石灰性土壤无机磷的形态分布及其有效性

本文应用蒋柏藩和顾益初(1989)提出的石灰性土壤无机磷的分级方法,对我国北方主要的石灰性土类进行了无机磷形态分级的研究,并对其有效性作出了初步评价。供试的甘肃、陕西和河南的16种土壤的无机磷形态的分布情况为:Ca₂-P平均占无机磷总量的1.34%,Ca-P占9.91%,Al-P占4.27%,Fe-P占4.40%,O-P占10.9%,Ca₁₀-P占69.1%。生物试验的结果表明:Ca₂-P型的磷酸盐是最有效的,也是作物磷素营养的主要来源;Ca₈-P、Al-P和Fe-P可以作为缓效磷源;Ca₁₀-P和O-P只是一种潜在磷源。本研究为石灰性土壤无机磷的研究和磷肥的合理施用提供了理论依据。     

石灰性土壤无机磷有效性的研究

本文概要地介绍了作者推荐的关于石灰性土壤无机磷分级体系的建立依据,并将该分级体系中的Ca₂-P、Ca₈-P和Ca₁₀-P与张守敬的土壤无机磷分级体系进行了比较。根据对土壤中无机磷形态的分析,以及系列的生物试验结果,对石灰性土壤中不同形态无机磷的有效性进行了初步评价。     

膨润土和磷肥对石灰性土壤无机磷形态转化及有效性的影响

对山西石灰性土壤无机磷的形态、加入外源磷后无机磷形态的转化及施加膨润土后对提高磷素的有效性进行了初步探讨 ,结果表明 :山西石灰性土壤中磷素以无机磷为主 ,而无机磷中以Ca P为主 ,Ca10 P和Ca8 P占无机磷总量的 85 % ,Ca2 P仅占 4 42 %。土壤加入外源磷后 ,Ca2 P有所增加 ,其次是Ca8 P、Ca10 P、Fe P ,Al P和O P增加很少。施加膨润土后使加入外源磷的土壤无机磷都有所增加 ,其中Ca2 P增加最明显 ,Ca8 P、Al P、Fe P增加较多 ,而Ca10 P和O P增加最少 ,说明施用膨润土是实现土壤无机磷释放的主要途径     

不同水分和添加物料对石灰性土壤无机磷形态转化的影响

利用轻粘质土壤 ,模拟石灰性土壤中不同的组分因素进行室内培养试验。结果表明 ,水溶性磷肥施入土壤后很快向其它无机磷形态转化 ,主要转化为Fe-P ,其次是Ca2-P、Ca8-P和Al-P ,而很少转化为O-P和Ca10-P。其转化规律受不同培养组分因素的影响。较低的土壤水分含量 (200g/kg)利于Ca8-P、Al-P向Fe P和Ca10-P的转化 ,过高的水分含量 (200g/kg)有利于Ca10-P的活化与Fe-P的大量生成 ;不同量CaCO3加入促进了Fe-P、Al-P以及Ca2-P向Ca8-P、Ca10-P方向转化 ;秸杆、腐植酸的加入增加了各形态无机磷量以及无机磷总量。随培养时间的延长 ,Al-P、Fe-P等形态的磷量减少 ,Ca8-P、Ca10-P形态的量增加。不同量秸杆以及腐植酸的加入不同程度地降低了速效磷下降的幅度 ,提高了土壤速效磷水平。     

有机酸对不同磷源施入石灰性潮土后无机磷形态转化的影响

采用室内培养和化学分析的方法研究了几种有机酸对石灰性潮土无机磷形态转化的影响。结果表明,1)石灰性潮土中磷素主要以有效性很低的磷酸盐(Ca10-P等)形式存在,而有效性较高的磷酸盐(Ca8-P等)含量较少,Ca2-P就更少。2)不同磷源施入土壤后,无机磷总量相应增加。磷酸二氢钾与磷酸二钙主要向Ca8-P、Al-P等有效性相对较差的磷素形态转化,磷酸八钙、氟磷灰石、磷酸铁、磷酸铝等有效性较差的磷源,在较短的时期内主要以自身的形态存在。3)施加各种有机酸可以不同程度地降低土壤中Fe-P、Al-P和Ca10-P含量,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植物可以利用的形态转化。这种促进能力因有机酸种类和性质的不同而不同,其作用大小顺序为草酸柠檬酸酒石酸。     

干湿交替过程中石灰性土壤无机磷的转化及有效性

盆栽试验和培养试验结果表明：淹水能显著提高石灰性土壤磷含量，其作用顺序为，两合土〉淤土；淹水促使土壤无机磷组分中Ｃａ２－Ｐ、Ｃａ８－Ｐ含量增加，说明石灰性土壤淹水后土壤磷有效性的提高主要是Ｃａ－Ｐ体系的活性提高所致。回旱后，土壤速效磷值明显降低，土壤无机磷组分中，Ｃａ２－Ｐ、Ａｌ－Ｐ、Ｆｅ－Ｐ组分均呈降低趋势，土壤无机磷向难溶态转化。淹水降低了外加磷肥的肥效。     

低分子量有机酸对石灰性潮土无机磷形态转化的影响

无菌培养条件下,模拟缺磷胁迫时植物根系分泌的低分子量有机酸种类和数量,采用石灰性土壤无机磷分级方法,研究了低分子量有机酸对石灰性潮土无机磷形态转化的影响。结果表明:①在石灰性潮土中无机磷主要以有效性较低的磷酸钙盐(Ca10-P等)形式存在,而有效性较高的形式(Ca8-P等)含量较少,Ca2-P就更少。②有机酸通过结合土壤中可以使磷固定的Ca、Fe及Al,致使根际范围酸化,促进磷酸盐的形态转换,增加磷的有效性。这种促进能力因有机酸种类和性质的不同而异,其促进能力大小顺序为草酸>柠檬酸>酒石酸。     

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。     

应用^32P研究水溶性磷在石灰性土壤中的形态转化及其有效性

＾３２Ｐ示踪试验表明，加入石灰性土壤中的水溶性磷最初主要转化成Ｃａ２－Ｐ，Ｃａ８－Ｐ次之，随着时间的推移，Ｃａ２－Ｐ不断减少，Ｃａ８－Ｐ和Ｆｅ－Ｐ有所增加，Ａｌ－Ｐ在一周前后已达到平衡，从比活度看，Ｃａ２－Ｐ有效性最高，是石灰性土壤中的速效磷源，Ｃａ８－Ｐ，Ａｌ－Ｐ，Ｆｅ－Ｐ的有效性接近，是土壤中的缓效磷源。     

Inorganic Phosphorus Fractionation of Highly Calcareous Soils of Iran

Abstract

Highly calcareous soils are abundant in Iran. The calcium carbonate equivalent (CCE) of these soils reach up to 650 g kg^?1. Although phosphorus (P) fertilizer is being widely used in these soils, little information, if any, is available about P status in such soils. The objectives of this study were to 1) determine inorganic P forms in 18 surface soils of southern Iran, 2) study P readsorption during different stages of fractionation schemes, 3) assess the ability of NaOH to extract aluminum (Al)‐P, and 4) evaluate the relationships between P availability indices and inorganic P forms. Eighteen soil samples with a wide range of physicochemical properties were selected for this study. Inorganic P forms was determined by sequential extraction with NaHCO₃, NH₄OAc, NH₄F, NaOH, citrate dithionite (CD), and H₂SO₄, which are referred to as Ca₂‐P, Ca₈‐P, Al‐P, Fe‐P, occluded P (O‐P), and Ca₁₀‐P. Phosphorus readsorption in different stages was determined by 1 M MgCl₂. Furthermore, a fractionation scheme without an NH₄F step was used to evaluate the ability of NaOH to extract Al‐P. NaHCO₃ (Olsen‐P) and MgCl₂‐extractable P (Exch‐P) were regarded as P-availability indices. The abundance of different P forms was in the order Ca₂‐P<Fe‐P<Al‐P<O‐P<Ca₈‐P<Ca₁₀‐P. Ca₂‐P was highly correlated with Olsen‐P and Exch‐P. Ca₂‐P, Olsen‐P, and Exch‐P showed a relationship with CCE, citrate–bicarbonate–dithionite extractable Fe (Fe_d), and Al (Al_d). Phosphorus readsorption appeared to be important only in the Ca₈‐P step, and the content of readsorbed P was related to Ca₈‐P, CCE, and clay content of the soils. In the present study, Al‐P and Fe‐P accounted for 10 and 5% of the sum of the inorganic P fractions, respectively, and Fe‐P showed a strong relationship with Fe_o, whereas Al‐P showed a significant relationship with oxalate‐extractable Al (Al_o) and Al_d. It was found that one extraction with NaOH is not a good indicator for Fe‐ and Al‐P, and the ability of NaOH to extract Al‐P was reduced with increase in Al‐P content.     

施加粪肥对潮土有机磷形态转化的影响

施加粪肥是提高土壤肥力的重要措施,为了解粪肥磷在潮土中的化学行为,通过室内培养试验,采用NaOH-EDTA 浸提和 31P 核磁共振技术分析比较了鸡粪、牛粪及施肥后土壤中的磷形态及含量,并研究了施肥对潮土有效磷的影响。结果表明,粪肥磷主要以无机态形式存在,2 种粪肥的有机磷形态及含量有明显不同,肌醇六磷酸在鸡粪中的含量明显高于牛粪。粪肥施加到潮土后丰富了土壤有机磷的形态。随时间延长,潮土中各形态磷发生相互转化,以肌醇六磷酸为主的正磷酸单酯含量明显降低,核酸等正磷酸双酯显著升高。鸡粪处理的土壤有效磷含量逐渐升高,牛粪处理则表现出相反的趋势。施加粪肥后,土壤有效磷呈现不同的变化规律可能是无机磷在土壤中固定或沉淀,有机磷矿化和无机磷被微生物固持这三方面综合作用的结果。     

肥际微域土壤的室内培养法研究磷对石灰性潮土的影响

采用室内恒温培养试验法对施入不同量磷(P)肥的石灰性潮土的各种理化特性进行为期180d的模拟研究,结果表明,磷肥的加入使土壤pH值发生了显著的变化,由原来的8.76下降到最小值7.36。高施P量处理F1、F2、F3、F4和F5的Olsen-P浓度分别为2338.5、1576.7、713.6和316.9mgkg-1,0.01molL-1 KCl溶液提取P浓度分别为1226.3、1189.2、880.2和382.9mgkg-1。各处理Olsen-P和0.01molL-1KCl溶液提取P浓度在同一培养时间随施P量的增加而增大,而对同一施P量处理而言,随着培养时间的延长其值呈下降趋势,且随施P量增大下降幅度加大。培养土中有机磷含量随培养时间延长而增加。各处理的无机磷分级体系中,钙磷在无机磷中占绝对优势,Ca2-P、Ca8-P和Al-P含量随P肥加入量的增加而增大,Fe-P含量很小,O-P含量和Ca10-P含量变化不大,随着培养时间的延长,Ca2-P含量减少较多,而Ca8-P含量大量增加,且Ca8-P含量均大于Ca2-P含量。     

黑龙江省西部草地苏打盐渍土无机磷的转化及其对有效磷的影响

本文通过相关分析和通径分析研究了无机磷各组分间的转化关系及其对有效磷的影响 ,结果表明 :苏打碱土的Ca2 -P、Ca8-P、Al-P和Fe -P对有效磷贡献量较大 ,O -P对有效磷表现为负贡献 ,Ca10 -P对有效磷几乎无影响。草甸碱土的Ca2 -P和Fe -P主要通过直接作用影响有效磷 ,Ca8-P和Al -P主要通过间接作用影响有效磷 ;碱化草甸土的Ca2 -P对有效磷的影响主要表现为直接作用 ,Ca8-P、Al-P和Fe -P对有效磷的影响主要表现为间接作用。在苏打盐渍土的磷素循环系统中 ,无机磷各形态间存在一定的转化关系 ,Ca2 -P、Ca8-P和Al-P易于相互转化 ,Fe -P和O -P易于相互转化     

不同磷水平下玉米-大豆间作对红壤无机磷组分及有效磷的影响

通过2年盆栽试验，探讨不同磷水平下玉米–大豆间作根际土壤无机磷组分、土壤有效磷含量及作物磷吸收的差异，明确土壤无机磷组分、土壤有效磷与作物磷吸收之间的相互关系。试验设置玉米单作、大豆单作、玉米–大豆间作3种种植方式以及3个P2O5施用水平(0、50、100 mg/kg，分别记作P0、P50、P100)，共9个处理。结果表明：与单作相比，2018年和2019年在P0、P50和P100水平下，间作显著提高玉米和大豆的籽粒产量，并显著提高玉米和大豆植株的磷素吸收量。与常规施磷水平(P100)下的单作处理相比，玉米–大豆间作在磷肥减少50%(P50)的条件下，并未降低玉米和大豆的磷吸收量与籽粒产量。3个磷水平下，间作提高了玉米和大豆根际土壤有效磷含量，而降低了根际土壤总无机磷以及Fe-P、Al-P、Ca-P、O-P的含量；同时适当增施磷肥显著提高了玉米和大豆根际土壤总无机磷及各无机磷组分的含量。本试验条件下，间作促进土壤中Fe-P、Al-P、Ca-P和O-P的活化(尤其是Fe-P)，是低磷胁迫下间作土壤有效磷含量与作物磷吸收量增加的重要原因。玉米–大豆间作具有节约磷肥、维持作物产量及根际土壤有...     

Genotypic Responses of Corn to Phosphorus Fertilizer Rates in Calcareous Soils

In the Mediterranean region, much emphasis is placed on the role of fertilizers in enhancing crop production to achieve food security. Given the complex nature of phosphorus (P) reactions in soils, considerable research has dealt with fertilizer aspects related to efficient P use, but comparatively less emphasis has been given to plant variation with respect to P efficiency. In this study, selection and adaptation of P‐efficient corn genotypes was seen as one possible approach to enhancing P efficiency. Thus, a greenhouse experiment with 10 corn genotypes (traditional to modern), five P application rates (0–200 mg kg^?1), and four field trials with three genotypes for 2 years were carried out on various calcareous soils (Vertic Torrifluvent, Vertic Calciorthid, Entic Chromoxerert, and Typic Xerofluvent). Measurements were made of root characteristics. Treatments in the field trials were five P application rates as main plots (0–68 P ha^?1) and three corn genotypes as subplots. Genotypes were selected for the field trials from the greenhouse experiment as “efficient‐responsive,” “efficient‐nonresponsive,” and “inefficient‐responsive.” Dry‐matter (DM) yield and plant P uptake by plants increased with P application rates in the greenhouse experiment. Root length and mass were considerably increased by increasing P levels. Genotypes were classified for P efficiency. The studies indicated that because corn genotypes respond to P‐fertilizer application differently, this trait could be utilized to exploit native and applied P more efficiently, especially at low levels of available P and when P‐ fertilizer use is limited. This differential response derives from morphological, physiological, and genetic variability among the genotypes. Although genotypic efficiency is important for fertilizer management, the contribution of the efficiency is not a substitute for fertilizers, especially if high yields are required. Nevertheless, breeding for P‐use efficiency should be a component of any program to improve crop yield potential.     

有机酸对石灰性潮土有机磷组分的影响

采用小麦盆栽试验的方法,研究了有机酸对石灰性潮土有机 P 组分含量及土壤 P 有效性的影响.结果表明:石灰性潮土的 4 种有机 P 组分中,以中度活性有机 P 为主,其次为高稳性有机 P 和中稳性有机 P ,活性有机P的含量最低;施用磷酸二氢钾和氟磷灰石后,土壤有机P总量和有机P各组分发生了变化;土壤经有机酸处理后,有机P总量增加,有机P总量的增加主要是中度活性有机P和活性有机P的增加.而中稳性有机P和高稳性有机P主要表现为下降,说明有机酸能够促进土壤有机P由有效性较低的形态逐步向有效性高的形态转化,从而进一步矿化为无机P或者被植物根系直接吸收,其中草酸的作用效果总体上较腐殖酸强;在P素供应不足的情况下,有机酸(草酸和腐殖酸)能够提高石灰性潮土中P的有效性,促进植物的正常生长.     

黑龙江省西部草地土壤无机磷的形态

本文通过牧场试验，探讨了黑龙江省西部草地土壤无机磷形态，结果表明，四种草地土壤均以Ｃａ－Ｐ为主，约占无机磷总量的６０％左右，Ｏ－Ｐ含量少于Ｆｅ－Ｐ和Ａｌ－Ｐ．草甸黑钙土无机磷总量最高，Ｃａ２－Ｐ、Ｃａ８－Ｐ和Ａｌ－Ｐ都是草甸黑钙土重要的贮磷库；草甸风沙土无机磷总量最低，但Ｃａ８－Ｐ含量相对较高；草甸碱土无机磷总量、Ｃａ２－Ｐ和Ａｌ－Ｐ含量显著高于碱化草甸土．向草甸碱土和碱化草甸土施磷酸二铵能显著增加土壤无机磷的总量，尤其显著提高土壤中Ｃａ８－Ｐ和Ａｌ－Ｐ含量．     

石灰性褐土中磷锌镉相互作用对其有效性的影响

采用室内培养的方法,研究了石灰性褐土中磷、锌、镉相互作用对土壤中磷、锌、镉有效性的影响。结果表明：（1）磷锌共同培养时,施锌提高了土壤速效磷含量,且随培养时间的延长而降低。在相同锌浓度处理下,土壤中的有效锌含量随施磷量的增加而增加,不同锌浓度处理下,有效锌含量随土壤培养时间的延长而显著降低。（2）磷镉共同培养时,施镉对土壤速效磷含量影响不明显;施磷降低了有效镉含量,但效果不显著;且都随时间的延长而降低。（3）锌镉共同培养时,在培养的前30d,土壤中有效锌含量随施镉浓度增加而降低,但在30d后,有效锌含量有增加的趋势。土壤中有效镉含量在不同锌-镉处理下随培养时间变化有较大差异：在Cd3处理下,加入高浓度锌后显著降低土壤有效镉含量;Cd30处理下,在培养前30d,锌的施入对土壤中有效镉含量影响不明显,但30d以后,土壤有效镉含量随施入锌浓度的增加而显著降低。说明两者的竞争机制随时间的延长发生变化,且施锌能明显降低镉的毒性。