、白浆土和暗棕壤全磷含量平均值依次为0.48,0.51,0.55和0.79 g/kg,Olsen-P含量平均值依次为73.34,35.85,39.52和37.02 mg/kg。与第二次土壤普查结果相比,4种土壤类型的全磷含量均有所增加。根据《中国土壤》中土壤Olsen-P含量分级标准,可知大部分土壤的Olsen-P含量都处于极好水平(40 mg/kg)。土壤CaCl_2-P和Olsen-P含量之间的关系符合双直线模型。黑土、黑钙土、白浆土和暗棕壤磷素淋失"突变点"所对应的Olsen-P含量分别为78.82,47.37,48.61和54.00 mg/kg,CaCl_2-P含量为0.94,0.54,0.53和0.75 mg/kg。【结论】随着耕种时间的延长,春玉米种植区土壤全磷含量不断增加,其中Olsen-P含量增加更为明显。当土壤Olsen-P含量大于磷素淋失临界值时,41.4%的黑土、33.3%的黑钙土、30.4%的白浆土和22.7%的暗棕壤均存在磷素淋失风险。     

磷肥和有机肥的产量效应与土壤积累磷的环境风险评价

 【目的】研究大量施用磷肥和有机肥对大白菜产量、土壤各形态磷积累量、土壤磷的吸附饱和度、土壤灌溉水中可溶性磷及土壤磷渗漏的影响。【方法】采用磷肥和有机肥田间定位试验的作物产量效应和土壤积累磷的环境风险相结合的方法。【结果】施用P2O5 360 kg•ha-1和有机肥150 t•ha-1显著增加大白菜的产量，过量施用磷肥和有机肥大白菜产量无显著变化；随着磷肥和有机肥用量的增加, 0～20 cm土层Olsen-P、CaCl2-P、NaOH-P、土壤灌溉滞留水中可溶性磷均显著增加，随着磷肥和有机肥用量的增加，土壤磷的吸附饱和度（DPS）增加，在施用磷肥基础上增施有机肥，土壤最大吸磷量（Qm）明显降低；20～40 cm土层Olsen-P与CaCl2-P显著增加。【结论】过量施用磷肥和有机肥白菜产量无显著变化；随磷肥和有机肥用量的增加，土壤Olsen-P、水溶性磷、生物有效磷、土壤磷的吸附饱和度及土壤灌溉滞留水中可溶性磷含量均显著增加，从而明显增加了土壤积累磷的潜在风险。     

水稻土磷环境敏感临界值的研究

采用室内测试方法研究了3组质地(粘土、重壤土和轻壤土)水稻土水溶性磷(0.01mol·L-1CaCl2-P)与土壤测试磷(Olsen-P和Bray1-P)及土壤磷饱和度的关系。结果表明,水稻土因淹水耕作,其磷释放潜力明显高于旱地土壤,水溶性磷随土壤测试磷的增加而增加。土壤测试磷及磷的饱和度与土壤水溶性磷的关系存在转折点,当土壤磷超过转折点时,土壤水溶性磷和磷的释放潜力明显增加。在好气条件下,供试水稻土磷环境敏感临界值(转折点)在Olsen-P50～75mg·kg-1、Bray1-P90～140mg·kg-1和磷饱和度21%～23%之间;在厌气条件下,供试水稻土磷环境敏感临界值(转折点)在Olsen-P35～45mg·kg-1、Bray1-P75～115mg·kg-1和磷饱和度16%～18%之间,超过临界值土壤磷素可对环境产生非常明显的负影响,不应再施用磷肥和粪肥。     

日光温室土壤磷素形态及其空间分布特性研究

采用顾益初无机磷分级方法研究了豫北代表性土类——褐土上多年棚龄菜园土磷素形态及其空间分布特性。结果表明,菜园土0～20cm土层全磷、无机磷、有机磷、Olsen-P的含量分别为:1385.6～2896.5,1097.1～2365.7,270.0～606.9,109.8～302.4mg·kg-1。Ca2-P,Ca8-P,Al-P,Fe-P,O-P,Ca10-P分别占无机磷的百分比平均为:12.5%,37.2%,10.8%,5.8%,13.3%,20.5%,Olsen-P占全磷的百分比高达4%～15%,平均为10.6%;土壤各形态磷素主要积累在0～20cm土层,随着深度的增加土壤全磷、有机磷、Olsen-P、各形态无机磷均减少,但是所有菜园土土壤在80～100cm土层的Olsen-P含量都会造成对地下水的严重污染。     

长期施肥下红壤性水稻土有效磷的演变特征及对磷平衡的响应

【目的】分析长期不同施肥下土壤有效磷含量、全磷含量、土壤磷素盈亏和磷素活化效率（PAC）的动态变化,探讨不同施肥下水稻土磷素演变特征及与磷平衡的响应关系。【方法】基于1982年开始的红壤性水稻土长期不同施肥定位试验,试验包括不施肥（CK）、有机肥（牛粪,M）、氮磷钾肥（NPK）、氮磷钾肥＋有机肥（NPKM）、氮磷肥＋有机肥（NPM）、氮钾肥＋有机肥（NKM）和磷钾肥＋有机肥（PKM）共7个处理。【结果】经过30年不同施肥,土壤有效磷含量均呈上升趋势。M、NKM、NPK、NPM、NPKM和PKM处理土壤有效磷含量变化速率分别为0.18、0.20、0.83、1.35、1.46和1.62 mg·kg^-1·a^-1。M、NPK、PKM、NPM和NPKM处理土壤全磷增加速率分别约为4.3、15.4、16.0、18.3和22.9 mg·kg^-1·a^-1。所有施肥处理,土壤中磷素均有盈余,磷素盈余量与土壤有效磷增加量呈显著正相关关系（P＜0.05）,土壤中每盈余100 kg P·hm^-2,M、NKM、NPM、NPKM、PKM和NPK6个处理的土壤有效磷含量分别增加0.4、0.7、1.9、2.1、2.2和3.2 mg·kg^-1。在土壤中磷素盈余量接近的情况下,单施化肥（NPK）的PAC显著高于单施有机肥（M）处理（P＜0.05）。【结论】化学磷肥和有机肥配施相比单施化肥或有机肥能够显著提高红壤性水稻土土壤有效磷、全磷含量和磷素活化效率。     

Effects of phosphate fertilizer and manure on Chinese cabbage yield and soil phosphorus accumulation

The yield response of Chinese cabbage to phosphate fertilizer and manure was studied. The effect of over-application of phosphate fertilizer and manure on plant total phosphorus content and phosphorus accumulation in soil was also investigated. The experiment was arranged in a plastic barrel in the field for two years. Application of phosphate fertilizer at the rates of 150–600 mg·kg⁻¹ gave a yield increase of 14.9%–21.5% of Chinese cabbage. Application of manure at the rates of 33.3–-133.2 g·kg⁻¹ gave a yield increase of 18.2%–25.9%of the crop. There was no significant difference of yield response at the rates of 150, 300 and 600 mg·kg⁻¹ phosphate fertilizer, and no significant yield response to the application of phosphate fertilizer after applying manure. The total P content in Chinese cabbage was increased gradually with the rate increase of phosphate fertilizer and manure. Phosphorus was absorbed luxuriously by the plant with over-application phosphate fertilizer and manure. The content of total-P, Olsen-P, water-soluble P, biological available P in the soil was increased with the rate of phosphate fertilizer and manure. Organic phosphorus in the soil was increased by the application of manure. Olsen-P had high correlations with water-soluble-P and biological available-P, but there was a poor relationship between Olsen-P and organic-P. __________ Translated from Scientia Agricultura Sinica, 2006, 39(10): 2147–2153 [译自: 中国农业科学]     

长期施肥条件下潮土土壤磷素对磷盈亏的响应

【目的】土壤磷素状况是评价土壤养分的重要指标之一。探讨长期施肥条件下土壤有效磷、全磷对土壤磷素盈亏（平衡）的响应,为潮土区施肥管理和土壤培肥提供科学依据。【方法】分析了天津潮土33年（1979-2012）肥料长期定位试验中,不同施肥处理下土壤磷素盈亏与Olsen磷、全磷的变化特征。【结果】长期不施肥（CK）、单施氮肥（N）、氮钾配施（NK）及秸秆与氮肥配施（NS）处理,土壤中磷素常年处于亏缺状态。施磷处理（PK,NP,NPK）和有机肥与氮肥配施（NM）,土壤中磷素均有盈余,PK处理盈余最多,但随试验年限延长（约20年后）,NP,NPK和NM处理土壤中磷素盈余量呈下降趋势。土壤有效磷增加量随磷盈亏而变化,二者呈显著正相关（P＜0.05）。施用无机磷肥或有机肥,均可使土壤中的磷素盈余,土壤中每盈余100 kg·hm^-2磷,PK、NP、NPK、NM处理土壤中的Olsen磷分别增加3.59、1.19、1.75和2.40 mg·kg^-1。长期不同施肥,土壤磷平衡与土壤全磷增量间呈正相关,但不同处理下差异较大。单施氮肥（N）和秸秆还田（NS）处理,可认为累积磷平衡对土壤全磷增量无影响。施用无机磷肥或有机肥,土壤中每盈余100 kg P·hm^-2,PK、NP、NPK、NM处理土壤中全磷分别增加0.06、0.07、0.07和0.10 g·kg^-1。【结论】土壤磷素盈亏状况与肥料配施类型密切相关,长期施用化学磷肥或有机肥,土壤有效磷、全磷增加量与土壤磷素盈亏呈显著直线正相关。有机肥与氮肥配施提升土壤全磷的速率大于施用化肥。     

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。     

长期施肥紫色水稻土磷素累积与迁移特征

【目的】探讨长期不同施肥对钙质紫色水稻土磷素累积与迁移的影响。【方法】以长期肥料定位试验不同施肥处理的土壤为研究对象,试验处理包括不施肥（CK）、氮肥（N）、氮磷肥（NP）、氮磷钾肥（NPK）、有机肥（M,鲜猪粪）、有机肥+氮肥（MN）、有机肥+氮磷肥（MNP）和有机肥+氮磷钾肥（MNPK）8种施肥方式,研究不同施肥处理条件下钙质紫色水稻土磷素平衡、累积和去向状况,以及不同施肥方式对耕层（0-20 cm）土壤全磷、有效磷演变规律及土壤剖面（0-100 cm）全磷、有效磷迁移特征。【结果】钙质紫色水稻土33年不施用磷肥（CK和N）作物籽粒和秸秆磷素携出总量为613.12 kg·hm^-2,种苗、根茬、雨水及灌溉水带入土壤总磷量为106.61 kg·hm^-2,长期不施用磷肥土壤磷素表现出亏缺状况,年亏缺量为15.35 kg·hm^-2,且土壤磷含量随种植年限延续而下降,土壤全磷含量年均减少量为0.0011 g·kg^-1、有效磷含量年均减少量为0.029 mg·kg^-1;33年单施无机磷肥（NP和NPK）土壤磷素投入总量为1 880.03 kg·hm^-2、作物携出磷量为1 275.40 kg·hm^-2,有机肥处理（M和MN）土壤投入磷量为2 532.68 kg·hm^-2、携出磷量为757.50 kg·hm^-2;有机无机磷肥配施（MNP和MNPK）土壤投入和携出磷量分别为4 305.11和1 436.64 kg·hm^-2;不同施肥处理土壤磷素投入量都明显高于作物携出量,导致单施无机磷肥、单施有机磷肥和有机无机磷肥配施处理土壤磷素年盈余量分别为18.32、53.79和86.92 kg·hm^-2,年未知去向磷量分别为4.99、34.96和59.39 kg·hm^-2,土壤全磷含量年增加量分别为0.015、0.0018和0.018 g·kg^-1,有效磷含量年增加量分别为1.13、0.032和1.17 mg·kg^-1。长期不施用磷肥钙质紫色水稻土全磷含量随土层深度增加而降低,土壤有效磷含量则相反;长期施用磷肥土壤全磷和有效磷含量在土壤剖面都呈现出上下层高、中间低的空间分布格局。施用无机磷肥土壤磷素可迁移至60-80 cm土层,施用有机磷肥或有机无机磷肥配施土壤磷素可迁移至100 cm以下;随着磷肥施用年限持续,土壤磷素迁移深度和迁移量将会更大,有机肥的施用促使磷素向土壤下层迁移。【结论】连续数年施用磷肥后,土壤磷含量达到一定水平时应考虑减少磷肥用量,减少因有机肥过量施用导致的磷素快速积累和淋失。     

Response of soil Olsen-P to P budget under different long-term fertilization treatments in a fluvo-aquic soil

The concentration of soil Olsen-P is rapidly increasing in many parts of China, where P budget(P input minus P output) is the main factor influencing soil Olsen-P. Understanding the relationship between soil Olsen-P and P budget is useful in estimating soil Olsen-P content and conducting P management strategies. To address this, a long-term experiment(1991–2011) was performed on a fluvo-aquic soil in Beijing, China, where seven fertilization treatments were used to study the response of soil Olsen-P to P budget. The results showed that the relationship between the decrease in soil Olsen-P and P deficit could be simulated by a simple linear model. In treatments without P fertilization(CK, N, and NK), soil Olsen-P decreased by 2.4, 1.9, and 1.4 mg kg~(–1) for every 100 kg ha~(–1) of P deficit, respectively. Under conditions of P addition, the relationship between the increase in soil Olsen-P and P surplus could be divided into two stages. When P surplus was lower than the range of 729–884 kg ha~(–1), soil Olsen-P fluctuated over the course of the experimental period with chemical fertilizers(NP and NPK), and increased by 5.0 and 2.0 mg kg~(–1), respectively, when treated with chemical fertilizers combined with manure(NPKM and 1.5 NPKM) for every 100 kg ha~(–1) of P surplus. When P surplus was higher than the range of 729–884 kg ha~(–1), soil Olsen-P increased by 49.0 and 37.0 mg kg~(–1) in NPKM and 1.5 NPKM treatments, respectively, for every 100 kg ha~(–1) P surplus. The relationship between the increase in soil Olsen-P and P surplus could be simulated by two-segment linear models. The cumulative P budget at the turning point was defined as the "storage threshold" of a fluvo-aquic soil in Beijing, and the storage thresholds under NPKM and 1.5 NPKM were 729 and 884 kg ha~(–1)P for more adsorption sites. According to the critical soil P values(CPVs) and the relationship between soil Olsen-P and P budget, the quantity of P fertilizers for winter wheat could be increased and that of summer maize could be decreased based on the results of treatments in chemical fertilization. Additionally, when chemical fertilizers are combined with manures(NPKM and 1.5 NPKM), it could take approximately 9–11 years for soil Olsen-P to decrease to the critical soil P values of crops grown in the absence of P fertilizer.     

红壤幼龄桔园套种豆科牧草后土壤酸度变化特征

基于2010—2011年开展的幼龄桔园套种豆科牧草对土壤酸度影响试验,以当地常规管理模式为对照,分析了种植圆叶决明和罗顿豆对土壤pH、交换性酸、铝的影响,及其与土壤养分含量的关系,并结合室内培养试验分析豆科牧草影响红壤酸度的主要因素。结果表明,与试验之初相比,套种圆叶决明处理0~20 cm土壤pH升高了0.19个单位,而罗顿豆处理土壤pH无显著变化。与常规模式相比,套种圆叶决明处理0~20 cm和20~40 cm土壤pH分别升高了0.26个和0.39个单位,而0~20 cm土壤交换性酸、铝含量分别降低了1.25 cmol(+)·kg~(-1)和1.35 cmol(+)·kg~(-1),20~40 cm土壤交换性酸、铝均降低了1.07 cmol(+)·kg~(-1)。土壤交换性铝含量与土壤全氮呈显著负相关(P0.05),而土壤全氮与土壤有机质和有效磷均呈极显著正相关(P0.01)。室内培养试验表明,豆科牧草的灰化碱含量和还田量是影响其改良红壤酸度的两个主要因素。可见,在酸性红壤上套种圆叶决明和罗顿豆未加剧表层(0~40cm)土壤酸化,相反套种圆叶决明对红壤酸度具有一定的缓解效果。     

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)。