长期不同施肥模式红壤性水稻土磷素变化

【目的】研究红壤性水稻土长期不同施肥模式下耕层土壤有效磷含量与全磷含量的变化特征,以及有效磷含量与累积磷盈亏的关系,分析不同形态磷肥对土壤磷素有效性影响的差异,找出最有效的红壤性水稻土磷素培肥施肥方式。【方法】供试土壤取自1981~2012年在江西进行的红壤双季稻稻田长期定位试验。试验自始至终保持水分、农药等日常田间管理与当地习惯相同,统一水稻品种并定期更换。试验设5个处理:施氮钾肥(NK);氮磷钾化肥(NPK);两倍氮磷钾化肥(NPK2);早稻氮磷钾化肥配施紫云英,晚稻氮磷钾化肥配施猪粪(NPKM);长期不施肥(CK)。分析了耕层土壤有效磷含量和全磷含量计算了有效磷增量与累积磷盈亏的相互关系。【结果】试验32年后对照土壤磷年均亏缺22.7 kg/hm2,有效磷含量在低水平下维持平衡;NK处理磷素年均亏缺27.9kg/hm2,显著高于不施肥处理,全磷含量缓慢降低32年累计降低了8.6%,有效磷含量呈持平趋势。NPK、NPK2、NPKM处理土壤磷素均有盈余,年均盈余量分别为33.3、39.0、41.0 kg/hm~2,全磷含量分别增加了32.1%、89.4%、165.1%,有效磷含量分别增加了2.2、6.9、15.3倍,年上升速率分别为0.30、1.18、1.79 mg/kg,有效磷增量与累积磷盈余呈显著正相关。NPK化肥配施有机肥处理不仅提高土壤有效磷及全磷的含量,还显著提高磷素有效性。水稻产量增加量随累积磷投入量和有效磷的增加而增加,前期增加较快后期增加较慢,有效磷含量具有明显的拐点,其值超过20 mg/kg后产量就增加缓慢。【结论】红壤性水稻土在双季稻种植模式下,长期不施磷肥处理土壤全磷含量缓慢降低,有效磷含量可维持低水平下的平衡。施磷处理土壤全磷含量,有效磷含量以及磷素有效性均呈上升趋势且无机磷肥与有机磷肥配施处理上升最快。无机磷肥与有机磷肥配合施用在提高土壤全磷含量的同时也提高磷素的有效性。土壤有效磷超过20 mg/kg后相对产量提高缓慢。氮磷钾化肥与有机肥配合施用是提高耕层土壤磷素库容和提高磷素活化能力的有效措施。     

长期不同施肥对黄壤磷素吸附–解吸特性的影响

  【目的】  磷吸附–解吸特性对土壤磷素有效性和环境流失风险有重要影响。研究长期不同施肥对黄壤旱地磷吸附–解吸特性的影响,可为黄壤区合理施用磷肥提供理论依据。  【方法】  供试黄壤肥力长期定位试验位于贵阳,始于1995年。设有对照 (CK)、施氮钾肥 (NK)、施氮磷钾肥 (NPK)、单施有机肥 (M) 和有机肥化肥配施 (MNPK) 5个处理。采用恒温平衡方法,研究了磷最大吸附量 (Q_m)、磷吸附常数 (K)、磷吸附自由能 (|ΔG|)、磷最大缓冲容量 (MBC)、磷吸附饱和度 (DPS)、磷固定量 (PI)、磷解吸率 (DR),不同施肥处理土壤对外源磷的吸附和解吸特征,并分析土壤磷吸附解吸特征参数与土壤理化性质之间的关系。  【结果】  M和MNPK处理显著降低了土壤中的黏粒含量,提高了有机质含量和pH,提高了土壤全磷和有效磷及微生物量磷含量;NK和NPK处理对土壤黏粒含量没有显著影响,但是降低了有机质和pH,NK处理降低了土壤的磷含量和有效性。Langmuir吸附等温线方程能很好地拟合土壤吸附磷和相应的平衡溶液磷浓度曲线 (R2为0.9532～0.9950,P < 0.01)。与CK相比,NK、NPK处理Q_m分别显著增加了39.2%、40.9%,M处理Q_m显著降低了20.0%,MNPK处理Q_m无显著差异,说明施用化肥可增加土壤对磷素的吸附位点,而施用有机肥则减少了土壤对磷素的吸附位点,有机无机肥配施时则吸附位点无显著变化;各处理K、|ΔG|、MBC、PI表现为MNPK≤ M < CK < NPK < NK,DPS则表现为MNPK > M > NPK > CK > NK,DR均值表现为MNPK>M>CK>NPK>NK。当加入外源磷浓度 < 10 mg/L时,NK和NPK处理的磷固液比为85.8～100.3,CK为4.2～28.8,M和MNPK处理为2.5～7.7,说明当施用的外源磷浓度较低时,长期施用化肥处理中的磷大部分被土壤吸附,难以被作物利用,而长期施用有机肥处理中磷则大部分留存在液相中,有利于作物的吸收利用。相关分析表明,Q_m、K、|ΔG|、MBC、PI等磷吸附特征参数与土壤黏粒含量、pH、有机质相关系数基本大于与土壤磷的相关系数,说明土壤黏粒含量、pH和有机质对土壤磷素吸附解吸特性的影响大于土壤磷素水平的影响。  【结论】  黄壤磷素吸附–解吸特性受磷肥性质的影响大于施磷量,长期施用有机肥可降低土壤对磷素的吸附,促进土壤磷素解吸,提高土壤磷素有效性,长期施用化肥效果则相反。长期有机无机肥配施可综合有机肥和化肥优势,在土壤磷浓度较低时,可降低土壤对磷的吸附,促进磷素解吸,提高土壤磷素的有效性;在土壤磷浓度较高时,可以降低土壤磷素解吸率,减小磷素环境流失风险,是黄壤旱地上最佳的施肥模式,但本研究中MNPK处理施磷量过高导致土壤磷素大量累积,磷素流失风险较大。     

有机无机复混肥优化化肥养分利用的效应与机理研究? II 有机物料与磷肥复混对玉米产量及肥料养分吸收利用的影响

本研究采用团粒法工艺,利用味精厂玉米淀粉制糖形成的糖渣（A）作为有机原料,与磷酸一铵复混制成有机无机复混磷肥,运用土柱栽培试验研究等磷（设置低、中、高3个施磷水平）投入条件下不同有机无机比例的有机无机复混磷肥对玉米产量和磷素吸收利用的影响。主要结果为, 1）低、中、高磷水平下有机无机复混磷肥单株玉米籽粒产量平均比化肥磷（P）处理分别提高19.14 %、11.29 %和37.83 %。低磷、中磷和高磷水平下,有机无机复混磷肥比对应有机物料处理的增产幅度大于化肥磷（P）处理比对应的不施磷肥CK处理的增产幅度,有机物料与化学磷肥复混,明显提高了化学磷肥的增产效果。2）无论是施用化学磷肥还是有机无机复混磷肥,玉米植株的含磷量大都在一定程度上低于不施磷肥的CK处理,可能是施用磷肥大幅度增产引起的稀释效应所致;但施用磷肥处理的植株吸磷量却明显高于不施磷肥的CK处理。3）有机物料与化学磷肥复混具有优化化肥养分利用和提高化学磷肥利用率的效果。低磷、中磷和高磷水平下,有机无机复混磷肥处理平均玉米植株吸磷量比化肥磷（P）处理分别提高12.58 %、2.82 %和33.42%;低磷、中磷和高磷水平下,有机无机复混磷肥处理平均其化肥磷的表观利用率分别比化肥磷处理提高了14.85、1.22和16.04个百分点。     

不同磷源对设施菜田土壤速效磷及其淋溶阈值的影响

土壤中磷的移动性不仅取决于磷的数量且与磷肥形态有关。了解不同磷源（有机肥和化肥）对设施菜田土壤磷素的影响对于指导科学施肥和面源污染防治至关重要。本文选取河北省饶阳县3种不同磷含量的农田土壤（未种植过蔬菜的土壤、种植蔬菜30年的塑料大棚土壤和种植蔬菜4年的日光温室土壤）为研究对象,采用室内培养试验和数学模型模拟方法研究有机无机磷源对设施菜田土壤磷素的影响,确定无机肥和有机肥源土壤磷素淋溶的环境阈值。结果表明添加有机肥和无机磷肥都会显著增加3种不同种植年限设施菜田土壤速效磷（Olsen-P）和氯化钙磷（CaCl₂-P）含量,但增加速度不同。对于未种植过蔬菜的低磷对照土壤,磷投入量高于50 mg·kg^-1（干土）后,无机肥比有机肥显著提高了土壤Olsen-P含量。对于已种植蔬菜30年的塑料大棚土壤,高磷投入时[300 mg·kg^-1（干土）和600 mg·kg^-1（干土）],无机肥比有机肥显著提高了土壤Olsen-P含量,低于此磷投入量时有机肥和无机肥处理之间没有显著差异。3种不同农田土壤CaCl₂-P的含量所有处理均表现出无机肥显著高于有机肥处理,尤其是在高磷量[>300 mg·kg^-1（干土）]投入时表现更加明显。两段式线性模拟结果表明,设施菜田土壤有机肥源磷素和无机肥源磷素淋溶阈值分别为87.8 mg·kg^-1和198.7 mg·kg^-1。随着土壤Olsen-P的增加,添加无机肥源磷对设施菜田土壤CaCl₂-P含量的增加速率是有机肥源磷的两倍。因此,建议在河北省高磷设施菜田应减少无机磷肥的投入,特别是土壤速效磷高于198.7 mg·kg^-1的设施菜田应禁止使用化学磷肥和有机肥,在土壤速效磷低于198.7 mg·kg^-1的设施菜田应加大有机肥适度替代无机肥技术的推广。     

紫色土减磷配施有机肥的磷肥效应与磷素动态变化

为探索长江上游稻油轮作系统减少农田磷素流失和有效提高磷肥利用率的最佳施肥模式,降低磷对水体富营养化的影响,采用长期田间定点试验并结合室内试验分析,研究了化肥配施猪粪和水稻秸秆还田对紫色土磷肥效应及磷素迁移的影响。结果表明:在常规作物施肥基础上配合施用有机肥,适当减少化学磷肥施用量,对作物产量没有显著的减产效应,且能在一定程度上减少农田磷素损失,提高磷肥利用率。水稻磷肥利用率总体表现为常规施磷量减20%+猪粪有机肥(MDP)常规施磷量减20%+秸秆还田(SDP)常规施肥+猪粪有机肥(MP)常规施肥+秸秆还田(SP)≈优化施肥(P),各处理利用率在20%~25%之间。油菜磷肥利用率总体表现为SDPMDPMPSPP,各处理利用率在17%~29%之间。在水稻生长前一个月内,田面水总磷含量随着施磷水平的增加而增加,其中常规施肥(P)比不施磷肥(P0)处理总磷含量高4倍左右。各处理中磷含量大小表现为PMPSPMDPSDPP0,配施有机肥可以提高稻田土壤对磷的吸附,降低前期土壤磷向水体中释放,配施秸秆比配施猪粪对减少土壤磷素流失效果更好,磷肥施用后的7~10天内是控制稻田磷素流失的关键时期。油菜蕾苔期的土壤有效磷含量较苗期明显降低,但在油菜开花期和收获后期,土壤有效磷含量明显上升,油菜生长花期以后是土壤有效磷淋失的主要时期。有机无机肥配施可以显著提高土壤有效磷含量。化学磷肥减量并配施有机肥是应对农业面源污染"控源节流"的较好措施。     

动物粪液中可溶性磷在土壤中的吸附和迁移特性研究

农田土壤施用动物粪肥引入了大量的可溶性有机物、有机磷和无机磷,了解这些可溶性物质在土壤中的相对移动性及它们之间的相互作用有助于指导农田养分管理。本研究从粪液中分离获得含水溶性无机磷、有机磷和有机物（碳）的溶液,选择了具不同质地和有机质含量的4个土壤（含高量有机质的黄筋泥、含低量有机质的黄筋泥、淡涂泥和清水沙）,应用等温吸附和土柱模拟淋洗方法研究了可溶性有机碳、无机磷和有机磷共存条件下,粪液中可溶性有机态磷和无机态磷在土壤中的吸附和迁移特性。吸附试验表明,可溶性有机物（碳）的存在大大降低了土壤对有机态磷和无机态磷的吸附,表明施用液态有机肥比施用化肥具有更大的磷流失风险。供试土壤对无机态磷的吸附强度高于有机态磷,但对二者的吸附量大小为:黄筋泥>淡涂泥>清水沙;并与粘粒含量、氧化铁含量呈正相关。有机质较高的土壤对有机磷的吸附明显低于有机质低的土壤。淋洗试验表明,在供试土壤中,这3种可溶性物质在土壤中吸持(包括生物吸持)的顺序为:可溶性无机磷>可溶性有机碳>可溶性有机磷;有机态磷比无机态磷更易在土壤中迁移。     

长期定位施肥对碱性紫色土磷素迁移与累积的影响

在25年稻麦轮作长期定位施肥试验点上,开展了碱性紫色土水旱轮作种植制不同施肥处理土壤剖面全磷、速效磷迁移和累积以及耕层土壤全磷、速效磷随时间的变化规律研究。结果表明,单施无机磷肥土壤磷可迁移至100 cm土层,Olsen-P可迁移至40 cm土层。有机无机磷肥配施不但使土壤磷可迁移至相同深度,且迁移量更大,Olsen-P可迁移至60 cm土层。耕作25年后,施磷处理土壤耕层磷素随时间的变化显著,MNPK处理耕层土壤全磷含量年增长率为0.033 g/kg,Olsen-P的年增长率为2.56 mg/kg。试验表明,连续数年施用足量磷肥后,作物施磷量可根据具体情况酌减,以节约磷肥资源和提高磷肥利用率;施用有机肥促进了磷素从耕层向底层的迁移,是造成土壤磷素迁移的一个重要因素。     

控释复肥中磷素在马铃薯上的效应研究

采用18-9-18和15-15-15包膜控释肥及相应的普通速效复合肥进行马铃薯小区试验,研究在低磷(P2O575kg/hm2)和高磷(P2O5150kg/hm2)2种磷肥水平下,磷素控释对土壤供磷状况、马铃薯磷素累积、当季磷肥利用率以及产量的影响。研究结果表明,与普通速效复肥相比,控释复肥施入土壤后磷的有效性较高,马铃薯植株的磷累积吸收量比普通化肥明显增加,当季磷肥利用率显著提高。低磷控释的处理当季磷肥利用率比非控释的处理增加了32个百分点,达到了44.4%;高磷控释肥处理的当季磷肥利用率比高磷非控释的处理增加了35个百分点,达到了48.7%,并且显著提高了马铃薯产量。     

长期有机物循环利用对红壤稻田土壤供磷能力的影响

采用盆栽试验,研究了长期不同施肥处理定位试验土壤供磷能力的差异,并从土壤磷素平衡、全磷、有机磷、Olsen-P和MB-P的含量的变化等方面探索了导致供磷能力差异的原因。结果表明,长期施用磷肥能显著提高土壤的供磷能力,其中以有机物循环利用配合磷肥施用处理土壤的供磷量能力最高,植株平均吸磷量是长期不施磷肥处理的3.5倍,比长期施用磷肥处理平均高出59.8%。长期单施氮肥导致土壤供磷能力衰竭,植株总吸磷量比长期不施肥还低17.2%,单一有机物循环利用和配施N肥植株总吸磷量比长期不施肥分别高80.3%和40.2%。有机物循环利用能明显提高土壤微生物对磷素的固持量,土壤微生物对无机磷的利用可能是其向有效磷转化的关键途径。磷肥配合系统内有机物循环利用,是提高红壤稻田土壤供磷能力的有效施肥模式。     

长期不同施肥下南方黄泥田有效磷对磷盈亏的响应特征

【目的】黄泥田为南方主要中低产田类型之一。通过研究长期施肥条件下南方黄泥田土壤磷素累积盈亏与有效磷的关系,为黄泥田科学施用磷肥提供理论依据。【方法】基于连续33年水稻长期定位试验,研究了不施肥 (CK)、单施化肥 (NPK)、化肥配施牛粪 (NPKM)、化肥配施秸秆 (NPKS) 四个处理土壤有效磷的变化规律及土壤磷累积盈亏状况,计算有效磷–磷盈亏响应系数。【结果】各施肥处理双季稻年份 (1983～2004年) 土壤有效磷与全磷含量呈年际上升趋势,以NPKM增幅最为明显,改为单季稻后 (2005～2015年) 则呈下降趋势,也以NPKM降幅最为明显。试验至2015年,NPK、NPKS处理有效磷含量分别为9.7 mg/kg、8.7 mg/kg,较试验初期分别下降8.3 mg/kg、9.3 mg/kg,NPKM处理与试验初期持平。CK、NPK、NPKM、NPKS处理的磷素活化系数 (PAC) 总体呈年际下降趋势,其多年平均磷素活化系数值 (PAC) 分别为2.9%、3.5%、4.7%、4.1%,其中NPKM与NPKS处理显著高于NPK与CK处理。除双季稻NPKS处理外,不同施肥模式下双季稻与单季稻年份的土壤有效磷增减与土壤累积磷盈亏均呈显著正相关,其中双季稻年份土壤磷素 (P) 每盈余100 kg/hm2,NPK、NPKM处理有效磷分别增加4.5 mg/kg与11.2 mg/kg,而单季稻年份土壤磷素每亏缺100 kg/hm2,NPK、NPKM、NPKS处理有效磷分别减少14.6 mg/kg、23.9 mg/kg、25.9 mg/kg。双季稻磷肥年施用量 (P) 为26.2 kg/hm2时,土壤磷素呈盈亏持平状态。【结论】有机无机肥配施比单施化肥能够显著提高黄泥田土壤有效磷、全磷含量和磷素活化系数,有效磷含量与磷素累积盈亏密切相关,等磷素盈亏量下,有机无机肥配施的有效磷响应系数要高于单施化肥,而磷累积亏缺下,有效磷降幅响应比磷累积盈余下有效磷增幅响应大。     

Stable carbon isotope ratios of water-extractable organic carbon affected by application of rice straw and rice straw compost during a long-term rice experiment in Yamagata,Japan

ABSTRACT

Hot-water- and water-extractable organic matter were obtained from soil samples collected from a rice paddy 31 years after the start of a long-term rice experiment in Yamagata, Japan. Specifically, hot-water-extractable organic carbon and nitrogen (HWEOC and HWEON) were obtained by extraction at 80°C for 16 h, and water-extractable organic carbon and nitrogen (WEOC and WEON) were obtained by extraction at room temperature. The soil samples were collected from surface (0–15 cm) and subsurface (15–25 cm) layers of five plots that had been treated with inorganic fertilizers alone or with inorganic fertilizers plus organic matter, as follows: PK, NPK, NPK plus rice straw (RS), NPK plus rice straw compost (CM1), and NPK plus a high dose of rice straw compost (CM3). The soil/water ratio was 1:10 for both extraction temperatures. We found that the organic carbon and total nitrogen contents of the bulk soils were highly correlated with the extractable organic carbon and nitrogen contents regardless of extraction temperature, and the extractable organic carbon and nitrogen contents were higher in the plots that were treated with inorganic fertilizers plus organic matter than in the PK and NPK plots. The HWEOC and WEOC δ¹³C values ranged from ?28.2% to ?26.4% and were similar to the values for the applied rice straw and rice straw compost. There were no correlations between the HWEOC or WEOC δ¹³C values and the amounts of HWEOC or WEOC. The δ¹³C values of the bulk soils ranged from ?25.7% to ?23.2% and were lower for the RS and CM plots than for the PK and NPK plots. These results indicate that HWEOC and WEOC originated mainly from rice plants and the applied organic matter rather than from the indigenous soil organic matter. The significant positive correlations between the amounts of HWEOC and HWEON and the amount of available nitrogen (P < 0.001) imply that extractable organic matter can be used as an index for soil fertility in this long-term experiment. We concluded that the applied organic matter decomposed more rapidly than the indigenous soil organic matter and affected WEOC δ¹³C values and amounts.     

减氮配施有机物质对土壤氮素淋失的调控作用

采用室内土柱模拟试验方法,研究不同氮肥施用下1m土体中氮素的分布和移动特征,揭示土壤氮素动态变化规律。结果表明:FN(农民习惯施无机氮用量)、RN(根据土壤养分供应和作物需求确定的推荐无机氮用量)显著增加了土壤上层NH_4^+-N和NO_3^--N向下层淋失。RN+HA(与推荐无机氮纯养分相等的锌腐酸尿素)和RN40%+OMB(推荐无机氮肥减60%基础上配施自制有机调理物质)可延长上层土壤NH_4^+-N峰值出现时间,降低下层NH_4^+-N。淋溶结束后,等氮量下增施HA较RN降低60cm以下NH_4^+-N残留29.7%～54.2%;降低60—80cm NO_3^--N累积17.4%。RN40%+OMB处理无机氮肥用量最小,0—20cm的NH_4^+-N最高,40—100cm稳定在2.0mg/kg左右;0—20,20—40cm土层NO_3^--N较RN+HA增加12.3%和2.0%,显著降低40cm以下NO_3^--N残留。RN+HA和RN40%+OMB较RN的土壤总无机氮残留分别减少7.4%和20.2%,降低表观淋失率。因此,RN40%+OMB可较好地抑制氮素下移,降低氮素淋失风险,为减少氮素淋失、明确合理氮肥施用方式提供科学依据。     

Phosphorus Uptake from Green Manures and Phosphate Fertilizers Applied in an Acid Tropical Soil

Abstract

Quantifying the relative contribution of different phosphorus (P) sources to P uptake can lead to greater understanding of the mechanisms that increase available P in integrated P management systems. The ³²P–³³P double isotope labeling technique was used to determine the relative contribution of green manures (GMs) and P fertilizers to P uptake by Setaria grass (Setaria sphacelata) grown in an amended tropical acid soil (Bungor series) in a glasshouse study. The amendments were factorial combinations of GMs (Calopogonium caeruleum, Gliricidia sepium and Imperata cylindrica) and P fertilizers [phosphate rocks (PRs) from North Carolina (NCPR), China (CPR) and Algeria (APR), and triple superphosphate (TSP)]. Dry matter yield, P uptake, and P utilization from the amendments were monitored at 4, 8, and 15 weeks after establishment (WAE). The GMs alone or in combination with P fertilizers contributed less than 5% to total P uptake in this soil, but total P uptake into Setaria plants in the GM treatments was three to four times that of the P fertilizers because the GMs mobilized more soil P. Also, the GMs markedly increased fertilizer P utilization in the combined treatments, from 3% to 39% with CPR, from 6–9% to 19–48% with reactive PRs, and from 6% to 37% with TSP in this soil. Both P_GM and the other decomposition products were probably involved in reducing soil P‐retention capacity. Mobilization of soil P was most likely the result of the action of the other decomposition products. These results demonstrate the high potential of integrating GMs and PRs for managing P in tropical soils and the importance of the soil P mobilization capacity of the organic components. Even the low‐quality Imperata GM enhanced the effectiveness of the reactive APR more than fourfold.     

有机无机氮肥配施下洛阳烟田土壤N2O排放特点及其控制因素

随着农田化肥使用量的逐年增加和土壤退化问题日趋严重,农田温室气体排放关注度持续提高,为研究旱作植烟土壤N_2O排放特征及影响机理,设置6个田间试验处理,分别为CK0(不施肥处理)、CK1(100%无机氮)、T1(50%无机氮+50%饼肥氮)、T2(50%无机氮+50%羊粪肥氮)、T3(25%无机氮+75%饼肥氮)、T4(25%无机氮+75%羊粪肥氮),各处理施氮量均为45 kg/hm²,烟田施用基肥后起142天内测量不同处理土壤N_2O排放通量、硝态氮、铵态氮含量、根层温度和含水率。结果表明:(1)基肥施入后的3~7天内,土壤N_2O排放通量进入高峰,无机肥处理和有机无机肥配施处理的高峰期分别可维持20,9天,追肥后3天再次出现排放峰并持续9天,随后伴随烟株的生长发育,烟地N_2O排放通量逐渐趋向稳定。(2)基肥施用后仅1个月内N_2O累积排放量可达到总排放量的27.4%~32.6%;处理间N_2O排放量和排放系数均表现为无机>有机+无机(1∶1)>有机+无机(3∶1),无机肥配施有机肥明显降低了肥料中氮素以N_2O形态的损失量;与无机肥相比,T1和T2烟叶产量分别增加9.44%和6.37%,T1、T2、T3和T4处理的N_2O排放强度有着不同程度的降低。(3)主成分分析结果显示,在不施肥烟地中0—5 cm土壤温度和含水率是N_2O排放通量主导因子,利用相关性分析此环境下温度和水分分别与N_2O排放通量间呈现显著和极显著正相关关系;施肥后土壤铵态氮含量和土壤含水率是烟地N_2O排放通量的主导因子且相关性分析均呈现极显著正相关关系。综上,旱地植烟土壤N_2O排放受氮肥种类影响较大,施肥后N_2O排放通量对土壤温度响应减弱,主要受土壤铵态氮含量和含水量的影响;在总氮量相同情况下,有机无机肥配施比例为1∶1时明显降低土壤N_2O排放并提高了产量,该比例饼肥和羊粪肥处理分别将烟地N_2O排放强度降低20.4%和23.7%。     

Short-term controls over inorganic phosphorus during soil and ecosystem development

Geochemical sorption and biological demand control phosphorus (P) retention and availability in soils. Sorption and the biota predominantly utilize the same inorganic form of P, from the same soil pool, on the same time scale, and thus are likely to compete for P as it flows through the available pool. In tropical soils, P availability is typically quite low and soil geochemical reactivity can be quite high. We tested whether greater P sorption strength in tropical soils resulted in lower biological uptake of available P. Since the strength of soil sorption and biological demand for P change as ecosystems develop and soils age, we used soils from the two upper horizons from three sites along a 4.1 million-year-old tropical forest chronosequence in the Hawaiian archipelago. We evaluated the strength of geochemical sorption, microbial demand, and the partitioning of added available P into biological versus geochemical soil pools over 48 h using a ³²PO₄ tracer. Soil sorption strength was high and correlated with soil mineral content. The amount of added phosphate geochemically sorbed versus immobilized by microbes varied more between the organic and mineral soil horizons than among soil ages. Microbial activity was a good predictor of how much available P was partitioned into biological versus geochemical pools across all soils, while sorption capacity was not. This suggests that microbial demand was the predominant control over partitioning of available P despite changes in soil sorption strength.     

长期肥料定位试验栗钙土中磷肥在莜麦上的产量效应及行为研究

研究了高寒半干旱区8年肥料定位试验中,磷肥和有机肥在莜麦上的产量效应、土壤磷素的平衡、土壤Olsen-P及各形态无机磷的变化。结果表明,单施磷肥(N0P1)莜麦增产30.8%、单施氮肥(N1P0)增产109.4%、氮肥和磷肥配合(N1P1)施用莜麦增产314.0%;NP间表现出显著正交互作用,NP(N1和P1)交互作用增产86.9%;施用22.5和45.0.t/hm2有机肥分别比N0P0处理增产115.1%和220.1%;施用有机肥基础上增施磷肥无明显增产效应。不同施肥处理土壤Olsen-P和各形态无机磷的增减取决于土壤磷素的积累与消耗量,7年不施磷肥土壤Olsen-P降低3.3mg/kg。施用磷肥和有机肥土壤各形态磷库均有不同程度的积累;土壤磷素积累以无机磷为主,其中Ca2-P和Ca8-P的积累量分别占土壤无机磷变化总量的19.3%和25.4%,Al-P和Fe-P分别占23.8%和14.8%,O-P和Ca10-P共占13.0%。依据土壤磷素收支平衡状况计算出维持土壤磷素平衡的P2O5用量为45.0.kg/hm2。根据肥料效应函数计算出有机肥用量为0、22.5.t/hm2时,P2O5的最高产量用量分别为98.4.kg/hm2和87.4.kg/hm2。     

羊粪有机肥与化肥配施对烤烟生长及土壤肥力特性的影响

为探讨羊粪有机肥与化肥配施对烤烟(Nicotiana tabacum L.)生长和土壤肥力特性的影响,以烤烟品种中烟101为试验材料,设置不施加肥料为对照(CK),研究了等量施肥条件下羊粪有机肥与化肥不同配施比例(T0:100%无机肥N;T20:20%羊粪有机肥N+80%无机肥N;T40:40%羊粪有机肥N+60%无机肥N;T60:60%羊粪有机肥N+40%无机肥N;T80:80%羊粪有机肥N+20%无机肥N;T100:100%羊粪有机肥N)对烟株农艺性状、根系形态参数、叶片光合特性、土壤养分含量及土壤酶活性的影响。结果表明,T0和T20处理在烟株移栽后30 d土壤速效养分含量较高,能更好地促进移栽后0~30 d烟株的生长,但在烟株移栽后60 d土壤速效养分含量明显降低,烟株生长势减弱,且土壤中有机质含量和土壤蔗糖酶活性较低;T80和T100处理土壤有机质含量较高,但在烟株移栽后30 d时土壤蛋白酶和脲酶活性弱,土壤速效养分含量低,不利于移栽后0~30 d烟株的生长;T40和T60处理在烟株移栽后30 d土壤速效养分的供应略低于T0处理,但在移栽后60 d能够显著提高土壤蔗糖酶、蛋白酶和脲酶活性,增加土壤速效养分的供应,既能保障烟株移栽后0~30 d的生长势,也有利于烟株移栽后30~60 d根系发育和地上部分的生长。与T0处理相比,T40和T60处理在烟株移栽后60 d的最大叶面积提高了11.9%和10.7%,地上部干重提高了11.9%和9.6%,根干重提高了12.1%和26.8%,净光合速率提高了17.6%和16.2%。综合来看,配施40%和60%羊粪有机肥N更有利于满足烟叶生长和维持烟区土壤肥力,该研究为洛阳烟区合理利用羊粪有机肥提供了理论依据。