屯留县碳酸盐褐土磷素分布特征

试验结果表明,碳酸盐褐土有效磷含量很低,仅占土壤全磷量的1.0～1.6％;土壤磷素组成以无机磷为主,Ca—P是无机磷主要成分。其次为O—P(闭蓄态磷)、A1—P、Fe—P、NH_4Cl—P,Or.—p(有机磷)占土壤全磷量的10.0～17.9％;磷肥施用只能在短期内对土壤各形态磷的水平分布产生影响。     

杭州市郊典型菜园土壤磷素状况及磷素淋失风险研究

    采用化学测试方法研究杭州市郊25个典型菜园土壤的磷素状况以及农学和环境磷素测试值间的相互关系,以建立磷素淋失的评价指标结果表明,菜园土壤全磷(TP)和土壤测试磷如水溶性磷(CaCl2-P)、速效磷(Olsen-P)、Mehlich Ⅲ提取的磷(PM3)均存在较大的变幅,分别为07～29 gkg-1、048～1964 mgkg-1、1065～15160 mgkg-1和5053～90495 mgkg-1,72%的土壤超过菜园土磷素丰缺的有效磷临界值(Olsen-P＝60 mg·kg-1)草酸浸提的土壤磷饱和度(DPSox)和Mehlich Ⅲ浸提的土壤磷饱和度(DPSM3)分别在691%～4915%和582%～5256%之间,与TP、Olsen-P、PM3之间存在极显著的正相关,DPSox与DPSM3间存在极显著正相关通过分段线性模型分析水溶性磷与Olsen-P、DPSox和DPSm3的关系,均存在一个明显的突变点(土壤磷素淋失的临界值),该值分别为Olsen-P＝7619 mg·kg-1,DPSox＝26%,DPSM3＝22%,供试土壤中超过上述Olsen-P或者DPS临界值的占60%以上,存在磷素淋溶的风险土壤磷素淋失的Olsen-P临界值高于农学磷素丰缺的临界值,因此,合理施用磷肥和有机肥使土壤磷水平低于上述磷素淋失临界值,不仅可以满足作物的磷素营养需要,而且可以避免磷淋溶进入水体     

施磷对水稻土磷素淋溶的影响

采用土柱模拟方法研究施用不同剂量磷肥条件下水稻土磷的淋溶损失及土壤中磷素垂直移动规律。结果发现,各施P处理条件下淋洗液中的P含量无明显规律,折合每公顷损失可溶性磷(DP)量为0.9～1.3 kg/hm2,颗粒态磷(PP)0.93～1.17 kg/hm2,总磷(TP)1.83～2.48 kg/hm2,DP与PP含量接近。施磷400 kg/hm2时,表土中的P开始产生下移现象,当施P量高于800 kg/hm2时,P在30 cm土层有明显累积,P移动距离可达10 cm甚至以上。对上层土壤磷素淋失临界值进行预测,得到当土壤Olsen-P阈值为46.11 mg/kg,超过该值土壤P就有可能产生垂直移动,导致磷素流失。     

温室土壤磷素迁移变化特征研究

采用野外调查采样和室内分析相结合的方法,研究了典型温室栽培地区山东寿光土壤磷素状况及其迁移变化特征.结果表明:(1)除Ca10-P外,温室土壤耕层(0～20 cm)全磷及无机磷组分含量均显著高于露地土壤,其平均含量分别为露地土壤的2.9、3.7、5.6、4.1、3.4倍和6.1倍,且以耕层累积为主,表现出明显的表聚特征,并有向下迁移的趋势;(2)在温室栽培的前期,磷素累积较快,连续种植了4～8 a时,全磷含量达到一个较高范围,为露地土壤的2～4倍,随着种植年限的继续增加,其再累积磷素的能力较差,甚至略有下降;(3)Ca8-P、Al-P和O-P是温室土壤磷素累积的主要形态,与露地土壤相比,其在0～20 cm耕层的平均增加量分别为296.5、288.5、306.0 mg·kg-1;(4)温室土壤耕层水溶性磷和速效磷的平均含量为10.9 mg·kg-1和248.4 mg·kg-1,分别为露地土壤的8.7倍和5.4倍,磷淋失并造成环境污染的可能性很大.     

山西省不同地区褐土对磷素的吸附特征

为了合理施用磷肥,减少农田土壤磷素流失风险,通过室内等温吸附解吸试验研究山西省境内太原市小店区、运城市永济市、长治市长子县3个地区不同土层褐土对磷的吸附、解吸特征,并在初始外源磷质量浓度为100 mg/L时,研究土壤对磷的吸附动力学特征。结果表明,不同地区的不同土层褐土对磷的吸附量及解吸量均随初始外源磷质量浓度的增加而增大,吸附量随土壤深度的增加而增大,而解吸量则随土壤深度的增加而减小。不同地区的不同土层褐土对磷的吸附过程与Langmuir方程拟合良好;拟合参数最大吸附量(Q_(max))、表面吸附系数(K)、最大缓冲容量(MBC)最大值均出现于长子县褐土。小店区、永济市、长子县0～20 cm土层Q_(max)值分别为740.74,781.25,787.40 mg/kg;20～40 cm土层Q_(max)值分别为757.58,793.65,806.45 mg/kg;40～60 cm土层Q_(max)值分别为769.23,806.45,813.01 mg/kg。不同地区的不同土层褐土对磷等温吸附结果均可与准二级动力学很好地拟合;吸附平衡时土壤对磷的吸附量qe最大值出现于长治市长子县褐土40～60 cm土层土壤,最小值出现于太原市小店区褐土0～20 cm土层土壤;准二级动力学模型速率常数k值的最大值、最小值分别出现于永济市40～60,0～20 cm土层土壤。由此可知,长子县褐土对磷有较强的吸附能力,而小店区褐土对磷的吸附能力相对较弱。在种植过程中,应根据当地土壤对磷的吸附能力,合理使用磷肥,减少土壤磷素流失风险。     

秸秆还田量对东北旱地土壤磷素淋溶及玉米产量的影响

为探讨东北旱地秸秆还田量对磷素在土壤中垂直分布及玉米产量的影响,采用随机区组设计进行玉米栽培试验,以常规施肥为对照（CK）,在常规施肥的基础上添加秸秆,设置秸秆用量分别为0.25、0.50、0.75、1.00、1.25和1.50 kg·m^-2。分别测定不同处理0—90 cm土层土壤中全磷（total phosphorus,TP）和速效磷（available phosphorus,AP）含量、淋溶液的累积淋失量和玉米产量。结果表明,土壤TP和AP含量随着土壤深度的加深逐渐减少。与CK相比,随着秸秆还田量的增加磷素向下迁移降低,秸秆还田量对土壤剖面磷素向下迁移影响显著;淋溶液中P含量显著减少,其中TP降低12.93%～59.85%,AP降低11.22%～46.28%。秸秆还田显著影响玉米产量,秸秆还田量为0.75 kg·m^-2时产量最高,较CK增产14.61%。综上所述,秸秆还田可以增加耕层土壤速效磷含量,减少土壤磷素淋失,大幅提高玉米产量,为东北旱地秸秆还田减少磷素淋溶、控制农业面源污染提供了理论依据。     

山东褐土高产农田的供磷特性

山东省兖州、肥城少部分褐土有机质含量较低,严重缺磷,不缺氮和钾;微量元素中极小部分缺硼和锰。回归分析结果表明,褐土的有效磷含量是制约夏玉米产量的主要养分因素。褐土表层土壤中全磷以无机磷为主,且以Ca10-P含量最多,有机磷中以MLOP(中度活性有机磷)含量最高。灰色关联分析结果表明,褐土中的Ca2-P和LOP(活性有机磷)的相对有效性较高。褐土吸附和固定的主要基质分别是无定形Fe2O3和游离Fe2O3,解吸则主要受CaCO3的影响。褐土的3种磷酸化酶以碱性磷酸化酶的活性最高。有机解磷细菌数量大于无机解磷细菌数量,土壤微生物转化有机磷强度大于转化无机磷强度。高产农田的水解氮和供磷强度均极显著高于中低产田,缓效磷、Ca2-P和LOP含量均显著高于中低产田;3种磷酸化酶的活性、解磷细菌数量和土壤微生物转化有机磷和无机磷强度,高产田均高于中低产田;高产田比中低产田对磷的吸附能力弱,固磷能力差别不显著,对吸附磷的解吸较易。     

长期施肥对褐土土壤磷素累积及层间分布的影响

通过对山西省寿阳县褐土旱地15年长期定位施肥试验,结果表明,有机无机配合施肥及单施有机肥都能显著增加0～40 cm土壤全磷、有机磷和速效磷的含量,单施化肥能够提高0～20 cm土壤全磷、有机磷和速效磷含量。长期施肥主要增加了0～20 cm土壤全磷、有机磷和速效磷含量。土壤磷素层间分布随不同的有机无机配合施肥发生变化。     

短期磷耗竭对褐土磷形态及细菌群落的影响

磷肥是作物高产的一个重要保障,然而过量施磷及其低利用率,易造成土壤中磷的累积,加剧磷矿耗竭和水体富营养化风险。因此研究土壤中累积磷素的耗竭特征,能为提高土壤累积磷的高效利用和降低环境风险提供理论依据。本研究以玉米为试验作物,以初始有效磷含量分别为 17.23 mg·kg^-1（ T1）、40.2 mg·kg^-1（ T2）、108.62 mg·kg^-1（ T3）和 181.33 mg·kg^-1（ T4）的褐土为供试土壤,通过盆栽试验,以连续种植5茬玉米的方式耗竭土壤中的累积磷,分析磷耗竭过程中土壤有效磷、磷形态（改进的Hedley法测定）、土壤理化性质和细菌群落结构的变化。结果表明,褐土磷耗竭过程中,有效磷含量总体呈下降趋势,而且初始含量越高,降幅越大。对于活性磷组分,T1处理显著升高,T2、T3和T4处理显著降低;中等活性磷含量降低,在耗竭中呈现先降低后升高的趋势,主要受稀盐酸提取态磷（Dil.HCl-Pi）和氢氧化钠提取态有机磷（NaOH-Po）的影响;稳定性磷含量升高,其中主要为浓盐酸提取态无机磷（Conc.HCl-Pi）和残渣态磷（Residual-P）含量升高。土壤有效磷和有机质与磷形态显著相关。磷耗竭过程影响了细菌群落结构和组成,T4处理最为明显。在门分类水平上,T4处理蓝细菌门（Cyanobacteria）等相对丰度在耗竭过程中显著下降;芽单胞菌门（Gemmatimonadota）等相对丰度在耗竭过程中显著上升 ;在属分类水平上 ,类诺卡氏菌属（Nocardioides）、norank_f_AKYG1722和节杆菌属（Arthrobacter）等相对丰度在耗竭过程中显著下降;norank_f_67-14和沙壤土杆菌（Ramlibacte）等相对丰度在耗竭过程中显著上升。属分类水平上相对丰度前40的多个细菌属与有效磷、活性磷、有机质显著相关。类诺卡氏菌属和节杆菌属等可能会促进中等活性磷转化为有效磷和活性磷;微枝形杆菌属和斯克尔曼氏菌属等则可能利用土壤中的稳定性磷。褐土磷耗竭会降低土壤有效磷含量,显著消耗土壤活性磷中的无机磷NaHCO₃-Pi和中等活性磷中的有机磷NaOH-Po,增加土壤中稳定性磷的含量。土壤磷耗竭过程中,门分类水平上的放线菌门、厚壁菌门等菌门和属分类水平上的类诺卡氏菌属、微枝形杆菌属、和斯克尔曼氏菌属等菌属与有效磷间相互影响。本研究为褐土磷耗竭过程中磷形态转化及微生物调控提供了理论依据,为土壤累积磷的利用提供支撑。     

不同磷水平对山东褐土耕层无机磷形态及磷有效性的影响

 为了在褐土土壤上合理施用磷肥及提高磷的植物有效性,笔者采用室内土柱模拟试验,研究了不同施磷量对褐土耕层中不同磷组分的含量及磷素有效性的影响。结果表明,褐土耕层的速效磷含量与施磷量成极显著正相关,土壤磷素的活化系数也随施磷量的增加而显著提高;在褐土无机磷组分中对速效磷的贡献最大的是Ca2-P,其次是Fe-P,再次是Ca8-P。随着施磷量的增加,而作为作物迟效磷源的Ca10-P含量没有明显变化,说明在相当长的时间内是不可能被作物吸收利用的。石灰性磷仍是褐土耕层无机磷的主要形态,无机磷的各组分所占比例的高低依次是Ca10-P、O-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P,所占比例最低的是Ca2-P。     

长沙市郊不同种植年限菜地土壤磷状况及淋失风险分析

目的提出长沙市郊蔬菜土壤磷淋失临界值,对不同种植年限对土壤淋失风险的影响进行评价。方法选择长沙市郊3种不同种植年限蔬菜土壤为研究对象,采用化学测试方法分析菜地土壤有效磷含量与磷素淋失风险之间的关系。结果Olsen-P与CaCl2-P和土壤溶液中磷浓度之间存在极显著的正相关,并且随着Olsen-P浓度的增加,CaCl2-P和土壤溶液中磷也随之增加并存在一个明显的突变点。通过分析Olsen-P含量与CaCl2-P含量和土壤溶液中磷含量之间的关系,确定80mg·kg-1为长沙市郊菜地土壤磷淋失的临界值。利用GIS和指示克立格法得到长沙市郊蔬菜土壤超过临界值的磷淋失概率并划分为4个淋失风险等级,结果表明,超过30年的老蔬菜基地(陈家渡)和15年左右种植年限的蔬菜基地(黄兴镇)均存在高强度磷淋失风险,磷淋失风险系数分别为3和2.93。1-2年新开辟蔬菜基地(宁乡)磷淋失风险最低,淋失风险系数为0.06,基本不存在磷淋失的风险。结论长沙市郊菜地土壤磷淋失风险严重,种植年限越长,淋失风险越大。     

四川紫色土坡耕地磷素渗漏迁移初探

通过对川中丘陵区冬小麦-夏玉米轮作条件下,玉米季不同施肥试验田渗漏水的观测与分析,研究了紫色土坡耕地在天然降雨时渗漏水的产流规律及土壤磷素的淋溶迁移特征。结果表明,渗漏水量与降雨量呈明显的指数关系,与雨强大小没有直接关系。暴雨下渗漏水中的DTP及PO34--P含量变化过程呈现明显的二次波峰规律。不同的施肥条件显著影响渗漏水的DTP含量,NP处理最高,DTP含量达到了0.047mg·L-1。PO43--P是DTP的主要组成形态,占了DTP的62%～85%。不同施肥处理渗漏水的DTP迁移总量为4.0～7.5g·hm-2。     

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。     

土壤磷淋溶状况及其Olsen磷“突变点”研究

对英国Broaddbalk长期土壤肥料试验地和Woburn农场三块试验地地下排水中磷形态及其含量等研究表明(1)由于连续150多a的施肥,Broadbalk试验地地下排水中总磷(TP)浓度很高,最高达4.83 mg@L-1;其中,以颗粒附着态磷(PP)为主,其次是可溶态反应性无机磷(MRP),可溶态有机磷(DOP)含量最低;(2)随着降雨量和排水量的增大,Broadbalk试验地地下排水中TP浓度和PP所占的比例明显增大;(3)Woburn农场三块试验地地下排水中磷浓度较低,且以MRP为主要成分;(4)用"突变点"法可以较好的预测土壤磷淋溶的趋势;Broadbalk和Woburn农场发生磷淋溶的土壤Olsen-P含量"突变点"分别是60 mg@kg-1和17mg@kg.     

褐土和潮土土壤微生物量氮的测定研究

研究了用碱性过硫酸钾氧化法流动注射分析仪测定褐土和潮土土壤微生物量氮的可行性,并与开氏法进行了比较,同时采用碱性过硫酸钾氧化法测定了河北省不同肥力水平褐土和潮土麦田土壤微生物量氮含量.结果表明:采用碱性过硫酸钾氧化法,可使褐土和潮土浸提液中加入的有机态氮(尿素和EDTA)和铵态氮的回收率达95.33%～100%,与开氏法所测结果基本一致,相关系数达0.99.采用碱性过硫酸钾氧化法测得河北省2大土类不同肥力水平麦田土壤微生物量氮为1.80～66.76 mg/kg,其中褐土为6.39～66.76 mg/kg、潮土为1.80～20.98 mg/kg.     

铅在石灰性褐土中的淋溶转化研究

以石灰性褐土为供试土壤,采用室内模拟降雨淋溶土柱的方法,研究了相当于山西省太谷县平均年降水量条件下,铅在土壤垂直方向上迁移转化规律。结果表明:不同肥力土壤中的铅在0～20cm土层中均有不同程度的迁移转化,肥力不同的土壤迁移转化的规律不同。淋溶后高肥力的土壤可促使其他形态的铅向铁锰氧化物结合态、残渣态铅转化,降低了铅的有效性。为探讨铅在土壤生态系统中的循环特征及污染土壤的改良和修复利用提供理论依据。     

磷肥和有机肥对不同磷水平土壤磷渗漏影响研究

采用土柱培养的模拟试验方法研究了在不同磷水平土壤上大量施用磷肥和有机肥对土壤测试磷、土壤磷渗漏的影响及影响机理.结果表明,不同磷水平土壤施用磷肥或有机肥土壤CaCl2-P、Olsen-P和土壤渗漏液中可溶性磷均显著增加;单位量磷肥或有机肥所增加土壤各形态磷量随土壤磷水平的增加而增大;随着磷肥或有机肥用量的增加,单位量磷肥或有机肥所增加各形态磷量也逐渐增大,差异均达到显著和极显著水平.在施用磷肥的基础上增施有机肥可以提高土壤CaCl2-P、Olsen-P含量和土壤渗漏液中可溶性磷的增长幅度.土壤磷的渗漏量与土壤测试磷呈显著正相关;单位量磷肥或有机肥所增加的土壤渗漏磷量随着磷肥或有机肥用量以及土壤磷水平的增加而增加.Olsen-P含量与土壤磷吸持指数(PSI)呈显著负相关关系,与土壤磷的吸附饱和度(DPS)呈显著正相关关系.     

长期施肥对栗褐土腐殖质组分的影响

栗褐土肥力低,质地轻,保水保肥性能差,研究长期施用不同肥料对其腐殖质含量与质量的影响,对提高土壤肥力具有重要作用。试验对山西省河曲砖窑沟流域试验区进行了长期定位施肥研究。结果表明,栗褐土经过20年的不同施肥处理,与不施肥相比,耕层腐殖质均有显著积累,其效果以高量有机肥低量有机肥单施化肥,单施有机肥与有机肥和氮肥及有机肥和氮磷肥配合施用差异不显著;不同肥料对腐殖质中胡敏酸、富里酸和胡敏素三种组分含量的影响也表现出与腐殖质相似的规律,但对不同组分的影响程度不同。单施化肥比较有利于富里酸的积累,HA/FA比值有降低趋势,不利于提高腐殖质品质;而有机肥对增加胡敏酸含量更具有优势,HA/FA比值明显高于对照,对提高腐殖质品质效果显著。     

山东主要土类的解磷细菌及其与供磷特性的相关分析

山东省3种土类相比,褐土的解无机磷细菌数量最多,平均为1.610×106个/g,其次是潮土和棕壤,3种土类高产田平均为1.472×106个/g,大于中低产田;而3种土类的解有机磷细菌数量潮土最多,平均为2.564×106个/g,其次是褐土和棕壤,3种土类高产田平均为2.603×106个/g,大于中低产田;但差异均不显著。同一土类和同一个产量水平比较,不仅解有机磷细菌的数量高于解无机磷细菌数量,而且解有机磷细菌与有效磷和缓效磷含量相关系数均大于解无机磷细菌数量与有效磷和缓效磷含量的相关系数。比较3种土类和2个产量水平,除个别试验误差外,解有机磷细菌数量分别与供磷强度、有效磷和缓效磷含量呈正相关;而解无机磷细菌只在棕壤中与缓效磷、在潮土中与供磷强度和有效磷呈正相关。通过对山东省3种土类和2个产量水平的解磷细菌及其与供磷特性的相关性分析,探讨了解磷细菌提高土壤磷素有效性的途径,为利用解磷细菌改善土壤供磷状况提供科学依据。