不同施磷量下稻田土壤磷素平衡及其潜在环境风险评估

【目的】对南方赤红壤区不同施磷量下稻田土壤的磷素平衡及其潜在环境风险进行评估,为该地区合理施磷、减轻农业面源污染提供依据。【方法】采用大田定位监测试验,3个不同年份(2011 2013年)早、晚稻分别设置4个施磷水平(施磷范围为P2O50、63 81、126 162、252 324 kg/hm2,分别用P0、P1、P2、P3表示),连续3年测定早、晚稻的稻谷和稻秆产量,分析其磷养分含量,以施磷水平与水稻地上部磷素累积量间的差值表示土壤磷素表观盈余量。同时,采集施基肥和穗肥后1、2、3、5、7和9 d的田面水,测定总磷含量,利用Split-line模型对2011 2012年每造水稻收获后小区耕层土壤Olsen-P含量和所有监测时间点的田面水总磷平均浓度进行分段回归,并对二者之间的相关关系进行分段回归拟合。【结果】施磷量P2O563 81 kg/hm2的处理稻谷产量显著提高,但磷肥施用量增至2倍时,稻谷产量无明显增加,继续增至4倍时,前3造水稻稻谷的产量增加也不明显。施磷可不同程度地提高水稻地上部的磷素累积量、土壤表观磷素盈余量和Olsen-P含量,且三者均随施磷量的增加而增加。在施肥后1 3 d内无磷处理田面水总磷浓度较高,是磷素流失的高危险期;施磷量P2O563 81 kg/hm2的处理显著提高了施肥后2 d内田面水的总磷浓度,而P2O5252 324 kg/hm2的处理在监测期间田面水总磷浓度均显著高于无磷处理。Split-line模型模拟土壤Olsen-P与田面水总磷的关系,得出在本试验区土壤环境条件下,可能导致田面水中磷激增的土壤Olsen-P临界含量为19.0 mg/kg,对应的施磷量为P2O563 kg/hm2,与土壤磷素持平的施磷量一致。【结论】综合考虑水稻产量效应、土壤磷素表观平衡和磷素环境风险,在本研究区域目前的土壤环境条件下,P2O563 kg/hm2为水稻产量较高、环境风险较小的推荐施磷量。

不同施氮量对稻田氨挥发损失的影响

【目的】研究不同施氮量对稻田氨挥发损失的影响,为解决稻田氮素低利用率提供参考依据。【方法】利用双季稻田间试验,采用动态室法监测基肥和穗肥施用不同用量氮素后的土壤氨挥发特征及田面水氮形态含量特征。【结果】早稻基肥期土壤氨挥发损失峰值于施肥后第5 d出现,第9 d接近对照水平;晚稻同期及穗肥期土壤氨挥发损失峰值均于施肥后第1 d出现。基肥氨挥发损失量低于穗肥,晚稻高于早稻。早、晚稻平均氨挥发损失率分别为12.99%和21.79%。施氮提高氨挥发损失量和累积损失量,且随施氮量的增加而呈现不同程度地增加。氨挥发损失率随施氮量的增加而降低。相关分析表明,氨挥发损失量和磷肥施用量均与田面水铵态氮、硝态氮和溶解性总氮含量呈显著或极显著直线正相关。【结论】施氮通过提高田面水氮含量促进稻田氨挥发损失。通过合理施肥、改变肥料特性等措施降低施肥后田面水中氮含量降低,从而减少稻田土壤氨挥发损失。

不同施氮量对桑园红壤耕层酶活性的影响

在广西红壤典型气候区研究施用氮肥对桑园土壤过氧化氢酶、脲酶、酸性磷酸酶和转化酶酶活性的影响,为广西红壤区桑园合理施氮和耕地保育提供科学依据。试验设置3个施氮量水平(N1:120.75 kg N/hm2,N2:172.5 kg N/hm2,N3:207 kg N/hm2),在冬季测定不同氮肥处理下耕层土壤酶活性,并与桑叶产量进行相关分析。结果表明,土壤脲酶和转化酶活性均随着施氮量的增加而增加,过氧化氢酶和酸性磷酸酶活性在中等施氮量(N2处理)下较大。土壤转化酶和脲酶活性呈显著的正相关关系、转化酶和磷酸酶活性呈显著的正相关关系,土壤脲酶、磷酸酶、转化酶活性与桑叶产量呈极显著相关。合理施用氮肥能提高桑园土壤转化酶、磷酸酶、脲酶活性,土壤脲酶和蔗糖酶活性可作为评价桑园土壤肥力质量的指标之一。

广西典型红壤旱地施用钙镁磷肥对玉米产量及其镉累积的影响

在广西典型类型红壤旱地布置玉米磷肥施用量的田间试验,研究不同钙镁磷肥施用量(磷肥Cd含量为0.0651 mg/kg)对玉米产量及地上部Cd累积的影响。结果表明,与不施磷肥处理(CK)相比,施磷肥可分别显著提高春、秋玉米籽粒产量8.2%—13.1%和13.7%—20.0%。高磷(600 kg P2O5/hm2)处理的春玉米秸秆产量比CK显著提高11.4%;施磷处理春、秋玉米秸秆Cd含量分别下降2.7%—45.8%和11.0%—43.6%;而籽粒Cd含量分别下降13.0%—40.6%和9.9%—31.5%,且秸秆和籽粒的Cd含量及累积量均随施磷量的增加而逐渐降低,其中以高磷处理最为显著。玉米秸秆及籽粒Cd累积量在高磷处理下(600 kg P2O5/hm2)分别比低磷处理(75—300 kg P2O5/hm2)降低13.6%—41.5%和8.8%—29.3%。相关分析表明,玉米Cd含量与土壤pH呈显著负相关,与土壤有效Cd含量呈显著正相关。施磷提高土壤pH,而降低土壤有效Cd含量。高量磷肥施用降低土壤Cd的有效性进而降低玉米对Cd的吸收累积。