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。     

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。     

黑土、黑钙土玉米苗期根际无机磷的形态变化

现在对植物利用土壤磷的研究不仅限于传统的"有效磷"观点.根际土壤磷被根系活化、耗竭的作用相当明显[1,2],并且植物不同基因型的这种作用也存在着差异.蒋柏藩、顾益初报道了石灰性土壤无机磷分级体系[3]和分级方法[4],并将Ca-P细分为Ca2-P、Ca8-P和Ca10-P,这一分级方法也适合于中性土壤.本文应用根盒培养技术,在黑土和黑钙土上研究玉米根际对各形态无机磷的活化以及肥料磷的利用.     

长期施磷对灰漠土无机磷形态的影响

通过3年田间肥料定位试验,研究不同磷肥用量对灰漠土无机磷形态的影响及其与土壤速效磷的相关性。试验中磷肥(P2O5)用量设置4个水平:0,75,150,300kg/hm2(分别以P0、P75、P150和P300表示)。结果表明,连续3年不施肥,土壤Ca2-P和Ca8-P、Al-P、Ca10-P含量均在年际间呈降低趋势,而Fe-P含量较初始值增加15.4%,O-P变化不大。不同磷肥用量下,Ca2-P、Ca8-P、Fe-P含量随磷肥用量增加,在年际间显著增加,较第1年增幅分别为21.3~71.6%,13.4~24.8%,4.9~13.9%;Al-P含量仅在第3年略有增加,O-P和Ca10-P含量受磷肥用量和施肥年限的影响不大。Ca2-P、Ca8-P、Fe-P在无机磷中的比例随施肥年限的增加而增加,Al-P和O-P的比例变化较小,Ca10-P所占比例在年际间随磷肥用量增加呈降低趋势。土壤速效磷含量在不施磷肥处理下持续降低,而在不同磷肥用量下,土壤速效磷含量随磷肥用量增加,在年际间呈增加趋势,且增加幅度随施肥年限增加而增大。连续施肥3年后,土壤Ca10-P和O-P与其余形态无机磷的相关性较差,且Ca10-P和O-P与速效磷之间相关关系不显著,各形态无机磷对速效磷的有效性依次为Ca2-PCa8-PFe-PAl-PCa10-P、O-P。     

持续六年施用不同磷肥对稻田土壤磷库的影响

以草甸棕壤稻田为研究对象,采用磷素分级方法研究持续6年施用不同磷肥对稻田土壤磷库组成及磷有效性的影响,明确最有效培肥稻田土壤的磷肥品种。结果表明,持续6年施用不同磷肥土壤无机态磷占土壤磷库的65.64%~81.30%,有机态磷占土壤磷库的18.70%~34.36%;施用不同磷肥均可增加土壤无机磷含量,其中施用磷酸二铵、重钙、过磷酸钙等常规无机磷肥土壤有机磷含量显著增加。施用包膜或含有机酸磷肥的土壤有机磷含量显著低于施用常规无机磷肥土壤。施用包膜或含有机酸磷肥可显著提高磷有效性,施用包膜重钙效果最好。含有机酸磷肥尽管能活化磷素,但也会导致养分流失。施用包膜或含有机酸磷肥是提高土壤磷素库容的有效措施。     

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。     

施磷对吉林省西部盐碱土水田土壤无机磷组分的影响

为探明磷肥施用对盐碱土水田土壤无机磷组分的影响,以吉林省西部地区盐碱土水田土壤为研究对象,通过田间试验结合室内分析的方法,研究了不同磷肥施用量的情况下,土壤不同形态无机磷在水稻生育期内含量的动态变化。结果表明:施用磷肥可以在整个水稻生育期间提高盐碱土水田土壤中的有效磷源及潜在磷源的含量,包括Ca_2-P、Ca_8-P、Al-P和Fe-P等不同形态的无机磷含量;O-P是土壤无机磷组分中含量较高且极稳定的磷,在一个水稻生育期内,施肥不会引起O-P含量的明显变化;虽然以往认为Ca_(10)-P是土壤中不可利用的磷,但本研究中发现,Ca_(10)-P在水稻生育期间仍可发生一定的转化,较高磷肥施用量有利于土壤中Ca_(10)-P的积累。研究表明,盐碱土水田磷肥的施用,在水稻生育前期可以形成可被水稻吸收的有效态磷源和潜在磷源,水稻生育后期则开始向无效态磷转化并在土壤中积累。     

三峡库区消落带土壤无机磷的生物有效性

采用盆栽试验研究三峡库区消落带土壤在不同施磷水平下莴笋对磷肥的吸收利用及各形态无机磷的吸收变化。结果表明,随着磷肥施用量的等梯度增加,与不施磷肥的处理2(NP0K)相比,莴笋产量显著增加,增产达78%~174%,表明在施用相同氮、钾肥的基础上,增施磷肥可使莴笋增产;不同施磷水平下,养分含量表现为茎全磷含量高于叶全磷含量,茎磷含量随着施磷水平增加而逐渐增大,其中以处理9(NP210K)含量13.3g/kg最高,高出处理2(NP0K)的60%,而叶全磷含量各处理间无明显差异,可见,大量施用磷肥明显提高植株地下部分磷素的含量;而不同施磷水平下,莴笋叶的养分吸收量均大于茎吸收量,处理3(NP30K)到9(NP210K)不同施磷水平下的茎、叶磷吸收量均明显高于处理2(NP0K),表明在一定肥料比例下,磷肥的适量增加有助于莴笋吸磷量的升高;通过不同施磷水平下,各形态无机磷含量与有效磷含量、生物量的关系及各处理间无机磷含量的变化得知,三峡库区消落带土壤,各无机磷形态的生物有效性表现为Fe-PCa2-PAl-PCa8-PO-P、Ca10-P。     

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。     

磷肥减施对玉米根系生长及根际土壤磷组分的影响

【目的】 我国农业过量和不合理施用磷肥现象普遍存在,导致磷资源的浪费,对环境也造成潜在威胁。研究减少磷肥用量对玉米产量、根系形态及根际中磷转化特征的影响,为集约化农业生产体系中磷肥合理施用提供技术基础。 【方法】 在河北省衡水小麦玉米轮作体系下连续三年进行了田间试验,在冬小麦季设置4个P₂O₅用量处理:0、112.5、150.0、187.5 kg/hm2,收获后在原处理小区免耕播种夏玉米。利用WinRHIZO根系分析系统分析获取根长、直径等数据,测定玉米籽粒产量、生物量和地上部磷含量及根际土壤中磷形态等指标。 【结果】 与农民习惯磷肥用量(P₂O₅187.5 kg/hm2)相比,3年磷肥用量减施20%~40%处理(P₂O₅150和112.5 kg/hm2),玉米籽粒产量、根系长度与直径和土壤有效磷含量尚未发生明显变化。但3年不施磷处理,根际土壤有效形态磷含量和玉米籽粒产量开始出现下降趋势。2009年和2010年玉米收获期,不施磷肥处理根际土壤有机磷含量低于非根际土壤。2008年玉米苗期和收获期土壤有机磷分组中,中等活性有机磷含量最高;磷肥减施20%~40%处理苗期根际中中等活性有机磷含量显著低于非根际土壤。土壤无机磷形态分组研究发现:从玉米苗期到收获期,各磷肥处理根际和非根际土壤中Ca₂-P下降明显;而不同磷肥处理间土壤中Ca₁₀-P、Ca₈-P、O-P (闭蓄态磷)、Al-P和Fe-P含量差异不显著。减施磷肥处理2008年玉米苗期根际土壤微生物量P含量较非根际土壤高;与习惯施肥量相比,磷肥减施未明显降低根际土壤微生物量磷。 【结论】 在华北小麦玉米轮作种植体系下,在土壤肥力水平较高地区,连续3年将小麦季磷肥的习惯用量减少20%~40%,对夏玉米产量、根系形态以及根际土壤无机磷、有机磷、微生物量磷含量影响尚不明显,因此,该地区磷肥施用量可从习惯用量的P₂O₅180 kg/hm2减至112.5 kg/hm2。