稻田红壤水旱轮作中磷素有效性变化研究

通过模拟培养及盆栽试验研究了稻田红壤在水旱轮作中土壤磷素有效性的变化及其对植株生长的影响，并揭示了变化产生的成因。模拟培养试验表明：供试的两种土壤均表现出土壤淹水后速效磷提高，落干后明显下降的规律。采用ＮａＨＣＯ３浸提法测得的升降变幅小，而采用０．０３ｍｏｌ／ＬＮＨ４Ｆ－０．０２５ｍｏｌ／ＬＨＣｌ浸提法测得的变幅大，能较好地评价对作物有效的实际情况。盆栽试验表明前作水稻施磷效果不明显或仅有微效，但在后作油菜上施磷效果非常明显，前作水稻或油菜施磷后对后作均有明显的后效。通过对不同水分状态下土壤不同形态磷的测定表明，上述干湿交替情况下速效磷的变化与土壤中非晶型铁铝结合态磷氟化物（特别是铁结合态）的变化密切相关     

溶磷细菌及组合对复垦土壤磷素有效性的影响

为研究溶磷细菌对复垦土壤磷素有效性的影响,通过PVK平板稀释法从石灰性土壤中分离筛选溶磷细菌,将溶磷能力强的作为试验菌株,采煤沉陷区复垦第3年土壤为供试土样通过盆栽试验研究单菌株及其组合对复垦土壤有效磷、磷吸附特性、油菜产量和吸磷量的影响。试验筛选出7株溶磷能力在296. 5～563. 5 mg·L~(-1)之间的菌株,其溶磷能力与溶磷圈直径(D)/菌落直径(d)的比值呈显著正相关;结合形态特征、生理生化及16sRNA序列分析得出,W1、W6属于Enterobacter sp.,W2、W4属于Burkholderia sp.,W3、W5属于Rahnella sp.,W7属于Fluorescent pseudomonas。选择W3、W4、W7作为试验菌株,试验结果表明溶磷细菌可以提高复垦土壤有效磷、磷酸酶、蔗糖酶、油菜产量以及吸磷量,与单菌株试验相比,组合溶磷细菌对复垦土壤磷素影响较大,W3、W4、W7菌株组合复垦土壤有效磷、磷酸酶、蔗糖酶、油菜产量和吸磷量在所有组合中最高;溶磷细菌可以降低复垦土壤最大吸磷量(Xm)和吸附常数(k),W3、W4、W7 3株菌株组合复垦土壤最大吸磷量和吸附常数最小,分别为555. 6 mg·kg~(-1)和0. 002 8;因此在复垦土壤上W3、W4、W7 3株菌株共同施用对磷素有效性的效果最佳。     

红壤磷素水平与油菜生长及根际土壤磷素组成变化

盆栽试验研究江西鹰潭和湖北咸宁红壤上残留磷对油菜生长吸收磷素的影响及根际和本体土壤的无机磷组成，结果表明：在2种供试红壤上油菜产量均与土壤速效磷含量高低相关；油菜植株对P吸收增加最快的时期在90－200d，且土壤残留量影响其吸收动力学；鹰潭红壤的根际土pH低于本体土，咸宁棕红壤上趋势相反；NH4F和NaHCO3提取土壤有效磷，鹰潭红壤上根际土壤有效磷亏缺，而咸宁棕红壤的根际土壤有效磷含量高于本体土壤；2种土壤的Ca2-P及Fe-P含量与有效磷含量的变化趋势类似，而O－P含量的相对高低与有效磷含量变化趋势相反。     

农学与环境学上磷素测定方法在石灰性潮土中的应用比较

应用3种农学上土壤有效P的提取法(Bray-1、Olsen和Mehlich-3分别表示为:BP、OP和MP)和3种环境学上土壤中P的提取法(氧化铁试纸法、阴离子交换树脂膜法和蒸馏水直接提取法分别表示为:FP、RP和WP),对30个石灰性潮土土样进行分析测定。结果表明,不同提取剂所测定的土壤P的含量顺序为MP>FP>RP>BP>OP>WP,它们之间是线性相关的,3种农学上土壤P提取法所测定的P含量之间的相关系数(r2)从0.807到0.869;3种环境学上土壤P提取法所测定的P含量之间的相关系数从0.470到0.817;BP和FP、RP、WP之间的相关系数分别为0.808、0.893和0.953,MP和FP、RP、WP之间的相关系数分别为0.783、0.789、0.857,OP和FP、RP、WP之间的相关系数分别为0.755、0.701、0.761。另外,土壤全P和各提取法所测定的P的含量之间也是线性相关的,相关系数从0.703(MP)到0.811(BP);土壤P饱和度(DPS)和各种提取方法所测定的P的含量之间的相关系数从0.639到0.789。     

茶园红壤磷素形态组成特点及其影响因素研究

为了解茶园土壤磷素化学形态特点及磷的生物有效性,从浙江省境内采集35个代表性茶园红壤,详细鉴定土壤磷素形态,并与周围的荒地红壤进行比较。结果表明,茶园红壤磷素以无机磷为主,有机磷与无机磷占全磷的比例平均分别为27.39%和72.61%,有机磷占全磷的比例与土壤有机碳含量呈正相关。茶园红壤有机磷主要为中度活性有机磷与中度稳定性有机磷为主,高度稳定性有机磷和活性有机磷占比较低;无机磷以闭蓄态磷为主,其次为铁磷和铝磷,钙结合态磷含量较低。Ca₂-P、Al-P和Fe-P占全磷的比例随土壤磷素积累而提高,施用有机肥可促进茶园红壤有机磷、Ca₂-P和Al-P的形成。与荒坡红壤比较,茶园红壤具较高的有机磷、Ca₂-P和Al-P。土壤有效磷与Ca₂-P、Al-P的相关性最高。     

红壤磷吸附解吸特性及环境效应研究

对两种不同耕作年限红壤的磷吸附解吸特性及环境效应进行了研究,结果表明:两种不同耕作年限的红壤对磷的吸附量均随磷液浓度的增加而增加,且新开垦地土壤对磷的吸附速度高于多年耕作地土壤;土壤磷的解吸受土壤吸附磷量的制约,在土壤磷液浓度相等的条件下,土壤磷的吸附量越大则磷解吸量相应增加,而土壤磷最大吸附量越高,则磷的解吸量反而越少.Langmuir方程可以很好地拟合磷吸附过程.多年耕作地土壤磷吸附饱和度比环境敏感临界指标(25%)小1.5个百分点,表明经长期耕作的农田土壤磷已经接近流失的临界值,施磷肥要量出而入;而新开垦的耕地磷吸附饱和度仅为9.6%,为了达到高产目的仍需要多施磷肥.     

表征测试指标分析土壤磷素流失风险的研究

土壤中的磷可随径流和淋溶流失进入到水体中,这种流失易增加水体发生富营养化的风险.为此,用于分析和评价土壤磷素流失风险的方法和指标在当前日益受到关注.介绍了用于土壤磷素流失风险分析的常用指标与表征方法,探讨了这些指标方法的实用性与局限性,最后指出了面向环境学意义的土壤磷素的表征指标的研究方向.     

红壤磷素水平与油菜生长及根际土壤磷素组成变化

盆栽试验研究江西鹰潭和湖北咸宁红壤上残留磷对油菜生长吸收磷素的影响及根际和本体土壤的无机磷组成,结果表明在2种供试红壤上油菜产量均与土壤速效磷含量高低相关;油菜植株对P吸收增加最快的时期在90～200d,且土壤残留磷量影响其吸收动力学;鹰潭红壤的根际土pH低于本体土,咸宁棕红壤上趋势相反;NH4F和NaHCO3提取土壤有效磷,鹰潭红壤上根际土壤有效磷亏缺,而咸宁棕红壤的根际土壤有效磷含量高于本体土壤;2种土壤的Ca2?P及Fe?P含量与有效磷含量的变化趋势类似,而O-P含量的相对高低与有效磷含量变化趋势相反.     

坡位与利用方式对红壤磷素储存容量的影响差异——以江西鹰潭孙家小流域为例

为明确坡位与利用方式对土壤磷素储存容量(SPSC)的影响差异,以更加准确地评估坡耕地红壤磷的流失风险,本研究以江西鹰潭孙家小流域内不同坡位(坡顶、坡上、坡中、坡底)及不同利用方式(稻田、花生旱地、橘园)的表层土壤为研究对象,对比分析了SPSC的变化规律与差异,探讨了土壤全碳、全氮、全磷、有效磷、铁铝氧化物含量等因子对SPSC的影响。结果表明：不同坡位的稻田、花生旱地与橘园的SPSC变化范围分别为-410.9～-137.8、-283.8～-128.0 mg·kg^-1及-280.6～-36.3 mg·kg^-1;且随坡位的降低,稻田(坡底除外)与橘园SPSC显著降低,而花生旱地SPSC则增加。与稻田土壤相比,同一坡位花生旱地与橘园SPSC相对增加;相关分析表明,不同坡位的稻田、花生旱地及橘园SPSC与土壤非晶质铁铝氧化物、游离态铁铝氧化物极显著正相关,且游离态氧化铝的影响相对最大,而与有效磷、总碳、总氮则显著负相关。江西鹰潭孙家小流域内红壤坡耕地SPSC均为负值,意味着此时的土壤均为磷源,土壤磷均具有流失风险;坡底的稻田及橘园、坡顶花生旱地土壤磷的...     

红壤性水稻土与耕型红壤对磷的吸持特性的研究

以湖南省发育于第四纪红土母质上的耕型红壤及其由这类红壤发育而成的水稀土为材料,用恒温吸附试验等方法研究了旱改水对土壤磷的吸持特性的影响以及控制土壤对磷的吸持特性变化的土壤因素,结果表明,在供试起始磷浓度范围内,红壤性水稻土对磷的吸持容量和吸持强度都大于耕型红壤;引起这一变化的主要原因是由于旱改水后,土壤水分状况的变化引起土壤中氧化铁的活性增强所致。     

北京平谷区土壤有效磷的空间变异特征及其环境风险评价

 【目的】探明土壤有效磷的空间分布,为合理科学配方施肥和识别农业面源磷污染重点控制区提供依据。【方法】在北京郊区平谷区布设1 058个采样点,测定其耕层（0～20 cm）与亚耕层（20～40 cm）土壤有效磷含量。应用地统计学方法对数据进行分析。【结果】平谷区耕层和亚耕层土壤有效磷的变异系数分别为1.15和1.29,均属强变异程度,其平均含量分别为32.80和9.74 mg?kg-1,耕层含量高于亚耕层,表现出一定的表聚性。耕层和亚耕层有效磷的空间相关距离分别为14.6和15.8 km。平谷区耕层土壤有效磷含量空间分布表现为：低山区＞平原区＞山区,主要与高程、土地利用方式及施肥量有关。亚耕层有效磷空间分布格局与耕层相似,但其含量远小于耕层。耕层土壤有效磷含量超过临界值（60 mg?kg-1）的概率为70%～90%的区域占研究区总面积的1.9%,主要分布在西北部的半山区。概率＜20%的区域占研究区总面积的70.1%,分散分布于东北部山区、东部半山区及中部、西南部平原区。【结论】平谷区果园、菜地和大田土壤磷素均有不同程度的盈余,有机肥和化肥的大量投入是平谷区土壤有效磷含量高的主要原因。大华山镇中部及刘家店乡东南部部分区域作为农业面源磷污染的重点控制区,应引起足够重视。     

赤泥对土壤磷素释放的影响

实验室模拟研究了0、300、500、700℃和900℃不同温度焙烧处理的赤泥对土壤有效磷释放的影响。结果表明,赤泥对土壤有效磷释放影响较大,不同温度焙烧处理的赤泥影响效果不一样,马弗炉500℃焙烧2h的赤泥施用量为405mgAl·kg-1时对土壤有效磷释放影响最大,培养3个月可抑制42.7%土壤有效磷释放。土壤有效磷含量随着赤泥加入量的增加和培养时间的延长而减少。施用赤泥导致土壤pH值略有升高,但是随着培养时间的延长,pH又逐渐降低至接近土壤培养前的值。赤泥可抑制土壤有效磷释放的特性有可能使其成为一种有潜力的降低土壤磷素流失的材料,这样既可以达到废物再利用,又可以减少磷素对环境的污染。     

有机磷在塿土中的组分分布及其生物有效性

利用Bowman和Cole提出的土壤有机磷分组方法,对长期施用有机肥的24个土样和有机肥进行了分析,同时,用3种纯有机磷试剂进行了盆栽试验。结果表明,在各土壤样品中,有机磷组分都以中度活性有机磷为主,活性有机磷在不同处理中差异较大,变化范围较宽。随着有机肥施用量的增加,有机磷总量以及活性有机磷、中度活性有机磷都会明显增加,三者与速效磷的相关分析都呈极显著水平。中度活性有机磷和小麦籽粒产量呈极显著相关关系。核糖核酸钠、卵磷脂、植酸钙在未灭菌盆栽试验中,对春小麦均有较高的植物有效性。     

长期施肥对黑土磷素积累及有效性影响的研究

通过黑土长期定位试验,查明了长期不同施肥条件下,土壤磷素积累及有效性。长期不施肥,土壤全磷下降37.4%,速效磷下降了60%;长期施用磷肥土壤全磷增加53.9%～65.7%,速效磷增加6～15倍。积累在土壤中的磷素具有生物有效性。     

黑土有效磷阈值区间的磷形态特征及对土壤化学性质的响应

【目的】 土壤有效磷（Olsen P）的农学阈值及环境阈值是土壤磷素管理的重要依据,但不同阈值区间磷形态学特征尚不明确。研究黑土有效磷不同阈值区间的磷形态特征及其影响因素,有助于理解土壤磷的转化过程,为优化有效磷管理和提高磷资源利用效率提供参考。【方法】 采集吉林公主岭市9个有效磷含量不同（11、21、31、40、57、69、128、331、490 mg·kg^-1）的农田耕层（0—20 cm）土壤,利用TIESSEN-Moir修正的HEDLEY磷分级法,对土壤无机磷和有机磷进行分级,并分析其与土壤有机质（SOM）、C/P、铁铝氧化物等土壤化学性质之间的关系,明确土壤有效磷不同阈值区间的磷形态特征及主控因素。【结果】 黑土磷库以无机磷为主,占比为71.25%—96.19%,有机磷占比较小,约为3.81%—28.75%。有效磷水平低于农学阈值（7.4—13 mg·kg^-1）时,活性态磷（LP）占比最小（19.89%）;有效磷水平低于环境阈值（51.0—56.4 mg·kg^-1）时,中活性态磷（ML-P）和稳定态磷（OP）占比接近,分别为36.03%和35.49%,均高于LP占比（28.48%）;有效磷水平高于环境阈值时,LP占比最高（42.86%）。有效磷水平高于环境阈值时,土壤的LP、ML-P的含量显著高于有效磷水平低于环境阈值的土壤,树脂磷（Resin-P）是环境阈值前后区间变幅最大的磷形态。PAC、M3-Al、游离态铝（Ald）、络合态铁铝（Fep、Alp）、非晶质态铁铝（Feo、Alo）随有效磷水平的增加而显著增加,C/P随有效磷水平增加而显著降低。相关分析表明,有效磷水平低于环境阈值时,SOM和活性较高的无机态磷（Resin-P、NaHCO₃-Pi、NaOH-Pi）呈显著正相关关系;有效磷水平高于环境阈值时,Fep+Alp与无机态磷（Resin-P、NaHCO₃-Pi、NaOH-Pi、D.HCl-Pi、C.HCl-Pi）呈显著正相关关系。冗余分析结果表明,有效磷水平低于环境阈值时,SOM和M3-Fe是影响黑土磷形态变化的关键因子,分别解释了全部变异的50.2%和24.1%;有效磷水平高于环境阈值时,Fep+Alp是造成磷形态差异的关键因子,解释了全部变异的68.1%。【结论】 活性态磷在有效磷水平低于农学阈值时占比最小,在有效磷水平超过环境阈值时,其占比最大,Resin-P是在环境阈值前后区间变幅最大的磷形态。SOM和M3-Fe是土壤有效磷水平低于环境阈值、Fep+Alp是高于环境阈值土壤影响磷形态变化的关键因子。     

中国马铃薯土壤氮磷钾丰缺指标与适宜施肥量

为了给我国马铃薯测土施肥提供科学依据,采用理论数据法、土壤养分含量与缺素处理相对产量回归方程法和“养分平衡—地力差减法”确定适宜施肥量新应用公式,开展了我国马铃薯土壤氮、磷、钾丰缺指标与适宜施肥量研究。结果表明,我国马铃薯土壤第1～7级全氮丰缺指标依次为≥2.22、1.55～2.22、1.08～1.55、0.76～1.08、0.53～0.76、0.37～0.53和＜0.37 g/kg,碱解氮依次为≥316、208～316、136～208、90～136、59～90、39～59和＜39 mg/kg;北方土壤有效磷(Olsen-P)第1～7级丰缺指标依次为≥51、25～51、13～25、6～13、3～6、1.5～3和＜1.5 mg/kg,南方土壤有效磷(Olsen-P)第1～6级丰缺指标依次为≥81、43～81、27～43、15～27、4～15和＜4 mg/kg;我国土壤速效钾(NH<sub>4</sub>OAc-K)第1～6级丰缺指标依次为≥307、182～307、120～182、72～120、31～72和＜31 mg/kg。当氮、磷、钾肥当季利用率分别为40%、20%和50%,马铃薯目标产量15~75 t/hm<sub>2</sub>时,土壤养分丰缺级别第1~7级的适宜施氮量范围依次为0～0、23～113、45～225、68～338、90～450、113～563和135～675 kg/hm<sub>2</sub>,适宜施磷量范围依次为0～0、12～60、24～120、36～180、48～240、60～300和72～360 kg/hm<sub>2</sub>,适宜施钾量范围依次为0～0、21～105、42～210、63～315、84～420、105～525和126～630 kg/hm<sub>2</sub>。     

施磷对棉田土壤磷状况的影响

[目的]提高棉田磷肥利用率.[方法]磷酸二铵、重过磷酸钙两种肥料不同施肥水平在棉花各生育期对土壤全磷和有效磷的影响.[结果]施磷可以增加土壤有效磷、全磷含量;不同施磷水平在棉花苗期、蕾期重过磷酸钙对土壤有效磷、全磷的影响显著超过磷酸二铵;在棉花各个生育时期,磷酸二铵各水平、重过磷酸钙施P_2O_5 75、150和300 kg/hm~2与不施磷相比土壤有效磷差异不显著.[结论]建议施磷量为150 kg/hm~2即可满足棉花需要.     

磷活化剂对红壤吸磷特性的影响

为了解磷活化剂对红壤吸附外源磷的影响,探讨沸石、腐殖酸、柠檬酸、草酸铵对红壤吸磷特性的影响。结果表明：腐殖酸、柠檬酸、草酸铵可有效降低红壤对磷的吸附能力,加腐殖酸使红壤的吸附量降低了902%~11.75%,加柠檬酸使红壤的吸附量降低了1742%~21.74%,加草酸铵使红壤的吸附量降低了987%~3610%。沸石增强了红壤对磷的吸附能力,吸附量增加了11.04%~1754%,吸附率提高了954%~1708%。     

长期施用袋控缓释肥对南方红壤中磷素形态及有效性的影响

磷供应不足是南方红壤区农、林业生产所面临的主要问题,为探究施用袋控缓释肥是否对提高磷素有效性及有效磷组分含量有显著正向效应,以广西国有高峰林场桉树人工林红壤为研究对象,设计袋控缓释肥常规施肥(G1)、袋控缓释肥减量施肥(G2)、传统复混肥(G3)、施用基肥(G4)、不施肥(G5)等不同肥料种类与施肥量对比试验,采用土壤磷分级方法测定土壤中磷素各组分含量,以冗余分析方法研究各组分对林木生长量的影响。结果表明：（1）相比传统施肥,袋控缓释肥处理显著提升了土壤中AP、Pi、Fe-P等组分含量;（2）G2、G1的磷活化系数显著高于其余3个处理,PAC排序顺序为G2>G1>G4>G5>G3;（3）冗余分析结果表明,PAC、Fe-P提升对植物生长量均有显著正效应。在南方红壤区桉树人工林经营过程中施用袋控缓释肥可以促进土壤中磷素的累积并提高磷活化率。袋控缓释肥具有较高磷素利用效率的机制可能是通过磷元素的持续输入以及阻隔磷元素与酸性土壤的接触进而减少磷素在土壤中的固定,达到保证林木生长过程中的磷素供给。     

柠檬酸对温室土壤磷有效性的影响

温室菜地土壤面临磷肥大量投入, 磷肥有效性低下等问题, 为提高土壤中磷素的有效性, 减少磷肥施用, 亟待开展相关研究。以番茄为供试对象, 研究温室番茄地施用柠檬酸对土壤有效磷时空变化及番茄产量的影响, 试验设置磷肥和柠檬酸2个因素4个水平, 采用完全随机设计, 分别为:0(CA0)、0.42(CA1)、0.84(CA2)、1.26(CA3)kg·hm^-2和0(P0)、96(P1)、168(P2)、240(P3)kg·hm^-2.结果表明:与对照相比, 施加柠檬酸后土壤pH极显着降低(P<0.01),CA3P0处理使土壤pH降低了0.62;不施加磷肥时, 柠檬酸促进土壤磷素的释放, 提高了土壤有效磷的含量;施加磷肥后, 柠檬酸和磷肥交互作用可以显着提高表层0~20 cm土壤有效磷含量, 但是过多施用柠檬酸和磷肥CA3P3处理使表层0~20 cm土壤有效磷含量降低, 使20~40 cm土壤有效磷含量增加, 并提高有效磷向下运移的可能性。合适的柠檬酸和磷肥配比CA2P2既可以获得较高番茄产量6.02 t·hm^-2,又可以减少30%的磷肥施用量, 同时降低磷素向深层运移的风险。