种植年限对设施菜田土壤剖面磷素累积特征的影响

以山东寿光集约化设施菜田为研究对象,分析了不同种植年限设施菜田土壤磷素投入和土壤磷素累积的差异,比较不同种植年限土壤剖面中无机磷、有机磷、Olsen-P和CaCl2-P含量的变化特征。结果表明:磷素过量积累是设施菜田的显著特征,主要由于有机肥以粪肥投入为主,复合肥中P素比例偏高,收获作物带走量仅占磷素投入的7.2%;随着种植年限增加,P素累积现象明显,过量的磷素盈余导致了土壤剖面中不同形态磷含量的上升,其中以无机磷尤其明显;用来表征土壤有效磷指标的Olsen-P与CaCl2-P有显著的相关性,研究区域中当土壤(Olsen-P)达到80.7mg·kg-1时,土壤CaCl2-P开始显著升高,增大了设施菜田磷素淋溶风险。     

长期施肥磷素盈亏及其对土壤磷素状况的影响

利用12年长期定位试验研究了长期施肥不同处理土娄土磷素去向和盈亏(平衡)及其对耕层土壤全磷、Olsen P的影响,结果表明,作物吸磷量随施磷量的增加而有所增加,作物对磷的利用有奢侈吸收现象;土壤耕层全磷、Olsen P及其增加量与土壤磷素盈亏呈极显著直线正相关;随肥料施入土壤的磷主要累积在土壤耕层(0~20 cm),施肥过高,特别是化肥配合有机肥施用会引起磷向土壤剖面下层淋移,M1NPK、M2NPK、SNPK、NPK和PK处理分别有34.7、33.0、2.2、8.8和6.4%的磷在100 cm土体内去向不明,有可能被淋洗到更深的土体中。长期不平衡或大量施磷,磷累积表观利用率低于15%,而平衡施肥,可以达到40%以上。     

长期施肥条件下潮土土壤磷素对磷盈亏的响应

【目的】土壤磷素状况是评价土壤养分的重要指标之一。探讨长期施肥条件下土壤有效磷、全磷对土壤磷素盈亏（平衡）的响应,为潮土区施肥管理和土壤培肥提供科学依据。【方法】分析了天津潮土33年（1979-2012）肥料长期定位试验中,不同施肥处理下土壤磷素盈亏与Olsen磷、全磷的变化特征。【结果】长期不施肥（CK）、单施氮肥（N）、氮钾配施（NK）及秸秆与氮肥配施（NS）处理,土壤中磷素常年处于亏缺状态。施磷处理（PK,NP,NPK）和有机肥与氮肥配施（NM）,土壤中磷素均有盈余,PK处理盈余最多,但随试验年限延长（约20年后）,NP,NPK和NM处理土壤中磷素盈余量呈下降趋势。土壤有效磷增加量随磷盈亏而变化,二者呈显著正相关（P＜0.05）。施用无机磷肥或有机肥,均可使土壤中的磷素盈余,土壤中每盈余100 kg·hm^-2磷,PK、NP、NPK、NM处理土壤中的Olsen磷分别增加3.59、1.19、1.75和2.40 mg·kg^-1。长期不同施肥,土壤磷平衡与土壤全磷增量间呈正相关,但不同处理下差异较大。单施氮肥（N）和秸秆还田（NS）处理,可认为累积磷平衡对土壤全磷增量无影响。施用无机磷肥或有机肥,土壤中每盈余100 kg P·hm^-2,PK、NP、NPK、NM处理土壤中全磷分别增加0.06、0.07、0.07和0.10 g·kg^-1。【结论】土壤磷素盈亏状况与肥料配施类型密切相关,长期施用化学磷肥或有机肥,土壤有效磷、全磷增加量与土壤磷素盈亏呈显著直线正相关。有机肥与氮肥配施提升土壤全磷的速率大于施用化肥。     

磷肥品种和施用方式对灌耕灰漠土有效磷和无机磷形态的影响

为了灌耕灰漠土合理施用磷肥,通过土壤培养试验,设置不施磷（CK）、重过磷酸钙基施（TSP）、磷酸一铵基施（MAP-B）、聚磷酸铵基施（APP-B）、磷酸一铵一次性滴施（MAP-D）和聚磷酸铵一次性滴施（APP-D）6个处理,研究磷肥品种和施用方式对土壤有效磷和无机磷形态的影响。结果表明：3种磷肥基施处理（TSP、MAP-B和APP-B）的0～20 cm土层有效磷含量随培养时间显著降低,MAP和APP一次性滴施处理（MAP-D和APP-D）的5～10 cm土层有效磷含量随培养时间呈现增长的趋势。不施磷处理灌耕灰漠土中无机磷以Ca₁₀-P和O-P为主,分别占无机磷总量的47.94%和23.76%。3种磷肥基施处理均提高0～20 cm土层灌耕灰漠土有效磷含量、无机磷总量以及Ca₂-P、Ca₈-P、Al-P、Fe-P的比例,但以上含量和比例在三者之间（TSP、MAP-B和APP-B）均无显著差异。与MAP和APP基施处理相比,二者一次性滴施处理只显著提高灰漠土 0～5 cm土层有效磷含量、无机磷总量和Ca₂-P、Ca₈-P的比例,显著降低Ca₁₀-P的比例,提升了0～5 cm土层的供磷能力。综上所述,3种磷肥基施处理均提升了0～20 cm土层的供磷能力,MAP和APP一次性滴施处理仅显著提升了0～5 cm土层的土壤供磷能力,因此生产实践中建议选择价格较低的重过磷酸钙基施。     

长期施肥紫色土有效磷变化及其对稻麦轮作产量的影响

【目的】通过总结分析长期施肥处理下紫色土稻麦轮作土壤有效磷的变化特征,以及土壤磷素变化对作物产量的影响,为紫色土稻麦轮作磷素管理提供理论依据。【方法】依托国家肥力监测网紫色土肥力监测试验站27年的稻麦轮作定位试验,选取10种不同施肥处理：CK处理（只种作物不施肥）;N、NP、NK、PK、NPK为不同氮（N）、磷（P）、钾（K）化肥配施处理;M、NPKS、NPKM、1.5NPK+M为有机肥（M）、秸秆还田（S）及其与化肥配施处理。试验数据涵盖1991—2018年,测定不同施肥处理下土壤有效磷含量和作物产量,计算100 kg籽粒磷素吸收量和磷肥利用率,分析土壤磷素变化对累积磷盈亏的响应,采用不同模型计算土壤磷素农学阈值。【结果】长期施用磷肥能够显著提高土壤有效磷含量,各施磷处理有效磷年均增量为0.80—2.32 mg·kg^-1;而不施磷处理CK、N、NK和单施有机肥处理M的土壤有效磷含量则逐年下降至平稳状态。不施磷处理土壤磷素一直处于亏缺状态,施磷各处理27年后土壤累积磷盈余量为244.8—698.2 kg P·hm^-2,其中1.5NPK+M处理累积磷盈余量最高;施磷处理土壤累积盈余量与土壤Olsen-P增量呈显著线性相关,土壤每盈余磷100 kg·hm^-2,土壤有效磷含量提高4.27—6.5 mg·kg^-1。磷肥施用能显著提升稻麦轮作系统作物产量和吸磷量,100 kg水稻籽粒需磷量为0.17—0.41 kg,100 kg小麦籽粒需磷量为0.25—0.57 kg;试验各处理的磷肥利用率为10.3%—39.7%;4种模型（线性-平台模型、双直线模型、BoxLucas模型和米切里西模型）均能较好地拟合作物产量与紫色土有效磷含量的响应关系,其中双直线模型的拟合度最好,其计算的水稻和小麦的土壤有效磷农学阈值分别为13.28和9.93 mg·kg^-1。 【结论】在紫色土水稻-小麦轮作体系中,合理施用磷肥能显著提高作物吸磷量、产量以及土壤有效磷含量。推荐双直线模型用于计算紫色土稻麦轮作体系下土壤有效磷的农学阈值,生产上应根据土壤有效磷含量及其农学阈值调整磷肥施用量。     

活化剂对黑土有效磷含量及玉米产量影响的研究

本试验研究了活化剂对玉米各生育时期土壤有效磷含量和玉米产量的影响,得出以下结果:施用活化剂能有效减缓土壤有效磷下降的趋势,提高玉米产量,其中以活化剂H2(450 kg/hm2)效果最好,其次为柠檬酸铵(15 kg/hm2)和腐植酸(150 kg/hm2),分别比对照(处理3)增产9.32%、5.99%和4.99%。活化剂主要通过增大千粒重和穗粒数来增加玉米产量。相关分析得出,玉米产量与抽穗期土壤有效磷含量的相关性最大,应掌握好抽穗期合理施肥。     

The phosphorus requirement of Amaranthus mangostanus L. exceeds the 'change point' of P loss

Due to the high economic value of vegetables, farmers in China often apply more fertilizer than is required for plant growth. This leads to phosphorus accumulation in soils, which can pollute the aquatic environment. This conflict arises because vegetables often use nutrients inefficiently, and require high phosphorus levels in the growth medium. In this study, amaranth ( Amaranthus mangostanus L.) was grown in soils with 14.7, 23.8, 45.3, 54.6, 74.2, 101 or 116 mg Olsen-P/kg, and with and without phosphorus fertilizer (175 mg P/kg or equivalent to 385 kg P/ha). The yield of amaranth was positively correlated with soil Olsen-P content. CaCl₂-P content was positively correlated with Olsen-P content and CaCl₂-P markedly increased at Olsen-P contents exceeding 53.8 mg P/kg in the pot experiment or 55.9 mg P/kg in the field survey. These values were regarded as the 'change points' for phosphorus loss; to achieve 85 or 95% of maximum amaranth yield, the amaranth crop required 91or 101 mg Olsen-P/kg soil, respectively, and application of 175 mg P/kg was still able to significantly increase amaranth yield at an Olsen-P level of 74.2 mg P/kg soil. These results indicated that the phosphorus requirement of amaranth exceeded the 'change point' (53.8 or 55.9 mg Olsen-P/kg); the C _min (minimum concentration in the media at which no net influx occurs) of phosphorus for 3-week-old amaranth was 1.55 μ m . This value is much higher than that reported for other crops, and may explain the inefficient P use of amaranth. The high C _min value also indicates that the phosphorus requirement of amaranth is beyond the 'change point' of P loss.     

长江流域稻-油轮作区土壤磷库现状及环境风险分析

明确长江流域水稻-油菜轮作种植区土壤磷(P)库现状,评估土壤磷淋失风险,以期为长江流域水稻-油菜轮作体系合理施磷提供参考。2018年4—5月在长江流域水稻-油菜轮作典型种植区域的14个省(市/区)采集油菜收获后的耕层土壤样品247个,测定土壤全磷、有效磷(Olsen-P)和可溶性磷(CaCl₂-P)含量,并参考土壤全磷和Olsen-P分级指标,明确我国长江流域水稻-油菜轮作种植区域土壤磷丰缺现状,建立Olsen-P与CaCl₂-P之间的定量关系。还根据Olsen-P分级选取72个样本进行Hedley磷分级测试,分析了水稻-油菜轮作种植区域土壤磷库分布特征。结果表明:长江流域水稻-油菜轮作种植区域耕层土壤全磷、Olsen-P和CaCl₂-P平均含量分别为0.62 g·kg^-1、23.2 mg·kg-1和0.49 mg·kg^-1。土壤全磷在长江上、中、下游间无明显差异,区域整体48.6%处于丰富状态。土壤Olsen-P缺乏和过量的现象并存,占比分别为23.1%和31.1%,土壤Ol...     

Phosphorus accumulation, leaching and residual effects on crop yields from long-term applications in the subtropics

The effects of 25 years of annual applications of P fertilizer on the accumulation and migration of soil Olsen‐P, and the effects of soil residual P on crop yields by withholding P application for the following 5 years, were evaluated in a subtropical region. Annual application of P fertilizer for 25 years to crops in summer (groundnut), winter (wheat, mustard or rapeseed) or in both seasons raised the Olsen‐P status of the plough layer (0–15 cm) from initially very low (12 kg P ha^?1) to medium (18 kg P ha^?1) and very high levels (40–59 kg P ha^?1), depending on the amount of P surplus (amount of fertilizer applied in excess of removal by crops) (r = 0.86, P ≥ 0.01). However, only 4–9% of the applied P fertilizer accumulated as Olsen‐P to a depth of 15 cm (an increase of 2 mg kg^?1per 100 kg ha^?1 surplus P) in the sandy loam soil. In the following 5 years, the raising of 10 crops without P fertilizer applications decreased the accumulated Olsen‐P by only 20–30% depending upon the amount of accumulated P and crop requirements. After 29 years, 45–256 kg of residual P fertilizer had accumulated as Olsen‐P ha^?1 in the uppermost 150 cm with 43–58% below 60 cm depth; this indicates enormous movement of applied P to deeper layers in this coarse textured soil with low P retention capacity for nutrients. Groundnut was more efficient in utilizing residual P than rapeseed; however, for both crops the yield advantage of residual P could be compensated for by fresh P applications. These results demonstrated little agronomic advantage above approximately 20 mg kg^?1 Olsen‐P build‐up and suggested that further elevation of soil P status would only increase the risk of environmental problems associated with the loss of P from agricultural soils in this region.     

太湖流域典型稻麦轮作农田稻季不施磷的农学及环境效应探究

以太湖流域典型稻麦轮作农田为研究对象开展大田试验,通过设置稻麦季均施磷(PR+W,当前农民施肥习惯)、麦季施磷稻季不施磷(PW)、稻季施磷麦季不施磷(PR)以及稻麦季均不施磷(Pzero,对照)四种施磷处理,提出麦季施磷稻季不施磷(PW)的减磷措施。四年八季作物研究结果表明:与传统PR+W处理相比较,PW处理的作物籽粒和秸秆产量均无显著变化,但却提高磷肥利用率3.54%,同时降低土壤速效磷累积量10.5%~36.7%,减少径流总磷浓度12.0%。据此推算,如果一个稻季不施磷肥,太湖流域1.02×106hm~2水稻土四年可节约P_2O_5约24万t,估算该流域每年可直接节约肥料投入成本3.06亿元。这表明采取麦季施磷稻季不施磷的减磷措施不仅能够保持稳产,而且可节约磷肥(磷矿)资源,降低水环境污染风险,具有农学、环境以及经济效益的三赢潜力。