23年肥料定位试验0～100cm土壤剖面中各形态磷之间的关系研究

采用蒋柏藩-顾益初无机磷分级体系和Bowman-Cole建议的土壤有机磷分组方法对长期定位试验0～100cm土层土壤无机、有机磷的形态组成进行了分级测定,并运用相关分析、通径分析和逐步回归分析对土壤磷各组分与速效磷之间的关系进行了研究,结果表明,对速效磷贡献(通径系数)的相对重要性依次为:Ca2-P(0.8941)>Ca8-P(0.1603)>Al-P(-0.0683)>O-P(-0.0297)>Fe-P(0.0248)>活性有机磷(0.0193)>高稳性有机磷(-0.0187)>中稳性有机磷(-0.0178)>中活性有机磷(0.0077)>Ca10-P(0.0029)。由逐步回归分析得出Ca2-P、Ca8-P是速效磷的主要磷源。     

不同开垦年限黑土磷素的形态与数量变化

研究了不同开垦年限黑土磷素的形态、数量的变化,结果表明:开垦后黑土全磷含量无明显规律性变化,但土壤有效磷数量显著上升,在土壤磷的组分上,土壤有机磷数量显著下降,而土壤无机磷明显升高。在土壤无机磷的6个组分中,Fe-P、O-P占比例最大;其次Al-P、Ca10-P;再次Ca2-P、Ca8-P。垦后无机磷6个组分含量都有升高,绝对升高量顺序为Fe-P>Al-P>Ca2-P>O-P>Ca10-P>Ca8-P。上升强度顺序为Ca2-P>Al-P>Ca8-P>Ca10-P、Fe-P>O-P.     

岩溶区不同土地利用类型土壤无机磷形态分布特征

采用蒋柏藩、顾益初的土壤无机磷分级体系,对桂林毛村岩溶区旱耕地、灌丛、林地、水田土壤的无机磷形态分布特征进行研究。结果表明,岩溶区土壤全磷含量较高,速效磷和无机磷的含量均较低。4种土地利用类型总无机磷含量在49.87～489.80g/kg之间,占全磷的比例在6.08%～56.64%之间。各无机磷形态分布除Fe-P以外,均以水田最高,总无机磷含量水田也为最大。在同一土壤剖面不同发生层次上,Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P、Ca10-P的含量随着深度的增加而减小,O-P含量随着深度增加而升高,对比各无机磷形态含量大小发现:Ca10-PO-PFe-PAl-PCa8-PCa2-P。对各无机磷形态与速效磷相关性分析表明:Ca2-P、Ca8-P、Al-P、O-P与速效磷呈极显著正相关关系;各无机磷形态之间,除Ca2-P与Ca10-P相关性不显著,Ca8-P、Al-P、Fe-P与O-P、Ca10-P相关性不显著,其余各形态无机磷之间均存在极显著的相关性。4种土地利用类型土壤磷素活化系数(PAC)除了水田耕层为2.5%2.0%外,其余土地利用类型的PAC均小于2.0%,说明岩溶区全磷不易转化为速效磷,有效性较低。     

温度对黑土磷形态及有效性影响

试验研究了不同温度对黑土磷形态及有效性的影响,结果显示:不施磷和施磷情况下,Ca2-P、Ca8-P、Fe-P含量均随温度的升高而增加;Al-P含量则随温度升高而减少;Olsen-P的含量,在不施磷时随温度升高而增加,且30℃时效果要明显好于10℃和20℃,施磷时,则随温度升高而减少。不施磷情况下,有效磷和各形态的无机磷含量均随培养时间的延长而增加;施磷时,除Ca8-P含量增加外,其它各形态磷均随培养时间延长而减少。通过相关分析和回归分析得出,黑土中磷的主要组分是Al-P和Ca2-P,并得出了它们与Olsen-P的回归方程:Y=-0.958+0.675X(1 Ca2-P)+0.286X(3 Al-P)。     

长期施肥对砂姜黑土无机磷形态的影响

采用顾益初、蒋柏藩的无机磷分级方法,研究了长期施肥下砂姜黑土无机磷组分含量变化、生物有效性及其与土壤有效磷的关系。结果表明,长期耗竭状况下Ca2-P和Ca8-P的植物营养效率最高,其次为Al-P和Fe-P,O-P和Ca10-P也表现出了一定的有效性;Fe-P和Al-P对植物的营养贡献率最高,虽然Ca2-P和Ca8-P活性最高,但由于含量低,对磷素养分的贡献率较低,土壤磷素极度耗竭下,Ca2-P的植物营养贡献率甚至低于Ca10-P和O-P。砂姜黑土对磷的固定严重,土壤中积累的磷主要向Al-P、Fe-P和有效性更低的Ca10-P和O-P转化,Ca2-P、Ca8-P的增量较少。相关分析和通径分析表明,无机磷组分对有效磷的贡献为:Al-P＞Ca8-P＞Ca2-P＞Fe-P＞O-P＞Ca10-P;建立了Olsen-P与无机磷组分间的回归方程:Y = 3.8751 +0.4674X1 +0.4470X2+ 0.3769X3-0.1166X4-0.07838 X 5 (Y代表有效磷含量,X1、、X2、X3 、X4 、X5分别代表Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P和Ca10-P含量;P＜0.01,R2=0.9989)。     

杨凌地区大棚土壤无机磷形态及有效性研究

为了研究杨凌地区不同年限大棚土壤磷素的有效性及无机磷的空间分布状况,采用蒋-顾石灰性土壤无机磷形态分级方法.对大棚土壤磷素形态、空间分布特性以及无机磷形态的生物有效性进行了研究.结果表明:大棚土壤各形态无机磷呈现出在表层(0-10 cm)强烈富集,向下剧减的垂直分布特征,大棚土壤的磷素以无机磷为主,Ca-P含量占无机磷含量的73.61%～77.11%,平均74.99%,大棚土壤0-40 cm土层中各形态无机磷含量大体也表现Ca-P含量(Ca10-P、Cas-P)高于其他形态的磷;大棚土壤无机磷含量高于露天菜地,但无机磷占全磷的比例有所下降,随着大棚土壤栽培年限的延长,Ca-P在无机磷组分中始终占主导地位,Ca10-P、Ca8-P、Ca2-P等无机磷组分的含量顺序及比例在一定范围内基本不变,保持耕层各形态磷的平衡,无机磷组分的形态分布及比例分配并没有随棚龄的变化而发生改变;与露天土壤相比,大棚种植的环境提高了Ca8-P、Ca2-P在无机磷所占的比例,从而提高了土壤中磷素的生物有效性.     

长期施肥后简育湿润均腐土中磷素形态特征的研究

对黑土（简育湿润均腐土）长期定位施肥15年后土壤磷素形态进行分析研究。结果表明：土壤中积累的Al-P、Ca2-P量与施磷量成正相关；只施NK能促进植物对Ca8-P的吸收；闭蓄态磷（Oc-P）含量均较低。施磷肥能增加黑土Fe-P含量，却未能增加Ca10-P含量。黑土各形态无机磷的含量大小顺序为：Fe-P〉Ca10-P〉Al-P〉Cas-P〉Ca2-P〉Oc-P。施磷能增加土壤中有机磷（O-P）的含量，但不能增加土壤有机质含量。土壤有机质含量均有不同程度的下降。本试验黑土中施入N112．5kg hm^-2a^-1和P20kg hm^-2a^-1能保持土壤中无机磷（I-P）平衡。     

不同复垦方式下土壤无机磷的空间分布特征

以济宁地区引黄充填复垦、引湖充填复垦和预复垦3种复垦方式样地土壤为研究对象,通过分层采样和室内分析,研究不同复垦方式下土壤无机磷(Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P、O-P、Ca10-P)的空间分布情况,并找出影响复垦土壤速效磷偏低的原因。结果表明:(1)3种复垦方式下的复垦土壤全磷含量在0.42~0.77g/kg之间,土壤速效磷含量在0.65~5.22mg/kg之间,复垦土壤全磷含量丰富而速效磷含量偏低;(2)复垦土壤中各无机磷形态以难被植物利用的Ca10-P和O-P含量最高,易被植物利用的Ca8-P和Ca2-P含量最少,不同复垦方式下的土壤各无机磷形态含量略有差别,与一般土壤相比,复垦土壤中第二磷源Ca8-P含量占到3%,比重相对降低,难利用磷源O-P含量占到32%,比重大幅升高;(3)复垦土壤无机磷总量和各形态无机磷含量在表层积累,随土层加深,其含量和有效性呈逐渐降低的趋势,其中引黄充填复垦和引湖充填复垦无机磷含量和有效性优于预复垦;(4)复垦土壤中速效磷含量与土壤压实度呈显著性负相关,相关系数r=-0.554*(p0.05),与难溶性Ca10-P呈极显著性正相关,相关系数r=0.650**(p0.01)。复垦土壤压实度偏高和有效磷源含量缺乏造成复垦土壤全磷含量丰富而速效磷偏低,比较而言,预复垦方式受到更多的机械碾压而磷素状况更差。     

耕作方式对黄绵土无机磷形态的影响

以设置在陇中黄土高原并已经进行了5年的田间定位试验为基础,采用蒋-顾石灰性土壤无机磷分级法,研究了不同耕作方式对黄绵土无机磷形态的影响。结果表明,供试土壤中78.6%的磷以无机磷形式存在,且以Ca-P占绝大多数。无机磷各形态含量排列顺序为:Ca10-P Ca8-P O-PAl-P Fe-PCa2-P。与传统耕作不覆盖(T)相比,免耕秸秆覆盖(NTS)、免耕不覆盖(NT)、传统耕作结合秸秆还田(TS)均可降低土壤中的Ca8-P、O-P和0—5 cm土层中的Ca10-P含量,其中NTS最为明显;NTS处理可提高土壤中的Al-P、Fe-P含量。不同处理中,Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P均以0—5 cm土层中含量最高,且随着土层的增加呈下降趋势;但是Ca10-P 以5—10 cm土层含量最高;各处理O-P在土壤剖面中的变化没有显著差异。     

山东石灰性潮土、褐土无机磷的形态、转化和有效性

应用蒋柏藩、顾益初提出的“石灰性土壤无机磷分级方法”研究了山东省石灰性潮土、褐土、砂姜黑土的无机磷组成、转化和对作物的有效性。结果表明,石灰性土壤无机磷中以Ca10-P占绝对优势,约占无机磷总量的54.52％,其次为O-P,占21.55％,Al-P、Fe-P,Ca8-P分别占5～10％,Ca2-P只有1.08％;在土壤剖面中各级无机磷皆随剖面深度增加而减少;水溶性磷肥施入土壤后,在作物一个生长季节内主要转化成Ca8-P,占全部转化量的50～70％,其次是Ca2-P,占10～30％,Al-P占11～13％,Fe-P很少,占5％左右;在各级无机磷中对作物有效性顺序是Ca2-P>Al-P、Fe-P>Ca8-P>O-P、Ca10-P。     

溶磷细菌肥对石灰性土壤磷素转化的影响

通过室内模拟培养和大豆盆栽土培生物模拟试验，研究了磷细菌溶解磷酸钙的能力及在北方石灰性土壤上施用磷细菌肥对土壤磷素转化的影响。试验结果表明：磷细菌菌株具有较强溶解磷酸钙的能力，磷酸钙的溶出率从第1天的2．80％提高到第8天的22．00％。在贫速效磷和富难溶性磷土壤上施用溶磷细菌肥有利于土壤中难溶态的Ca10-P和缓效态Ca8-P含量下降，促使土壤中Ca2-P和Al-P的含量增加，从而使土壤中有效磷含量增加。而对于富速效磷的土壤，无论施菌肥与否对土壤中各种形杰的无机磷绢分基本没有影响．     

硫酸铝改良剂对苏打盐碱土磷素形态的影响

通过室内模拟盆栽改良试验，研究了硫酸铝的改良效果及施用后对土壤中磷素营养状况的影响。硫酸铝配施磷肥和氮肥对小麦的出苗和生长起着明显的促进作用。在硫酸铝及氮肥用量一定的条件下，随磷肥用量的增加，小麦的出苗和生长没有明显变化。无论施磷与否，土壤有效磷曲线均随硫酸铝用量的增加而呈下降趋势。改良剂用量不变，随磷肥用量的增加，土壤有效磷含量也在不断增加。无机磷分级及相关分析结果表明，施加不同用量的硫酸铝后，在不施用磷肥的条件下，各级无机磷平均含量的大小顺序为O—P〉Ca10—P〉Al-P〉Fe—P〉Ca2—P〉Ca8-P，其中Ca8-P是Ca2-P的有效补充；在施用磷肥的条件下，其变化顺序为Ca2-P〉Ca8-P〉Al-P〉O-P〉Fe—P〉Ca10-P，其中Ca8-P和O-P是Ca2-P的有效补充；在硫酸铝为0．3％，施用不同用量磷肥条件下，其顺序为Ca2-P〉Ca8-P〉Al-P〉Fe—P〉O-P〉Ca10-P，其中Ca8-P、Al-P和Fe—P成为Ca2—P的有效补充。     

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。     

多年定位试验条件下不同施磷水平对土壤无机磷分级的影响

通过对小麦/玉米轮作不同施磷水平7年14季定位试验土壤养分状况的分析与评价,探讨石灰性潮土有效磷耗竭和积累状况下土壤全磷、无机磷分级形态的变化规律,并运用通径分析和逐步回归分析,研究Olsen法、Mehlich3法、树脂交换法测定的土壤有效磷与各无机磷形态的关系。结果表明:(1)与初始土壤相比,N0P0K0、N2P0K2处理全磷总量分别降低了15.2%,29.7%,无机磷总量降低了13.5%,11.8%,N2P2K2、N2P3K2处理全磷总量分别增加了8.2%,27.2%,无机磷总量增加了11.1%,27.8%。供试土壤无机磷含量以Ca_(10)-P、Ca_8-P为主,施用磷肥可提高Ca_2-P、Ca_8-P、Al-P、Fe-P占无机磷总量的相对比例。(2)磷耗竭状态下,植物利用的无机磷来源于缓效磷源(Ca_8-P、Al-P、Fe-P;75%)、无效磷源Ca_(10)-P(11.5%~14.0%)、速效磷源Ca_2-P(7.5%~8.9%);无机磷盈余状态下,积累的无机磷主要转化为Ca_8-P(50%~70%)、Al/Fe-P(10%~23%)、O-P(8%)、Ca_2-P(0.2%~1.8%)。(3)Ca_2-P、AlP对3种方法测得的有效磷均具有正向作用且贡献率较大。Olsen法测定的无机磷主要是Ca_2-P、Ca_8-P,Mehlich3法主要是Ca_2-P、Ca_8-P、Al-P,阴离子交换树脂法主要是Ca_2-P、Fe-P。(4)Olsen法、Mehlich3法、树脂交换法均适于评价土壤有效磷水平,Olsen法最优。     

黄土旱塬长期施磷对土壤磷素空间分布及有效性的影响

对黄土旱塬定位施肥20年后土壤中不同磷素形态在土层中的空间分布及有效性进行了研究。结果表明,在不同施磷水平上,磷素在土壤表层发生累积。随着磷肥用量的增加,表层的全磷和有效磷的含量逐渐增加;而在下层土壤中虽有微量增加,但增幅不明显。说明长期合理施用磷肥可显著扩大土壤中的有效磷库。黄土旱塬区长期定位试验土壤表层中无机磷以CaP为主,占无机磷总量的80 % 以上。随着施磷量的增加,无机磷组分Ca2P、Ca8P、AlP和FeP在土壤中的含量总体上都呈增加的趋势。通过有效磷与无机磷各组分的相关性分析及通径分析看出,Ca2P和Ca8P可称为有效磷源,OP与Ca10P为潜在磷源,而AlP和FeP介于二者之间。其中,FeP主要是通过影响其它组分而间接影响有效磷的含量。     

不同类型菜田和农田土壤磷素状况研究

以西北地区有代表性的灌淤土为供试土壤,研究不同类型菜田(露地菜田和蔬菜保护地)及农田土壤的P素状况,以及蔬菜保护地土壤P素的空间分布特性。结果表明,露地菜田、蔬菜保护地土壤全P、无机P、有机P、Olsen-P的平均含量是一般农田土壤的1.43~8.30倍,土壤Olsen-P占全P的比率显著高于一般农田。蔬菜保护地土壤各形态P素主要积累在0~30cm土层,并随土层深度的增加各形态P素的含量逐渐降低,各土层Olsen-P、Ca2-P、Ca8-P、Al-P含量降低幅度明显高于Fe-P、O-P、Ca10-P。     

长期施肥对褐潮土磷素积累、形态转化及其有效性的影响

系统研究了14年定位试验不同施肥处理对褐潮土磷素积累、形态转化及其有效性的影响,结果表明:长期不施磷肥土壤的全磷、速效磷、无机磷总量以及各组分含量较长期休闲处理均明显降低;施用磷肥的处理则相应提高。施肥对Ca2 P含量的影响最大,减少幅度最高为94 7%,几乎耗竭;施磷增加幅度最高可达34倍。其次是Ca8 P和Al P。有机肥配施磷肥更有利于土壤中积累磷素的有效性转化,转变成的Ca2 P为34 5%,明显高于单施磷肥所形成的23 1%,转变成的Ca10 P和O P(闭蓄态P)仅为7%和1 6%,明显低于单施磷肥所形成的11 4%和2 6%。     

氮添加对巴音布鲁克高寒湿地土壤无机磷形态的影响

为探究在全球气候变化敏感区的干旱区高寒湿地上,氮添加对土壤无机磷形态的影响。在保护良好的巴音布鲁克高寒湿地沼泽(S)、沼泽草甸(SM)和草甸(M)布设野外原位试验,依据巴音布鲁克草原氮沉降量,设置0(CK),8(N1),16(N2) kg·N/(hm²·a)的施氮量,研究短期氮添加对高寒湿地土壤无机磷形态的影响。结果表明:(1)高寒湿地土壤全磷含量平均为1.09 g/kg,总无机磷平均为492.71 mg/kg,而总无机磷平均占全磷的45.67%。(2)3种湿地类型土壤无机磷主要以Ca—P形态存在,在Ca—P中以Ca₁₀—P为主,占无机磷含量的50.27%~64.69%。S区土壤Al—P、Fe—P含量显著高于SM和M区,SM区Ca₂—P、Ca₈—P、O—P含量显著高于S和M区,M区土壤Ca₁₀—P含量显著高于S和SM区。(3)氮添加显著影响高寒湿地土壤各形态无机磷的含量,氮添加下,S和SM区土壤Al—P含量较CK显著增加了9.92%~17.35%,而Ca₈—P含量显著降低3.18%~9.36%。[JP]S和M区土壤Fe—P含量显著降低了3.18%~9.36%,S区土壤Ca₂—P含量显著降低了10.31%。氮添加下3种湿地类型土壤O—P含量均显著增加,较CK显著增加21.83%~25.94%。(4)土壤pH、有机碳、碱解氮和速效钾均是影响无机磷形态的重要因子。不同湿地类型土壤无机磷形态含量存在显著差异,氮添加显著改变了土壤各无机磷形态含量,主要是通过增加土壤中难利用无机磷(O—P)含量,使高寒湿地土壤的供磷潜力降低。研究结果有助于预测未来氮沉降持续增加背景下全球高寒湿地土壤无机磷形态的变化趋势。     

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。