太湖水稻土中磷的固定和释放特性的研究

通过向水稻土中加入不同量的磷(水土比为20∶1)进行培养,并利用连续提取法,对水稻土磷的固定和释放特性进行了研究。结果表明,在磷的固定研究中,随着外源磷加入量的增加,磷的固定量增加,固定率下降。在磷的释放研究中,随着提取次数的增加,磷的释放量减少,并在提取8次后,以后各次磷的释放量不发生显著变化。水稻土最大释放量和总释放量分别为91.36、206.02mg·kg-1(1.6mmol·L-1P处理)和124.07、271.91mg·kg-1(2.4mmol·L-1P处理)。磷的释放率随着提取次数的增加而增加,并逐渐达到平衡,1.6mmol·L-1P处理土壤磷的释放率高于2.4mmol·L-1P处理土壤。通过比较曲线拟合决定系数(R2),发现描述磷的释放动力学的方程拟合效果表现为Elovich方程(ET)>TowConstant方程(TC)>Parabolic扩散方程(PD)>零级反应方程(Z)>一级反应方程(F)>二级反应方程(S)。     

几种水稻土对磷的吸附及解吸特性研究

水稻土对磷的吸附曲线与简单Ｌａｎｇｍｕｉｒ等温吸附方程基本吻合,土壤对磷的吸附及解吸能力主要受土壤物理性粘粒含量及土壤活性铁、活性铝含量的影响,而与土壤本身有效磷含量无关。同一种水稻土随吸附磷量的增加,其解吸率有增加的趋势。     

几种水稻土对磷的吸附与解吸特性研究

 采用恒温培养法研究了几种水稻土的磷吸附和解吸特性及其影响因素。结果表明 ,几种水稻土的磷吸附曲线与Langmuir、Freundlich及Temkin等温吸附方程基本吻合 ,但以Langmuir方程的拟和度最高。土壤最大吸附磷量与物理性粘粒含量呈正相关。几种水稻土的最大吸附磷量依次为 :黄泥田 >淤泥土 >黄泥土 >夹砂土 >砂性轻盐土 ;供试 5种水稻土中 ,以砂性轻盐土的解吸率最大。根据吸附磷的能级大小 ,磷的解吸过程可分为快、中慢 3个阶段进行。     

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。     

利用磷饱和度指标评价水稻土磷素积累

为了解浙江省水稻土磷素积累状况及其对环境的潜在影响,从该省采集了近300个水稻土耕层土样,采用Schoumans和Groenendijk（2000）提出的方法,分析计算了土壤的磷饱和度。结果表明,浙江省水稻土磷饱和度有很大的变化,在0．4％～51．8％之间,其中〉25％的样品占12．97％,大部分在20％以下。土地利用方式对土壤磷的饱和度有很大的影响,长期种植蔬菜的水稻土有较高的磷饱和度,具较高的磷流失风险;而长期植稻的水稻土磷饱和度相对较低。相关分析表明,土壤磷饱和度与土壤速效磷之间存在相关,磷饱和度25％大致与土壤有效磷为40mg／kg相对应。     

侧渗水稻土磷吸附与解吸特性的研究

[目的]为太湖地区侧渗水稻土经济施用磷肥提供理论依据。[方法]研究太湖地区侧渗水稻土在等温条件下不同土层磷的吸附和饱和吸附后的解吸特性。[结果]侧渗水稻土对磷的吸附特性和饱和吸附后的解吸特性与简单Langmuir等温吸附方程和等温解吸方程基本吻合,但不同土层对磷的吸附和饱和吸附后解吸特性表现出较大的差异,导致各土层最大解吸量占最大吸附量的百分比也有所不同。[结论]太湖地区侧渗水稻土应该重点关注40~60 cm土层。     

紫色水稻土对硅酸盐的吸附解吸与释放动力学研究

对四川几种主要紫色水稻土的硅酸盐吸附、解吸与释放动力学研究表明,紫色水稻土吸硅能力较强,吸附,解吸分快反应和慢反应两步进行,24h内的吸附、解吸量占吸附、解吸总量的50%以上。有机酸比水显著地促进土壤硅的释放,增加土壤有效硅的含量,吸附、解吸动力学过程能很好地拟合Langmuir型方程。     

水热条件对紫色水稻土磷固定的影响

本研究了水热条件对四川3种紫色水稻土磷固定的影响。结果表明，紫色水稻土磷固定量为紫黄泥田>大眼泥田>红沙泥田；浸渍水分状况（含水量50%）>淹水水分状况（含水量100%）>旱作水分状况（含水量20%）；高温（25℃）>低温（9-18℃），土壤磷固定量和有效磷含量呈显或极显正相关。     

水稻土对磷的吸附及吸附态磷的释放特征

采用等温吸附法和离子交换树脂法研究水稻土对磷的吸附及吸附态磷的释放规律。磷的等温吸附研究表明:Langmuir方程能较好地拟合浙江金华市的20个代表性水稻土对磷的吸附特征,相关系数在0.970~0.999之间;Langmuir等温方程的参数与土壤的理化性质有关,发育于第四纪红色粘土的水稻土的参数Xm、K、MBC和X0.2值都明显高于其他发育于冲积物的水稻土;在淹水条件下,溶液中P可能较易得到土壤固相P的补偿,和旱地作物相比,水稻生长所需要的平衡磷浓度(EPC)可能远低于0.2 mg.L-1。磷的解吸研究表明:离子交换树脂提取的磷量与土壤吸附态P总量成正比,不管是冲积型水稻土还是红壤性水稻土,这种直线关系都成立(r=0.941~0.999);在淹水条件下土壤磷的释放与土壤对磷酸根的吸附饱和度,即土壤对磷酸根的吸附能大小紧密相关。在水稻土的P肥管理实践中,维持适当水平的土壤总P量与维持适当水平的土壤有效P含量同样值得重视。     

宁波平原水稻土有效磷临界值的探讨

2006-2008年对宁波平原水稻土有效磷临界值的研究表明,土壤有效磷含量与早稻相对产量之间的最优关系方程为三次曲线方程(R²=0.627),该方程有2个临界值,即有效磷缺乏临界值(25 mg·kg^-1)和有效磷过量临界值(57 mg·kg^-1)。该模型克服了农业部推行的对数曲线方程(R²=0.373)模型仅提供有效磷缺乏临界值的局限性,由此可以避免过量施用磷肥引起水稻减产。因此,三次曲线方程得出的临界值可供土壤肥力等级评价和同类水稻土施用磷肥时参考。     

模拟水田环境下畜禽粪便对氮磷释放的影响

采用持续淹水模拟试验,研究了施用畜禽粪便(猪粪、牛粪和鸡粪)过程中N、P面源污染物的释放特征.结果表明:施用量越大,上覆水和下渗水的N、P释放量越大,且下渗水释放量高于上覆水;上覆水中,牛粪低肥处理的N、P释放能力最强,N、P的单位释放量分别为0.307、0.012 mg/g,下渗水中,鸡粪低肥处理的N释放能力及牛粪低...     

Fate of low-molecular-weight organic phosphorus compounds in the P-rich and P-poor paddy soils

Continuous application of organic fertilizers can cause accumulation of organic phosphorus(P) in soil, especially in the lowmolecular-weight organic phosphorus(LMWOP) forms. This organic P pool represents a potentially important source of P for both plants and microorganisms. To understand the effect of long-term fertilization(30 years)(P-rich soil) vs. fallowing(P-poor soil) on the bioavailability and fate of LMWOP in subtropical paddy soils, we determined the sorption and mineralization of 14 C-labeled adenosine, adenosine monophosphate(AMP), adenosine diphosphate(ADP), and adenosine triphosphate(ATP) in each soil. The contents of carbon, nitrogen, and P in the P-rich soil were more than two times greater than those in the P-poor soil. The mineralization rates of the LMWOP compounds were faster in the P-rich soil compared to the P-poor soil, and followed the order AMPADPATP. Using sterilized soil, all forms of adenosine-P were strongly sorbed to the solid phase and reached saturation in a short time, with the adsorbance increasing with the number of phosphate groups. We concluded that the mineralization of LMWOP compounds was repressed slightly by sorption to the solid phase, but only in the short term. Thus, LMWOP compounds serve as readily available sources of C for microorganisms, making P available for themselves as well as for the plants. However, P accumulation and the progressive saturation of the P sorption sites in highly fertile soils may increase the potential risk of P runoff.     

蚯蚓粪肥对水稻土磷形态及微生物活性的影响

采用盆栽试验方法,以小白菜为试验作物,研究蚯蚓粪肥对水稻土磷形态以及微生物活性的影响。结果表明:蚯蚓粪肥对土壤pH、Eh、水溶态Fe(Ⅱ)、盐酸提取态Fe(Ⅱ)、微生物生物量碳、微生物生物量磷、微生物生物量碳磷比以及酸性磷酸酶活性均有显著影响(P0.05);蚯蚓粪肥对于除稳定性磷C.HCl-Pi外的土壤各形态磷含量均有明显提高,其中对活性磷(Resin-P、NaHCO_3-Pi和NaHCO_3-Po)和中稳定性磷(NaOH-Pi和NaOH-Po)具有极显著性影响(P0.01)。相关性分析结果表明:在蚯蚓粪肥添加的土壤中,酸性磷酸酶活性与微生物生物量碳之间存在极显著正相关关系,与NaHCO3-Po存在显著负相关关系,与Resin-P、NaOH-Po均达到极显著负相关水平;微生物生物量碳与Resin-P、NaHCO_3-Po之间均存在极显著负相关关系,与盐酸提取态Fe(Ⅱ)之间存在极显著正相关关系;盐酸提取态Fe(Ⅱ)与NaHCO_3-Po、NaOH-Pi之间均为显著负相关;NaHCO_3-Pi与NaOH-Pi之间存在极显著正相关关系,Resin-P与NaHCO_3-Po、NaOH-Po均存在极显著正相关关系。研究表明:蚯蚓粪肥能够有效促进土壤铁溶解和还原,进而促进NaOH-Pi释放;蚯蚓粪肥添加有效改善土壤微生物环境,促进微生物对磷的活化和固持,同时增强了土壤酸性磷酸酶活性,其对NaOH-Po活化具有显著影响;蚯蚓粪肥添加的土壤中Resin-P主要来自NaHCO_3-Po、NaOH-Po的分解,而NaOH-Pi是NaHCO_3-Pi的主要来源。     

磷肥在不同磷素水平酸性水稻土中生物有效性研究

    通过盆栽试验研究不同磷水平土壤上施用不同磷肥对黑麦草生长的影响及种植黑麦革后土壤磷组分的变化.结果表明,与不施磷处理相比,施磷后低磷土壤(NK和CK)上黑麦革干物质重和吸磷量的增幅范围分别为32.7%～53.0%和82.4 %～151.9%;在高磷土壤(NPK)上其增幅较小,分别为11.0%～14.0%和51.1%～65.0%.相同施肥处理时,3个土壤上黑麦草干物质重和吸磷量的大小顺序均为NPK>NK>CK.施用磷矿粉KPR取得高于或相当于普通过磷酸钙(SSP)的效果.3个土壤经KPR500、KPR1000和SSP22施磷处理后黑麦草的磷肥农学利用率(AEP)平均值分别为5.6、2.5和124.2,磷肥表观回收率(REP)平均值分别为1.0、0.7和21.1.种植黑麦草后,与不施磷处理相比,施磷后土壤Resin-P,NaHCO3-Pi和NaHCO3-Po 3个有效磷组分均有不同程度的增加,化学吸附态组分NaOH-Pi含量有所增加,NaOH-Po含量比较稳定;施磷矿粉后土壤HCI-P和Residual-P含量显著增加.     

生物炭调节盐化水稻土磷素形态及释放风险研究

为探明生物炭施用对盐化水稻土磷素形态及释放风险的影响,以滨海草甸盐化水稻土为基础,结合室内分析,研究了不同用量生物炭还田方式(CK:0 t·hm~(-2);B1:20 t·hm~(-2);B2:40 t·hm~(-2))条件下土壤磷含量、组分特征及磷素释放风险。结果表明:生物炭能提高土壤全磷、有效磷、总有机磷和总无机磷含量,提高幅度分别为:11.40%～35.70%、28.96%～46.63%、11.30%～29.19%和10.54%～25.98%。生物炭提高了土壤NaHCO_3浸提态磷(Ca_2-P)、NH_4AC浸提态磷(Ca_8-P)和NH_4F浸提态磷(Al-P)含量,随着施炭量的增加而增大,且各处理间差异显著;当施炭量为20 t·hm~(-2)时,土壤NaOH-Na_2CO_3浸提态磷(Fe-P)和闭蓄态磷(O-P)含量显著高于其他处理;施用生物炭对H_2SO_4浸提态磷(Ca_(10)-P)无显著影响。生物炭显著提高了土壤活性有机磷(LOP)和中等活性有机磷(MLOP)含量,但显著降低了土壤中等稳定性有机磷(MROP)含量,当施炭量为40 t·hm~(-2)时,土壤高等稳定性有机磷(HROP)含量最小,且显著低于其他处理。本试验中土壤的活性Al[Al(ox)]和活性Fe[Fe(ox)]均处于较高水平;施用生物炭显著提高了土壤磷吸持指数(PSI),增加了土壤固磷能力;土壤磷吸持饱和度(DPSS)为6.81%～8.34%,土壤磷释放风险指数(ERI)为54.55%～61.67%。综上所述,在本文试验条件下,施用生物炭可以改善盐化水稻土磷素状况,且不会增大土壤磷素释放的风险。     

红壤母质熟化过程中土壤磷的组分变化研究

通过对3种红壤母质和不同施肥管理条件下土壤磷组分的分析,发现在花岗岩母质中,O—P是无机磷的主要组成部分,紫色土母质以Ca10-P为主,四纪红壤以O—P为主。不施用化学肥料,由于红壤母质肥力低下,作物产量很低,对土壤熟化的影响很小,土壤组分变化很少。施用化学肥料(含化学磷肥)后,3种母质的Ca—P、Al—P、Fe—P明显上升,土壤有效磷和全磷都显著增加。施用化学磷肥使土壤对磷的吸附减少,提高磷肥当季作物利用率。施肥是加速红壤母质熟化的主要途径和方法。     

长期不同施肥稻田土壤的氮素形态及矿化作用特征

利用稻田长期定位试验点的土壤样品,研究不同施肥稻田土壤的氮素形态及矿化作用特征.采用酸水解-蒸馏法测定土壤酸解总氮(TAHN)及其各组分含量;淹水密闭培养法测定土壤净矿化氮量(NMN).结果表明:①稻田土壤TAHN是全氮(TN)的主体(64%～73%),各施肥处理均显著提高其含量.单施无机肥处理对微生物量氮(MBN)、氨基酸氮(AAN)、酸解铵态氮(AN)、氨基糖氮(ASN)和酸解未知氮(HUN)的含量影响不大;无机配施有机肥显著提高各形态氮的含量;无机配施秸秆处理显著提高MBN、AAN、AN的含量.②14周的淹水密闭培养中,各施肥处理土壤NMN均随培养时间的延长而逐渐增加,矿化速率于培养3、4周后分别达到最大值.无机配施有机肥或秸秆处理土壤氮的矿化量、矿化率及矿化速率均高于单施无机肥处理.③相关性分析表明:土壤NMN与TN、TAHN、MBN存在极显著正相关关系;NMN与TAHN中各组分均存在正相关关系.进一步作多元回归分析表明:随着土壤氮矿化作用的增强,AAN和HUN的贡献增大,MBN对氮矿化也有重要的贡献.     

成都平原北部水稻土重金属含量状况及其潜在生态风险评价

为了解成都平原水稻土重金属含量状况和潜在的生态风险,选取成都平原北部水稻土典型区域为研究对象,采集了158个表层土壤样品,分析了土壤中pH值和Cd、Cu、As、Hg、Pb、Cr、Ni 7种重金属元素含量,以20世纪80年代测定的成都平原土壤重金属元素背景值为评价标准,采用Hakanson潜在生态危害指数法对研究区域的重金属潜在生态风险进行了评价。结果表明:研究区域水稻土Cd、Hg、Ni、Cu、Pb、Cr和As平均含量分别为0.709、0.187、32.08、34.12、31.52、82.13 mg/kg和7.25 mg/kg;Cd、Ni、Cu和Hg 4种重金属超过《土壤环境质量标准》(GB15618-1995) Ⅱ级标准值样本比例分别为87.34%、8.23%、3.80%和3.80%,Cd含量超标严重。7种重金属元素变异系数幅度为18.35%-49.03%,由大到小依次为Cd、Hg、Cu、As、Ni、Cr、Pb。75.32%的样本达到中度或较强重金属潜在生态风险,区域整体表现为中度潜在生态风险(RI平均值为198.65),Cd和Hg为高生态风险元素,对潜在生态风险贡献率分别为62.27%和20.78%,As、Pb、Cu、Ni、Cr为低生态风险元素;风险概率图显示城区周边和绵远河沿线的潜在生态风险等级较高。因此,成都平原水稻土农业生产中应采取一定的措施防控农产品Cd和Hg污染。