聚磷酸铵在土壤中有效性的变化及其影响因素

  【目的】  明确聚磷酸铵在土壤中有效性的变化及影响因素，为聚磷酸铵的合理高效施用提供参考。  【方法】  选用pH不同的两种供试土壤进行室内恒温培养试验和盆栽试验。培养试验总时长331 h (14天)，设置4个磷肥处理:不施磷肥处理 (CK)，及分别施磷酸二氢铵 (MAP)、聚合度4的聚磷酸铵 (APP-4) 和聚合度6的聚磷酸铵 (APP-6)处理；除CK外，其他3个处理均施用P₂O₅ 83.8 mg/kg，每个处理重复4次。于施肥后第0、3、24、96、144、240和331 h采样测定土壤有效磷含量。盆栽试验以玉米为供试材料，设置5个磷肥处理:不施磷肥处理(CK)，及分别施磷酸二氢铵 (MAP)、过磷酸钙 (SSP)、聚合度4的聚磷酸铵 (APP-4) 和聚合度6的聚磷酸铵 (APP-6)处理；除CK外，其他处理均以每盆 (2 kg土) 施N 0.400 g、P₂O₅ 0.764 g、K₂O 0.386 g，玉米苗移栽后第30天收获植株，测定地上部与地下部干重和全磷含量，同时测定土壤pH和有效磷含量。  【结果】  相比于MAP处理，APP处理能在较长时间内维持土壤中的有效磷含量。在酸性土中，APP-4和APP-6处理的磷肥利用率较SSP处理分别提高了49.5%和84.3%，在碱性土中较SSP处理分别提高了307.3%和316.2%。在酸性土中，APP处理的玉米地上部全磷含量较SSP处理提高了7.9%～12.4%，APP-6处理的玉米地下部全磷含量较SSP处理提高了13.5%；在碱性土中，APP处理的玉米地上部全磷含量较SSP处理提高了175.0%～177.6%，玉米地下部全磷含量提高了111.2%。APP-4和APP-6处理的玉米植株吸磷量在酸性土中较SSP处理提高了43.3%和74.0%，在碱性土中分别提高了244.6%和251.7%。与SSP处理相比，APP处理玉米地上部干重显著提高了17.2%～51.9%，地下部干重显著提高了13.3%～49.5%。  【结论】  聚磷酸铵比普通磷酸二氢铵能在更长的时间范围内维持土壤有效磷的含量，显著增加玉米对磷素的吸收利用效果，从而促进玉米的生长。聚合度和土壤酸碱性对聚磷酸铵的肥效响应显著，聚合度6的聚磷酸铵肥效显著优于聚合度4的聚磷酸铵，聚磷酸铵在碱性土壤中施用的效果好于酸性土壤。     

冬小麦?夏玉米体系磷效率对塿土磷素肥力的响应

【目的】 研究塿土区冬小麦?夏玉米轮作体系磷肥利用效率 (PUE) 和土壤肥力 (磷素) 的关系,可以界定土壤磷素的最佳管理范围及合理施磷量,为实现作物高产和减少磷素损失提供理论依据。 【方法】 采取塿土长期定位试验5个不同磷素水平的土壤,有效磷含量依次为3.90 (F1)、15.00 (F2)、23.60 (F3)、35.70 (F4) 和50.00 (F5) mg/kg进行盆栽试验,供试作物为小麦‘小偃22’和玉米‘郑单958’。每个磷素水平土壤上设置5个施磷量 (P₂O₅ 0、30、60、90、120 kg/hm2)。作物成熟后,收获地上部所有植株,晒干、脱粒后测定地上部生物量、籽粒产量,籽粒和秸秆样品粉碎后测定其含磷量。作物收获后均匀采集盆内土样约50 g/盆,风干并混匀后分别过1 mm和0.15 mm筛,测定土壤速效磷和全磷含量。计算冬小麦?夏玉米种植体系磷肥利用效率与土壤磷素水平的关系。 【结果】 F1土壤增施磷肥可显著提高小麦和玉米的籽粒产量,与P0相比,所有施磷处理小麦增产52.2%～119.7%、玉米增产94.7%～212.7%;F2、F3、F4和F5土壤磷肥增产效果不显著。经过两季作物种植,与P0相比,F2土壤施磷60 kg/hm2、120 kg/hm2和F5土壤施磷120 kg/hm2显著提高了全磷含量,其他磷水平土壤全磷含量无显著变化;F1、F2、F3、F4和F5土壤施磷处理的土壤速效磷含量分别增加了?4.08%～434.69%、26.49%～112.77%、6.74%～48.24%、4.07%～43.65%和?4.84%～28.29%。冬小麦磷肥利用效率 (PUE) 与土壤Olsen-P之间呈显著的正相关关系 (P < 0.05),P30、P60、P90和P120线性关系决定系数分别达到0.996、0.899、0.760和0.820。夏玉米PUE在P30下随土壤磷素水平的提高呈二次抛物线形式增加,据此可得出在Olsen-P为12.32 mg/kg时PUE达到100%,当土壤速效磷为33.63 mg/kg时PUE达到最大值155.24%;在P60、P90和P120时,PUE随土壤Olsen-P含量上升而直线增加,Olsen-P分别达到12.22 mg/kg、16.64 mg/kg和14.39 mg/kg后维持在一个水平。整个冬小麦?夏玉米体系PUE随土壤速效磷的变化趋势和夏玉米类似,冬小麦 (P30) 和夏玉米 (P30) 总施磷量为P ₂O₅ 60 kg/hm2时,可算出土壤速效磷为17.97 mg/kg时PUE达到100%;当速效磷达到40.11 mg/kg时,PUE达到最大值131.51%。在同一磷素水平土壤上,随施磷量增加,小麦和玉米PUE均显著降低,尤其是施磷量高于60 kg/hm2后。 【结论】 关中塿土区冬小麦?夏玉米体系,小麦季土壤速效磷应大致控制在17～40 mg/kg范围内,玉米季土壤速效磷控制在13～34 mg/kg范围内进行管理;整个冬小麦?夏玉米体系将土壤速效磷大概控制在17～40 mg/kg范围内,总推荐施磷量为P₂O₅ 60～120 kg/hm2为宜。      

不同水分条件下秸秆生物炭对高粱生长和养分含量的影响

【目的】 研究不同水分条件下秸秆生物炭对高粱生长、养分含量以及土壤理化性质和养分含量的影响,以探明秸秆生物炭对高粱生长的作用效果。 【方法】 以高粱“晋杂34号”为供试作物,石灰性褐土为供试土壤进行盆栽试验。试验设3个水分处理,分别为正常供水,田间持水量的85% (W₁);轻度胁迫,田间持水量的65%(W₂);重度胁迫,田间持水量的45% (W₃)。设5个秸秆生物炭添加量,分别占土壤干重的0、0.5%、1%、3%和6%。高粱出苗后70天调查株高,采集地上部 (茎和叶),测定生物量、N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu和Zn的含量,同时采集土样测定pH值、EC、有机质、全氮、有效磷、速效钾、交换性Ca和Mg、有效Fe、Mn、Cu和Zn的含量。 【结果】 干旱胁迫显著降低了高粱生物量和株高;施用0.5%秸秆生物炭显著增加了重度干旱胁迫条件下高粱生物量,但是当施用量 > 1%时不同水分条件下高粱生物量和株高均显著降低。干旱胁迫降低了高粱P含量,增加了K、Ca、Mn和Zn的含量;秸秆生物炭提高了高粱K和Zn含量,降低了N、P和Mg的含量;随着水分含量的减少,作物收获后土壤有效Mn和有效Zn含量降低;添加生物炭显著提高了土壤速效K和有效Zn的含量,但是当施用量大于1%时,土壤交换性Mg、有效Fe和有效Mn的含量显著降低。 【结论】 供试条件下,施用0.5%秸秆生物炭能够提高高粱钾和锌的含量,促进干旱胁迫条件下 (45%田间持水量) 高粱的生长,但过量施用 (> 1%) 会对高粱生长产生抑制作用。      

锌与磷肥不同混合方式对玉米产量及磷、锌利用的影响

  【目的】  研究锌与磷肥以不同混合方式施用对玉米干物质量、籽粒产量及磷、锌利用率的影响,以期为锌与磷肥科学配伍及新型含锌磷肥的研制提供理论依据。  【方法】  将七水硫酸锌(Zn)按0.5%和5%(W/W)的添加量与磷肥(P)分别进行物理混合(P+Zn)和反应混合(PZn),制备含锌磷肥试验产品:P+Zn0.5、P+Zn5、PZn0.5和PZn5。采用玉米土柱栽培试验,设置8个处理,包括分别施用以上4种含锌磷肥(P+Zn0.5、P+Zn5、PZn0.5和PZn5)、普通磷肥(P)和硫酸锌(Zn0.5、Zn5),以不施肥为对照(CK)。所有肥料均作为基肥一次性施入土柱 0—30 cm 土层。玉米成熟后,收获、考种,测定玉米植株不同部位(茎秆、叶片、苞叶、穗轴、籽粒)干物质量、磷和锌含量,以及采集 0—30、30—60、60—90 cm 土层土壤速效磷和有效锌含量。  【结果】  1)与普通磷肥相比,锌与磷肥混合处理玉米地上部干物质量和籽粒产量分别平均提高了15.18%、7.70%,反应混合(PZn)效果优于物理混合(P+Zn),PZn主要通过增加穗粒数实现增产,锌肥低添加量PZn0.5增产效果显著优于高添加量PZn5。2)与普通磷肥相比,PZn0.5处理玉米地上部和籽粒磷吸收量分别提高了8.40% 和 16.67%,磷肥表观利用率提高了5.03个百分点,磷肥农学效率和偏生产力分别提高了41.91%和11.64%;与PZn5相比,PZn0.5的磷肥表观利用率提高4.78个百分点,磷肥农学效率和偏生产力分别提高了14.57%和3.58% (P<0.05)。3)与普通磷肥相比,施用PZn肥玉米籽粒锌累积量平均提高了21.90% (P<0.05);与P+Zn肥相比,施用PZn肥玉米地上部锌累积量平均提高了25.70%,锌肥利用率平均提高了7.83个百分点(P< 0.05)。  【结论】  锌与磷肥混合后施用能够增加玉米干物质量和籽粒产量,其中反应混合方式在提高玉米对磷、锌的吸收量和磷、锌肥利用率以及提高土壤速效磷、有效锌含量等方面的效果优于物理混合,且以硫酸锌0.5%添加量与磷肥反应混合效果最佳。     

长期轮作施肥棕壤磷素对磷盈亏的响应

【目的】 研究长期轮作施肥条件下棕壤磷素盈亏状况及其与土壤磷素的关系,为棕壤科学施用磷肥提供理论依据。 【方法】 玉米?玉米?大豆轮作长期施肥定位试验始于1979年,设不施磷肥 (CK)、施氮磷肥 (NP)、施氮磷钾肥 (NPK)、低量有机肥配施氮磷肥 (M1NP)、低量有机肥配施氮磷钾肥 (M1NPK)、高量有机肥配施氮磷肥 (M2NP) 和高量有机肥配施氮磷钾肥 (M2NPK),共7个处理。测定1979—2015年不同施肥处理土壤Olsen-P和全磷含量,计算了土壤磷的盈亏状况,分析了全磷和有效磷与累积磷盈亏之间的关系。 【结果】 CK处理土壤磷素水平处于亏缺状态,平均土壤年亏缺磷为9.0 kg/hm2;磷肥处理 (NP和NPK) 和有机肥配施磷肥处理 (M1NP、M1NPK、M2NP和M2NPK) 土壤磷素均处于盈余状态,且M2NP和M2NPK盈余较多。所有施肥处理的有效磷增量与土壤累积磷盈亏均呈极显著相关关系 (P < 0.01),CK处理土壤每亏缺磷100 kg/hm 2,Olsen-P下降0.84 mg/kg;磷肥及有机肥磷肥配施处理每盈余磷100 kg/hm2,Olsen-P上升范围为1.97～7.23 mg/kg。除CK外,所有施肥处理土壤全磷增量与累积磷盈亏均呈极显著相关关系 (P < 0.01)。土壤每盈余磷素100 kg/hm 2,各施肥处理全磷增加范围为0.03～0.04 g/kg。 【结论】 磷肥投入是影响棕壤全磷和有效磷水平的关键因素。长期轮作不施磷肥,棕壤磷素亏缺;长期轮作施用化学磷肥 (年均投入P₂O₅ 70 kg/hm2) 和磷肥有机肥配施 (年均投入P₂O₅ 126～182 kg/hm2),棕壤磷素有盈余,增施高量有机肥的盈余量高于增施低量有机肥,高于单施磷肥。磷肥配施有机肥提升棕壤有效磷的速率高于单施磷肥。      

小麦?大豆?玉米轮作体系长期不同施肥黑土磷素平衡及有效性

【目的】 黑土具有肥力高、养分供应能力强等特点,研究长期施肥措施下黑土磷素的平衡及其有效性变化,为黑土区磷肥的科学施用和管理提供理论依据。 【方法】 以黑龙江哈尔滨 (1979—2015年) 长期肥料定位试验为平台,试验包括10个处理,即,不施肥 (CK)、氮肥 (N)、磷肥 (P)、氮磷肥 (NP)、氮磷钾肥 (NPK)、有机肥 (M)、有机肥 + 氮肥 (MN)、有机肥 + 磷肥 (MP)、有机肥 + 氮磷肥 (MNP) 和有机肥 + 氮磷钾肥 (MNPK),分析了土壤全磷、有效磷的变化特征和土壤磷素盈亏状况。 【结果】 长期施用磷肥处理 (P、NP、NPK、MP、MNP和MNPK) 的黑土全磷、有效磷含量增加;不施磷肥处理 (CK、N、M和MN),土壤全磷、有效磷含量随施肥年限的延长而降低。不施磷肥处理的土壤磷素活化系数 (PAC) 总体呈年际下降趋势,施肥处理为上升趋势;有机肥与磷肥配施处理的PAC整体高于单施化学磷肥处理。在土壤盈余条件下,土壤全磷每盈余100 kg/hm2,P、NP、NPK、MP、MNP 和MNPK 处理土壤中Olsen-P分别提高1.56、1.45、1.69、0.63、0.53和0.96 mg/kg,而M和MN处理的土壤Olsen-P分别降低1.38和1.24 mg/kg。在土壤磷素亏缺状况下,每亏缺磷100 kg/hm2,CK、N处理有效磷分别减少1.83和1.46 mg/kg。 【结论】 施用磷肥及磷肥与有机肥配施可维持黑土的磷盈余,增加磷的有效性。单施氮肥和有机肥 (马粪) 会导致土壤磷的亏缺,降低土壤有效磷的含量。与单施化肥相比,有机肥磷肥配合施用能够更加有效地增加磷素活化系数。      

锌与磷肥混合方式对土壤中磷、锌有效性的影响

  【目的】  研究了锌与磷肥分别以物理混合和反应混合的方式结合后施用对土壤中锌、磷有效性的影响，为磷肥与锌肥的科学配施及高效利用提供科学依据。  【方法】  将锌肥 (ZnSO₄·7H₂O) 分别按0.5%和5%的质量比与磷酸氢二钾进行物理混合 (P+Zn) 和反应混合 (PZn) 后，制备含锌磷肥分别为P+Zn0.5、P+Zn5、PZn0.5和PZn5。利用X射线光电子能谱 (XPS) 和核磁共振波谱 (NMR) 分析锌与磷肥以不同方式结合对磷、锌化学结构和形态的影响；利用土壤培养试验，研究锌与磷肥以不同方式结合后施用对土壤有效锌和有效磷含量、土壤碱性磷酸酶活性及土壤pH的影响。试验设置8个处理:1) 不施任何肥料 (CK对照)；2) 施用普通磷肥 (P)；3)单施ZnSO₄·7H₂O 0.28 mg/kg (Zn0.5)；4) 单施ZnSO₄·7H₂O 2.81 mg/kg (Zn5)；5) 施用含锌磷肥P+Zn0.5 (P+Zn0.5)；6) 施用含锌磷肥P+Zn5 (P+Zn5)；7) 施用含锌磷肥PZn0.5 (PZn0.5)；8) 施用含锌磷肥PZn5 (PZn5)。其中，处理2)、5)、6)、7) 和8) 的磷用量相同，处理3)、5) 和7) 的锌用量相同，处理4)、6) 和8) 的锌用量相同。  【结果】  1) 与单施锌肥相比，锌与磷肥以物理混合 (P+Zn) 和反应混合 (PZn) 两种方式结合后施用均可提高土壤有效锌含量，4种含锌磷肥 (P+Zn0.5、P+Zn5、PZn0.5、PZn5) 分别使土壤有效锌含量提高了2.90%、12.17%、24.64%和10.86%，同样含锌量下反应制备的含锌磷肥 (PZn0.5、PZn5) 的效果比物理混合 (P+Zn0.5、P+Zn5) 的显著高出21.13%、7.37%。与PZn5处理相比，PZn0.5处理的土壤锌固定率可降低10.49个百分点。2) 土壤培养60天时，PZn0.5和PZn5处理的土壤有效磷含量较普通磷肥分别提高5.76%和5.70%，P+Zn0.5、PZn0.5和PZn5处理的土壤磷固定率分别降低了3.33、2.74和0.57个百分点。3) 在培养初始期，PZn0.5、PZn5处理可提高土壤碱性磷酸酶活性，以PZn0.5处理的效果好于PZn5处理，培养后期PZn0.5、PZn5处理可降低土壤pH，PZn0.5处理的降幅大于PZn5处理。  【结论】  施用物理混合或反应混合制备的含锌磷肥均可减少土壤对锌的固定，由于反应生成的含锌磷肥可降低土壤pH，其减少锌固定的效果优于物理混合，而且还可减少磷在土壤中的固定。以添加0.5%的硫酸锌反应制备的磷肥效果更好。     

长期不同施肥紫色水稻土磷的盈亏及有效性

【目的】 研究长期施肥条件下土壤全磷、有效磷 (Olsen-P) 对磷素盈亏的响应,为西南紫色水稻土区科学施用磷肥提供依据。 【方法】 以四川遂宁34年 (1982—2015年) 长期肥料定位试验为平台,试验设8个处理,即不施肥 (CK)、氮肥 (N)、氮磷肥 (NP)、氮磷钾肥 (NPK)、有机肥 (M)、有机肥 + 氮肥 (MN)、有机肥 + 氮磷肥 (MNP) 和有机肥 + 氮磷钾肥 (MNPK),分析了土壤磷素盈亏与全磷、Olsen-P的变化特征。 【结果】 不施磷肥 (CK和N) 作物每年从土壤中带走磷约13.22 kg/hm2,且维持在较低的变化水平;单施有机磷肥处理 (M与MN) 作物携出磷量比不施磷肥提高了约1.73倍,磷素携出量呈增加趋势;施用磷肥 (NP、NPK、MNP和MNPK) 作物携出磷量在41.71～45.62 kg/hm2之间,吸磷量随时间呈下降趋势。不施磷肥土壤磷素常年处于亏缺状态,施磷土壤磷素年均盈余量为8.76～88.79 kg/hm2,有机无机磷肥配施磷盈余量大于单施有机肥和单施无机磷肥,随施肥年限的延续磷盈余量呈上升趋势。土壤中磷含量随磷盈亏而变化,施用无机磷肥或有机无机磷肥配施土壤全磷和Olsen-P增量与磷盈亏呈显著正相关,而不施磷或单施有机磷这种响应关系不明显;土壤每盈余磷100 kg/hm2,NP、NPK、MNP和MNPK处理土壤中全磷分别增加0.14、0.16、0.015和0.018 g/kg,Olsen-P分别提高15.76、17.19、1.96和1.85 mg/kg。 【结论】 土壤磷素有效性随土壤磷素盈亏而变化,与加入磷素形态密切相关,西南紫色水稻土单施无机磷肥提升土壤磷含量的速率大于施用有机肥。      

长期有机无机肥配施提高黑土磷含量和活化系数

【目的】 长期不同施肥模式影响着耕层土壤磷库以及各形态磷的变化。研究不同施肥模式下黑土各磷素形态含量及有效性的变化,为黑土的肥力培育和合理施用磷肥提供理论依据。 【方法】 黑土长期定位施肥试验位于吉林省公主岭市,始于1990年,供试作物是连作玉米。肥料试验包括不施肥对照 (CK)、施氮、钾肥 (NK)、氮磷钾平衡施肥 (NPK)、氮磷钾 + 有机肥 (NPKM) 共4个处理。化肥处理施氮肥(N) 165 kg/hm2、磷肥(P) 36 kg/hm2、钾肥(K) 68 kg/hm2、猪粪21 t/hm2,NPKM处理的最终N?P?K养分投入量为165?75?145 kg/hm2。选取了1990、1995、2000、2005和2010年的土样,采用Hedley连续浸提法,分析了土壤全磷、有效磷及各有效磷形态含量,计算了土壤磷活化系数 (PAC)。 【结果】 与初始年份相比,NPKM处理土壤全磷、有效磷和磷活化系数,分别显著提高了88.47%、12.98倍和6.42倍。NPK处理对全磷含量影响较小,土壤有效磷含量和PAC值分别增加了1.65倍和2.67倍。CK和NK处理全磷含量降低了15.12%和32.67%,有效磷含量降低了33.47%和12.57%,土壤磷活化系数 (PAC) 分别降低了52.49%和2.55%。所有处理黑土磷库均以无机磷为主,占全磷的80.53%～90.43%。施磷肥处理的无机磷含量占全磷的比值显著高于不施磷处理,对有机磷含量影响不显著。不同处理均以中活性态磷含量最多,占全磷的50.37%～55.06%,活性态磷含量最少,占全磷的7.61%～19.02%。与不施磷处理相比,施磷处理显著提高了土壤活性态磷的比值,尤其是无机磷中的活性态磷的比值。CK、NK处理中Resin-P、NaHCO₃-Pi、NaOH-Pi、Conc.HCl-Pi、Residual-P无机磷形态均呈减少趋势;NPK处理中Resin-P、NaHCO₃-Pi、NaOH-Pi、Dil.HCl-Pi呈增加趋势,Conc.HCl-Pi和Residual-P呈减少趋势;NPKM处理中,各无机态磷含量均随施肥年限的增加呈增加趋势。相关分析结果表明有效磷含量的变化值与Resin-P、NaHCO₃-Pi、NaOH-Pi、Conc.HCl-Po变化值之间存在显著的相关性,其相关系数为0.972、0.665、0.860和0.605,说明活性较高的无机磷对有效磷效率的贡献最大。 【结论】 与施氮钾肥和氮磷钾肥相比,氮磷钾配合有机肥可显著提高土壤全磷、有效磷含量,显著提高土壤活性态无机磷的比例,进而提高土壤磷活化系数,提高磷素利用率。      

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。     

旱地石灰性土壤上长期施磷对小麦籽粒铁锰铜锌含量的影响

  【目的】  研究石灰性土壤上施用磷肥引起的小麦铁、锰、铜、锌含量的变化及其与作物养分吸收和土壤养分有效性的关系,为旱地小麦磷肥合理施用和丰产优质生产提供科学依据。  【方法】  于2004年在陕西杨凌设置不同磷肥用量的长期定位田间试验,土壤为石灰性土壤,pH 8.3。试验在每个小区施氮(N) 160 kg/hm2的基础上,设置施用P₂O₅ 0、50、100、150、200 kg/hm2 5个水平。于2013—2016年3个收获期取样,测定了小麦地上部各器官生物量和铁、锰、铜、锌含量,及0—20和20—40 cm土层土壤有效铁锰铜锌含量。  【结果】  与不施磷相比,施用磷肥提高了小麦产量和籽粒铁、锰含量,但降低了籽粒铜、锌含量,同时提高了土壤有效铁、锰、锌含量,对有效铜含量影响不显著。进一步回归分析得出,施P₂O₅ 165 kg/hm2时产量最高,为6492 kg/hm2;施P₂O₅ 100 kg/hm2时籽粒铁含量最高,为41.7 mg/kg;施P₂O₅ 94 kg/hm2时籽粒锰含量最高,为37.5 mg/kg;施P₂O₅ 136 kg/hm2时籽粒锌含量最低,为25.4 mg/kg;籽粒铜含量在每增施P₂O₅ 100 kg/hm2时会降低0.4 mg/kg。土壤有效锰、锌在施P₂O₅ 100 kg/hm2时达到最大值,比对照分别提高24%和35%;土壤有效铁在施P₂O₅ 200 kg/hm2时增幅最大,为8%;土壤有效铜在各施磷量下无显著变化。产量为最高产量的95% 时施磷量为 108 kg/hm2,当超过这一施磷量时,产量增幅减小,籽粒铁锰含量不再增加,铜锌含量持续降低。  【结论】  黄土高原石灰性旱地土壤上,长期施磷提高了小麦籽粒铁、锰含量,降低了籽粒铜、锌含量。籽粒铁、锰含量增加与土壤有效铁、锰增加促进了小麦的吸收及向籽粒的转移有关,而籽粒铜、锌含量降低与施磷后土壤有效铜没有显著提高,且高磷抑制铜转运和锌吸收有关。为了兼顾小麦高产与营养平衡,这一地区的施磷量应不超过P₂O₅ 108 kg/hm2,以防止小麦籽粒铜、锌含量进一步降低,并维持合适的籽粒铁、锰含量。     

施肥结构对砂质潮土中微量营养元素空间变化的影响

本文通过长期定位施肥试验 ,分析了不同施肥结构对砂质潮土交换性钙、镁及有效硫、锌、锰、铜、铁等在 0～ 1 2 0cm土体中空间分布变化的影响 .结果表明 ,磷肥明显提高土壤交换性钙的含量 ,而有机肥与氮肥对土壤钙含量无明显影响 .但有机肥显著增加土壤交换性镁含量 ,各层镁含量与有机肥用量呈显著或极显著正相关 ,磷肥同样对土壤镁有提高作用 ,但氮肥无论是否与有机肥配施均降低了土壤各层交换性镁含量 .土壤 0～ 4 0cm有效锌、锰、铁均随有机肥增加而增加 ,并与有机肥用量呈极显著正相关 .而化肥无论是否与有机肥配施均降低土壤有效锌含量 ,但却增加了有效铁含量 .氮肥单施降低土壤有效锰含量 .在无有机肥情况下 ,施磷提高土壤有效铁含量 ,而在施有机肥条件下磷肥则降低耕层有效铁含量 .磷肥只在单施化肥时增加土壤有效锰含量     

Comparison of the hydrolysis characteristics of three polyphosphates and their effects on soil phosphorus and micronutrient availability

Polyphosphate is an alternative phosphorus (P) source which can substitute for orthophosphate‐based P fertilizers in agriculture. In order to explore the effects of polyphosphate addition on soil P availability, and how pH and temperature affect polyphosphate hydrolysis, an aqueous and a soil incubation experiment were conducted at different pHs (5.0 and 8.2) and temperatures (15, 25 and 35°C); the influence of polyphosphate addition on soil available micronutrients (i.e., iron—Fe, manganese—Mn and zinc—Zn) was also studied. The experiments used three different polyphosphate fertilizers (solid and liquid ammonium polyphosphate and polyphosphoric acid) and two soil types (acid and alkaline). In aqueous incubation conditions, the average amount of phosphate () released from polyphosphate fertilizers at 35°C was 2.7 times greater than at 25°C. The average Olsen P in polyphosphate‐treated soil at 35°C was 1.12 times greater than at 25°C, indicating that higher temperature facilitates polyphosphate hydrolysis. Polyphosphate hydrolysis increased as the pH decreased in aqueous solution, but its hydrolysis rate was greater in calcareous soil than in acid soil. Moreover, polyphosphate significantly increased soil available Fe, Mn and Zn concentrations by an average of 14%, 16% and 20%, respectively, relative to orthophosphate fertilizer. In summary, high temperature and low pH favour the hydrolysis of short‐chain polyphosphate (aqueous incubation experiment), and polyphosphate significantly increases soil P availability and mobilizes soil micronutrients. The application of polyphosphate can be recommended as a pragmatic P management strategy in agriculture: however, soil temperature and pH should be taken into account when using polyphosphate fertilizers.     

聚磷酸磷肥不同基追比对石灰性土壤上滴灌盆栽棉花生长的影响

  【目的】  研究了3种聚磷酸磷肥不同施用技术对石灰性土壤滴灌棉花生长和磷肥利用率的影响,为石灰性土壤上聚磷酸磷肥在滴灌棉花的合理施用提供理论支撑。  【方法】  以棉花为供试材料进行了滴灌盆栽试验。用聚合度为2.3、1.8的聚磷酸铵和聚合度为3.0的聚磷酸钾分别与常规磷酸二铵混合,得到3种含聚磷酸的掺混磷肥,依次表示为APP1、APP2和KTPP,掺混磷肥中3%的P₂O₅来自聚磷酸磷肥。在施磷量均为P₂O₅ 0.2 g/kg土壤前提下,每个掺混磷肥设基追比7∶3 (F_7∶3),1∶1 (F_1∶1)和3∶7 (F_3∶7) 3个处理,同时设置不施磷肥对照(CK),共10个处理。棉花出苗后110 天收获,测定植株地上部与地下部生物量和含磷量,同时分别测定0—8和8—16 cm土层土壤有效磷含量。  【结果】  3种供试聚磷酸磷肥在0—8 cm土层土壤有效磷含量均以F_7∶3处理显著低于F_1∶1和F_3∶7处理,8—16 cm土层土壤有效磷含量3个施用比例处理间无显著性差异。在F_7∶3处理下,0—8 cm土层土壤有效磷含量以KTPP处理显著高于APP1和APP2。在F_1∶1和F_3∶7处理下,0—8和8—16 cm土层土壤有效磷含量均为KTPP和APP1显著高于APP2。F_1∶1处理棉花地上部、地下部生物量均高于F_7∶3和F_3∶7处理。F_1∶1处理棉花结铃数最高,F_3∶7处理最低。F_1∶1处理下,KTPP和APP1棉花结铃数无显著差异,但均显著高于APP2。F_7∶3和F_1∶1处理棉花地上部吸磷量和磷肥利用效率均显著高于F_3∶7处理。在F_1∶1和F_3∶7基追比处理下,棉花地上部吸磷量和磷肥利用效率均表现为KTPP显著高于APP2,而APP1处于两者间。  【结论】  3种不同聚磷酸磷肥在石灰性土壤上对棉花的肥效表现为聚磷酸钾最优,其次为聚合度为2.3的聚磷酸铵,聚合度为1.8的聚磷酸铵效果略差。3种聚磷酸磷肥均以基追比1∶1施用棉花生物量积累和棉花磷肥利用率的效果最好。     

铜基营养叶面肥提高棉花光合特性、产量及其防病效果

【目的】 研究铜基营养叶面肥对棉花光合特性、产量、各器官微量元素积累与分配、防病效果以及对土壤酶活性的影响,为叶面肥在棉花生产上的应用提供理论依据。 【方法】 连续进行了两年的田间试验,共设置6个处理,分别为喷清水 (CK)、传统波尔多液 (含Cu 12.8%,BDM)、美国商品铜制剂Kocide 2000 (含Cu 33.0%,KCD)、铜基营养叶面肥 (含Cu 32.9%,Zn 0.8%,CF)、加铁铜基营养叶面肥 (含Cu 32.9%,Fe 2.7%,CFFe)、加锌硼铜基营养叶面肥 (含Cu 32.9%,Zn 2.7%,B 2.9%,CFZnB),田间随机区组排列。在棉花盛铃期测定了叶片光合特性,始絮期分别测定了根、茎、叶、蕾铃的铜、锌、铁含量及积累量,花铃期测定了土壤酶活性。在蕾期、花铃期、吐絮期调查统计了病情指数。 【结果】 1) 与喷清水对照相比,喷施CFFe、CFZnB、CF、KCD显著增加了棉花叶片叶绿素含量,以CFFe处理增加最多,最高增幅为13.3%,其次为CFZnB处理,增加11.4%;同时显著增加棉花叶片的光合速率、气孔导度和蒸腾速率,光合速率以CFFe处理增加最多,增加26.4%,其次为CFZnB处理,增加18.0%;还显著降低了胞间CO₂浓度。2) 喷施BDM、KCD、CF、CFFe、CFZnB显著增加棉花各器官铜含量 (CFZnB处理茎铜含量除外) 及积累量;CFZnB、CFFe处理显著增加棉花各器官全锌含量及积累量;喷施CFFe、CFZnB、CF可以显著增加棉花各器官全铁含量 (CF处理茎全铁含量除外) 及积累量)。3) 与喷清水对照 (CK) 相比,喷施CFFe、CFZnB、CF、KCD及BDM显著降低棉花花铃期和吐絮期的病情指数,5个处理之间无显著差异,因此3种铜基营养叶面肥在防病效果方面均可以取代BDM和Kocide2000。4) 各处理土壤脲酶活性与CK相比差异不显著;BDM处理的土壤过氧化氢酶活性显著低于其他所有处理;各处理土壤蔗糖酶活性均比CK显著增加。5) 喷施CFZnB、CFFe、CF、KCD的皮棉产量在2013和2014年均显著增加,其中以CFZnB处理增产最多,最大增幅为12.3%; 其次为CFFe处理,增幅为8.8%～10.2%。 【结论】 叶面喷施铜基、铁铜基、锌硼铜基叶面肥均可显著增加棉花叶片的叶绿素含量、光合速率及皮棉产量。含微量元素的铜基营养叶面肥既能显著增加棉花产量,又具有一定的防病效果,推荐使用加锌硼铜基营养叶面肥和加铁铜基营养叶面肥。      

青海省春油菜区土壤养分状况及施肥策略

【目的】海拔高度、成土母质、气候条件、种植品种、耕作方式和施肥水平等因素对农田土壤肥力产生深刻影响。调查明确青海省春油菜区土壤养分的空间分布现状,有助于制定合理的施肥策略和实现该地区春油菜高产优质以及农业的可持续发展。【方法】2015年在青海省东部的湟中、大通和互助三个春油菜主产县,依据各乡镇油菜种植面积大小,共采集了103个耕层土壤样品。测定土壤主要养分含量,并结合ArcGIS中的Kriging插值法研究春油菜田土壤肥力现状及其空间分布特征。【结果】土壤各养分平均含量分别为有机质26.81 g/kg (中等)、全氮1.97 g/kg (丰富)、速效磷19.03 mg/kg (中等)、速效钾164.27 mg/kg (丰富)、有效铁12.02mg/kg (丰富)、有效锰6.43 mg/kg (中等)、有效铜0.70 mg/kg (中等)、有效锌1.81 mg/kg (中等)、有效硼0.27mg/kg (缺乏)。三县土壤全氮和速效磷含量达到中等水平以上的比例分别为94%和91%。速效钾和有效锌含量区域差异较大,速效钾缺乏及以下比例有23.0%,主要分布在湟中和互助县,有效锌缺乏及以下比例有36.9%,主要分布在互助县;有效硼缺乏及以下比例高达93.2%,主要分布在互助和大通县。【结论】青海省春油菜土壤氮磷钾养分含量整体偏高,相应化肥减量空间较大。大通、互助两县应合理减施氮肥;湟中、大通两县应降低磷肥施用量;针对湟中和互助县的速效钾含量缺乏地区应适当增施钾肥。土壤有效硼除湟中县的部分地区外均缺乏严重,有效锌含量缺乏的土壤主要分布在互助县,针对以上区域应合理增施硼肥和锌肥,防止作物因缺素而限制产量和品质的提高。养分的平衡供应将有利于提高肥料利用率,实现春油菜产业的可持续发展。     

供磷水平对铁、锰、铜、锌在稻株中分布和糙米品质的影响

用室内盆栽试验,研究了不同磷肥施用量对铁、锰、铜、锌在水稻中分布和糙米品质的影响。结果表明,盆栽条件下,施用磷肥显著降低了Fe、Mn、Cu、Zn在IR68144地上部的积累量,显著增加了Fe、Mn、Cu、Zn在两个品种糙米中的分布。在不同磷肥施用水平下,Fe、Mn、Cu、Zn在IR68144地上部的积累量显著高于IR64,表明IR68144从根到地上部运输微量元素Fe、Mn、Cu、Zn的能力更强。此外,施用磷肥促进了富铁水稻糙米对蛋白质的积累,抑制其对直链淀粉的积累,且导致胶稠度变软,对IR64糙米品质的影响较小。说明合理的磷肥管理措施可在一定程度上调控子粒微量元素积累,改善稻米营养品质。