我国籽实和饲草燕麦土壤有效磷丰缺指标与推荐施磷量初步研究

为了给我国燕麦测土施磷提供科学依据,本研究采用“零散实验数据整合法”和“养分平衡-地力差减法新应用公式”,开展了我国燕麦土壤有效磷丰缺指标与推荐施磷量研究。结果表明,我国燕麦土壤有效磷第1~8级丰缺指标依次为≥45、24~45、12~24、6.2~12、3.2~6.2、1.7~3.2、0.9~1.7和<0.9mg/kg。当磷肥当季利用率为15%~35%时,目标产量1.5~6.0t/hm^(2)籽实燕麦第1~8级土壤推荐施磷量分别为0、4~40、9~80、13~120、17~160、21~200、26~240和30~280kg/hm^(2);目标产量4.5~15t/hm^(2)饲草燕麦第1~8级土壤推荐施磷量依次为0、6~50、13~100、19~150、26~200、32~250、39~300和45~350kg/hm^(2)。本研究建立了我国籽实和饲草燕麦土壤有效磷丰缺指标推荐施肥系统,为我国燕麦测土施磷奠定了科学基础。

湘南丘陵区水田改旱地后土壤磷的有效性及淋失风险

【目的】研究不同母质发育的水稻土改旱地后土壤有效磷变化特征及主要影响因素,为红壤区磷素高效利用提供依据。【方法】采集3种母质(石灰岩、第四纪红色黏土和砂页岩)发育的水稻土及相邻的水田改旱地土壤样品,分析了土壤全磷、有效磷、水溶性磷和无机磷组分(Al-P、Fe-P、Ca-P和O-P)的变化特征,通过主成分分析(PCA)和随机森林分析,探究水田改旱地后土壤磷素有效性变化的主要驱动因子。【结果】水田改为旱地后,石灰岩、砂页岩发育的土壤有效磷含量分别增加了20.48和17.60 mg/kg (P<0.05),但水溶性磷含量均低于磷素环境阈值;土壤磷活化系数分别提高了2.67和2.22个百分点;Al-P含量分别增加了46.07和51.28mg/kg;石灰岩发育的土壤Fe-P含量增加了62.11 mg/kg。相关分析表明,水田改旱地后,Fe-P、Al-P与磷活化系数呈显著或极显著正相关,PCA和随机森林分析结果表明Fe-P、Al-P是土壤磷素有效性变化的主要驱动因子。【结论】湘南红壤丘陵区水田改为旱地后,第四纪红色黏土发育的红壤磷素有效性未发生显著变化,石灰岩和砂页岩发育的土壤磷素有效性由于铁磷和铝磷在全磷中比例的增加而显著提升。3种母质发育的水田改旱地后,其水溶性磷含量均低于环境磷阈值,引发磷淋失的风险较低。

潮土磷库组成及累积磷的消耗转化特征

【目的】长期施用磷肥致使潮土中累积了大量的磷,为精确管控和合理利用累积磷素,我们研究了小麦–玉米连续种植下,停止使用磷肥后磷库的组成和消耗转化特征。【方法】本研究依托位于河南新乡的“国家潮土肥力与肥料效益长期定位试验基地”进行,连续26年施用不同量磷肥,处理间土壤磷积累量差异很大。利用单个处理或两个处理耕层土壤混合的方法,制备Olsen-P含量分别为6.7、14.3、27.6、55.4、72.3 mg/kg的土壤(分别记为L1、L2、L3、L4、L5),用于进行微区耗竭试验,种植制度为冬小麦–夏玉米轮作。在耗竭试验的5年间,测定了土壤全磷、Olsen-P和各磷库组分含量。【结果】潮土磷库中无机磷占比超过90%,L5处理土壤中的有效磷库组分Resin-P、NaHCO_(3)-Pt、NaOH-Pt含量分别为L1的5.0、3.5、2.8倍。L1处理(缺磷土壤)的有效磷组分在全磷中的比例仅为10.4%,而难利用磷组分(C.HCl-Pt, Residual-P)的比例高达24.0%;L5处理(高磷土壤)有效磷组分比例高达20.6%,难利用组分比例低至14.3%。缓效磷组分(D.HCl-Pi)在全磷中的比例基本维持在66%。有效磷水平高于农学阈值(L2处理)之后,Resin-P组分才开始增加,增加量占有效磷库增加量的17.3%~22.6%。磷库耗竭过程中,有效磷库是作物吸收的第一磷库,且以Resin-P、NaHCO_(3)-Pi、NaOH-Pi的先后顺序被利用。Resin-P、NaHCO_(3)-Pi、NaOH-Pi每消耗1 mg/kg,Olsen-P分别减少1.3、0.7和1.0 mg/kg。有效磷库组分与缓效磷库、难利用磷库组分可以互相转化。5年耗竭过程中,L1处理有18.0 mg/kg难利用磷转化为D.HCl-Pi,L2、L3处理分别有22.3和7.2 mg/kg D.HCl-Pi转化为有效态磷,提升了土壤累积磷素的生物有效性;而L4、L5处理分别有29.9和43.1 mg/kg有效态磷组分转化为D.HCl-Pi,降低了土壤累积磷的生物有效性。【结论】随着土壤Olsen-P水平的提高,有效磷库组分Resin-P、NaHCO_(3)-Pt、NaOH-Pt占比增加,难利用磷库占比减少,而缓效磷库占比高且稳定。有效态Resin-P在Olsen-P超过农学阈值后才开始累积。作物吸收可促进缺磷土壤难利用磷库组分转化为缓效磷库组分,中磷土壤缓效磷库组分转化为有效磷库组分,最终土壤累积磷素均被活化利用;而高磷土壤中30%以上的有效磷库组分被转化为缓效磷库组分,作物奢侈吸磷量显著增加,造成一定的磷肥养分浪费。中磷土壤是维持磷资源高效利用和作物高产的最佳磷库组成状态。

再论中国磷肥需求预测——基于农业绿色发展视角

磷肥产业发展关乎我国粮食安全、资源利用和环境保护。近40年来由于化学磷肥的持续施用,我国农田土壤有效磷快速提升,在这一背景下基于农业绿色发展的要求,调整未来我国磷肥的需求预测十分必要。本文综合分析了我国农田土壤有效磷的变化,明确了在粮食作物上我国农田土壤有效磷平均已经达到或超出了作物生产的农学阈值(15~25mg·kg^(–1)),在蔬菜和果树等经济作物上土壤有效磷已经全面超过农学阈值。农业绿色发展要求在保障作物高产的同时,要充分发挥作物的根系/根际生物学潜力以提高磷资源利用效率、同时改善农产品营养品质和降低环境风险,为此,应将磷肥施用策略从培肥地力保增长调整到以农学阈值为目标的维持施磷保增产、升效率、提品质。同时,农业绿色发展需要从工艺和农艺两方面最大限度提高农业废弃物中磷资源的再利用效率。据此,考虑我国粮食和其他农产品需求,继2007年基于土壤磷肥力变化预测我国磷肥需求的基础上,本文对我国未来农业磷肥需求进行了再预测。结果表明,到2030和2050年,我国化学磷肥的需求量分别为1084万吨和742万吨。因此,在各项措施持续优化基础上,我国化肥磷的需求在短期(2030)可望下降150万吨左右,中长期(2050)可稳定回调至年消费量750万吨,较当前用量下调30%以上。

土壤初始有效磷和交换性镁含量改变了小麦生长对pH的响应

酸害阈值作为土壤酸度改良的目标pH,对农业生产和可持续发展具有重要指导意义。通过盆栽试验,分析了5种不同母质土壤上小麦生长对pH的响应及其与土壤初始性质的关系。结果表明,板页岩、第四纪红土、河流冲积物、红砂岩和花岗岩发育的红壤上小麦地上部生物量稳定值分别为2.71、1.17、2.06、1.57和1.70 g·pot^(-1);达到稳定值95%、50%和5%时的pH阈值(即pH_(95%)、pH_(50%)、pH_(5%)),板页岩发育的红壤分别为5.31、4.42和3.53,第四纪红土发育的红壤分别为5.79、4.79和3.80,河流冲积物发育的红壤分别为5.25、4.71和4.16,红砂岩发育的红壤分别为4.94、4.61和4.29,花岗岩发育的红壤分别为5.72、4.66和3.59。小麦地上部生物量稳定值与土壤初始pH、有效磷、交换性镁和交换性钙含量呈显著或极显著正相关,pH_(50%)与有效磷含量呈显著负相关;株高pH_(50%)与土壤初始有效磷含量、交换性镁含量呈显著负相关。结果表明作物酸害阈值受土壤初始有效磷和交换性镁含量的影响,土壤肥力水平和酸度共同决定了作物的最大生物量,为培肥土壤、降低酸害影响提供了科学依据。

覆膜条件下铁改性磷负载生物炭对花生磷素利用及产量的影响

为探究覆膜条件下铁改性磷负载生物炭对花生植株磷素利用及产量的影响,该研究于2021和2022年设置盆栽裂区试验,研究不同覆膜方式(覆膜处理(M1)和无膜处理(M0))下,铁改性磷负载生物炭处理(常规施磷量+无生物炭处理(P1C0)、3/4常规施磷量+7.5 t/hm^(2)铁改性磷负载生物炭处理(P2C1)、3/4常规施磷量+15 t/hm^(2)铁改性磷负载生物炭处理(P2C2)、2/3常规施磷量+7.5 t/hm^(2)铁改性磷负载生物炭(P3C1)、2/3常规施磷量+15 t/hm^(2)铁改性磷负载生物炭(P3C2))对花生植株叶绿素含量、净光合速率、干物质积累量、磷素利用、土壤有效磷含量及花生产量的影响。研究结果表明,与M0处理相比,M1处理下花生苗期、花针期、结荚期和饱果期叶绿素含量与净光合速率分别提高了7.6%和29.1%、12.4%和25.9%、14.9%和16.0%、6.5%和14.8%,饱果期干物质积累量和产量分别提高了17.7%和18.8%(2 a平均)。同一覆膜方式下,从苗期至饱果期,花生净光合速率和土壤有效磷含量呈先升高后降低的趋势,在花针期达到最大值。与P1C0处理相比,P2C1处理饱果期土壤有效磷含量、花生植株磷素积累量、干物质积累量及产量分别显著提高了为13.5%、14.3%、6.5%和10.2%(2 a平均)。不同覆膜方式和铁改性磷负载生物炭处理中,M1P2C1处理土壤有效磷含量、植株磷素积累量、饱果期干物质量及产量均为最优,花生产量较M0P1C0处理(常规处理)提高了40.4%(2 a平均)。因此,覆膜处理结合3/4常规施磷量和7.5 t/hm^(2)铁改性磷负载生物炭可通过提高土壤有效磷含量,促进植株对磷素的吸收利用,增加叶绿素含量,提高光合作用和干物质积累量,最终实现花生增产。研究结果可为花生田减磷增效生产提供理论参考。

宿州市耕地土壤养分时空变化特征分析

分析土壤养分时空演变是实施精准农业与可持续土壤管理的前提。本研究利用反距离权重空间插值分析方法分别对宿州市2010年和2019年的耕地土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量进行时空变化特征分析。结果表明,相比于2010年,2019年宿州市耕地土壤养分总体略微提升。其中:耕地土壤有机质总体分布为砀山县、萧县和泗县较缺,埇桥区中部乡镇较丰,均值为17.95 g·kg^(-1),增幅6.15%,土壤有机质中等含量面积占总耕地面积的76.00%;土壤全氮含量基本持平,均值为1.06 g·kg^(-1),土壤全氮中等含量面积占总耕地面积的60.80%;耕地土壤有效磷总体分布为砀山县南部乡镇较丰,埇桥区北部、泗县北部及南部乡镇较缺,均值为16.44 mg·kg^(-1),增幅10.73%,土壤有效磷中等含量面积占总耕地面积的60.33%;耕地土壤速效钾总体分布为萧县、砀山县中等,埇桥区中部乡镇、灵璧县西部乡镇、泗县北部乡镇丰富,均值为149.37 mg·kg^(-1),增幅9.84%,土壤速效钾中等含量面积占总耕地面积的47.30%。砂姜黑土、水稻土和黄褐土有效磷含量明显提升,增幅分别为27.76%、23.08%和16.68%。砂姜黑土和水稻土速效钾含量略微提升,增幅为18.37%和14.62%。石灰岩土速效钾略微降低,降幅11.86%。研究表明,2010—2019年宿州市耕地土壤养分呈有机质总体上升、全氮稳定、有效磷明显上升、速效钾稳中有升的变化规律。宿州市北部应注意增施有机肥和氮肥,东部可考虑补充磷肥、钾肥。

不同磷肥滴施对土壤有效磷时空分布、棉花产量 及磷肥利用率的影响

【目的】基于水肥一体化技术,研究了3种水溶性磷肥随水滴施条件下棉田土壤有效磷含量的时空动态分布,比较了不同磷肥对棉花生长、产量和磷肥利用率的影响,为滴灌棉田磷肥合理施用提供参考。【方法】于2020和2021年在新疆石河子进行田间试验,设不施磷肥(P0)和分别施用磷酸一铵(MAP)、磷酸(AP)和聚磷酸铵(APP)4个处理。在一个灌水施肥周期(7天)内,每天测定滴头两侧0—10 cm宽和滴头下0—40 cm深土壤有效磷含量。在棉花蕾期、初花期、盛花期和吐絮期,测定棉花植株干物质量、全磷含量和籽棉产量,同时取土样测定有效磷含量。【结果】在一个灌水施肥周期内(7天),3种滴施磷肥主要分布在滴头两侧0—5 cm宽和0—15 cm深的范围内。施肥后第1~3天,AP处理的土壤有效磷含量最高;第5~7天,APP处理的土壤有效磷含量最高。施用3种磷肥均显著提高了0—40 cm土层土壤有效磷含量,AP处理在棉花生长前期(蕾期)的土壤有效磷含量高于MAP和APP处理,APP处理在棉花生长中后期(盛花期—吐絮期)的土壤有效磷含量高于AP和MAP处理。棉花吐絮期总干物质量以APP处理最高,其次是MAP和AP处理,分别较P0增加了19.2%~29.5%、10.6%~20.4%和11.0%~19.8%;APP处理又较MAP、AP处理分别增加7.5%~7.8%和7.8%~8.1%。滴施3种磷肥均显著提高了棉花产量、磷素利用率、磷肥回收率和磷肥农学效率,增加幅度均以APP处理最高,其棉花产量较MAP和AP处理分别增加了3.2%~7.7%和5.6%~6.0%,磷素利用率较MAP处理显著增加了10.9%~18.4%,APP处理较MAP和AP处理磷肥回收率分别增加了43.2%~60.3%和12.0%~37.5%,磷肥农学效率分别增加了12.9%~47.4%和24.2%~34.4%。【结论】在同一灌水周期内,3种磷肥均分布在滴头两侧5 cm宽和15 cm深的土壤中,APP提升土壤有效磷含量的速率慢于AP。滴施磷酸和磷酸一铵在棉花蕾期的土壤有效磷含量高于APP,而在棉花盛花期—吐絮期正相反,因而滴施APP较磷酸和磷酸一铵可更有效促进棉花生殖器官生长和养分吸收,进而提高产量和磷肥利用率。

牛粪及其蚓粪磷素生物化学特性分析

评估牛粪及其蚓粪磷素生物化学特性,为合理利用牛粪及其蚓粪,提高畜禽粪便磷利用效率提供理论依据。利用扩增子测序技术,研究腐熟牛粪及其蚓粪中磷含量、磷酸酶活性和解磷微生物的差异。与牛粪相比,蚓粪pH、电导率、有效磷含量、全碳含量、全氮含量、碳磷比和氮磷比均显著降低,其中pH降低0.46个单位,电导率、有效磷含量、全碳含量、全氮含量分别降低63.86%、20.99%、28.51%、45.57%,牛粪的碳磷比和氮磷比分别为蚓粪的4.20和5.52倍;但蚓粪全磷含量和碳氮比显著提高,全磷含量提高196.40%,碳氮比为牛粪的1.31倍。蚓粪中碱性磷酸酶活性较牛粪低,而酸性磷酸酶二者间无显著差异。蚓粪的细菌和真菌α-多样性均显著高于牛粪。蚓粪中解磷细菌节细菌属(Arthrobacter)和芽孢杆菌属(Bacillus)的相对丰度较牛粪显著降低;相反,其他解磷细菌和大多数解磷真菌丰度较牛粪均呈升高趋势。蚯蚓堆肥对有效磷含量的衰减作用主要取决于牛粪的化学性质和解磷微生物的丰度。

陕西省关中地区耕地土壤属性变化趋势研究

【目的】土壤肥力显著影响作物产量,了解区域耕地土壤肥力历史变化趋势有助于指导农户施肥,以提升耕地肥力,促进区域农业可持续发展。【方法】利用陕西省关中地区第二次土壤普查以来40年(1980—2020年)发表的文献、土壤志等相关数据,采用描述性统计方法,分析土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾、pH以及容重的变化趋势。【结果】1980—2020年,以10年为1个阶段,土壤有机质含量在4个阶段的中值依次为11.0、11.1、13.6和18.5 g/kg,整体呈显著上升趋势。土壤全氮含量在最后10年的中值为0.95 g/kg,与前3个10年相比显著提高。土壤碱解氮含量在最后10年的中值(58 mg/kg)与第一个10年(53 mg/kg)相比有提高。土壤全磷含量4个10年中值依次为0.70、0.76、0.82和1.03 g/kg,整体呈显著增加趋势。土壤有效磷含量在最后10年的中值为21.9 mg/kg,与前3个10年相比显著提高,且最后10年中80%含量数据均超过农学阈值(14 mg/kg)。土壤全钾含量4个10年中值依次为19.3、19.9、18.6和19.6 g/kg,整体变化不明显。土壤速效钾含量在2011—2020年的中值为212 mg/kg,与前3个10年含量(163、149、158 mg/kg)相比显著提高。土壤pH在最后10年的中值(7.76)与前3个10年(8.10、7.90、8.00)相比显著下降。而土壤容重4个10年中值依次为1.32、1.31、1.32和1.30 g/cm3,整体变化不明显。【结论】陕西省关中地区耕地土壤40年来化学肥力中仅全钾含量变化不明显,近10~20年土壤有机质、全氮、全磷、有效磷和速效钾含量均比前20年显著增加,pH显著下降;土壤容重变化不明显。今后关中地区养分管理和耕作制度需要进一步调整,以提升养分利用效率及土壤生产力。

Olsen法有效磷对提取温度的响应及量化关系

Olsen法有效磷受到提取温度的显著影响,在严格标准温度25℃下用0.5 mol/L NaHCO_(3)(pH=8.5)提取测定的有效磷不能良好反映田间实际温度下的土壤磷有效性。探明不同提取温度下的Olsen法有效磷对提取温度的响应并建立其与Olsen-P的量化关系,为评价田间不同温度下土壤磷的有效性提供依据。选择具有广泛Olsen-P含量(4~280 mg/kg)的24个黑土样品,采用Olsen法分别于10、15、20、25、30和35℃下测定其有效磷含量;统计分析其与Olsen-P的比值、线性响应关系系数等,随机选取16个黑土数据采用系数直接代入法、系数间接代入法、提取率拟合法、最小二乘法拟合法和两种二阶拟合法共6个换算方程,拟合和建立不同温度下Olsen法有效磷与Olsen-P的量化关系,通过剩余的8个黑土数据对换算方程验证对比,获得将Olsen-P换算成任意温度下土壤Olsen法有效磷含量的方程。结果表明,Olsen法有效磷均随提取温度的升高而显著增加,温度每升高1℃,Olsen法提取的土壤有效磷增加量为0.2~5.4 mg/kg;土壤Olsen-P含量越高,Olsen法提取有效磷的增量越大。不同温度下Olsen法提取有效磷的相对提取率也随温度升高而增加,10、15、20、30和35℃下的平均提取率分别为69.8%、76.1%、87.5%、113.7%和138.7%;并受Olsen-P含量的影响。构建的Olsen法提取有效磷量与提取温度和Olsen-P含量的双因素换算方程,通过方程预测值与实测值的决定系数(R^(2))、残差均方根(RMSE)和相对误差(RE)3个主要指标判断,并考虑简单易行,对比明确了系数直接代入法的换算方程[PT=(0.019×P_(25)+0.170)×T+0.545×P_(25)-3.247]最优,其R^(2)、RMSE和RE分别为0.996、6.18和1.28(n=48)。该方程可用于土壤Olsen-P在4~280 mg/kg范围内,10~35℃不同温度下,进行土壤Olsen-P与Olsen法有效磷含量间的换算。

设施蔬菜土壤剖面氮磷钾积累及对地下水的影响

针对设施栽培中传统施肥灌溉带来的养分浪费和环境污染问题,采集河北省定州市设施蔬菜、农田土样及相应的地下水样品,分析了不同设施蔬菜种植年限土壤剖面中速效养分的累积规律及地下水受硝酸盐污染的程度。结果表明:0～200cm和0～400cm设施土壤的速效养分累积均高于对照农田。低龄棚硝态氮、速效磷、速效钾及水溶性磷含量分别为377.2mg·kg-1、448.8mg·kg-1、1405.6mg·kg-1、30.6mg·kg-1,分别是对照农田的4.7倍、4.6倍、1.4倍和11.5倍;老龄棚硝态氮、速效磷、速效钾及水溶性磷含量分别为629.1mg·kg-1、555.0mg·kg-1、2567.1mg·kg-1、35.2mg·kg-1,分别为对照农田的6.4倍、16.3倍、2.7倍和12.0倍。设施土壤速效养分深层累积比例随棚龄增加而增加。设施蔬菜栽培区表层地下水(地下饮用水,20m)受硝态氮污染严重,超标率和严重超标率为39.3%和7.1%;而深层地下水(农田和大棚灌溉水,40m)硝态氮含量7.4mg·L-1和9.6mg·L-1,超标率分别为25.0%和37.5%,无严重超标水样。

滴灌施肥对土壤铁、磷有效性及番茄生长的影响

研究了石灰性土壤中畦灌和滴灌方式对土壤pH和有效铁、磷含量的影响。结果表明,滴灌施肥可提高水、肥生产效率,增加番茄产量。滴灌条件下根围润湿区土壤可以经常保持较高的含水量,pH高于根外非润湿区和畦灌区,其土壤有效磷的含量高,而土壤有效铁的含量较低。在滴灌施肥条件下配用一定量柠檬酸不仅可降低润湿区土壤pH,还可提高土壤有效铁含量,并增加叶片中铁、磷的含量,进而果实产量也相应地提高。

中国主要土壤有效磷演变及其与磷平衡的响应关系

【目的】明确土壤有效磷的演变规律及其与磷平衡(土壤磷输入减去磷输出)的响应关系,为指导磷肥施用以及管理有效磷水平提供依据。【方法】选取21个农业部国家耕地质量长期监测点,分析常规施肥条件下中国主要5种类型土壤上有效磷的演变规律与土壤磷素的平衡状况,得到单位磷平衡的有效磷变化量(即有效磷效率),同时对土壤的有效磷效率与土壤性质(pH、有机质、全氮和碱解氮)进行相关性分析。【结果】21个土壤监测点中有2个点的磷素出现耗竭,19个点的磷素出现累积,累积磷盈亏在-290—4 919 kg·hm-2。在监测时间内,有14个监测点的有效磷随年份显著上升,2个监测点显著下降,其余持平。21个监测点的有效磷年均上升0.74mg·kg-1。81%的土壤监测点有效磷与磷平衡呈显著的正相关关系,土壤每累积100 kg P·hm-2,褐土有效磷平均增加1.12 mg·kg-1,变异系数为25%;黑土有效磷增加3.76 mg·kg-1,水稻土有效磷平均增加5.01 mg·kg-1,变异系数为52%;紫色土有效磷平均增加2.34 mg·kg-1,变异系数为68%;灌淤土有效磷增加0.47 mg·kg-1。有效磷效率与土壤pH呈显著的直线负相关关系(r=0.65,P<0.01),与土壤有机质(r=0.62,P<0.01)、全氮(r=0.52,P<0.01)和碱解氮(r=0.63,P<0.01)呈显著的直线正相关关系。【结论】中国主要类型土壤的有效磷效率有一定差异,范围在0.47—10.76 mg·kg-1,有效磷效率均值在不同土类之间为水稻土>黑土>紫色土>褐土>灌淤土,且土壤pH、有机质、全氮、碱解氮与土壤有效磷效率呈显著的直线相关关系。

土壤活性有机碳与养分有效性及作物产量的关系

以吉林省德惠市的典型黑土为主要研究对象,分析了2000—2002年不同耕作施肥措施下土壤活性有机碳、速效养分和作物产量的变化规律及其相互关系;探讨了土壤活性有机碳在土壤肥力中的地位及与其他养分间的关系。结果表明:从2000年起土壤活性有机碳、土壤有效养分和作物产量均呈增加的趋势。土壤活性有机碳的不同类型对土壤养分的有效性贡献不同。易氧化有机碳与碱解氮之间呈极显著的正相关(r_(0.01)=0.403,n=48),而微生物量碳与速效磷间也呈正相关(r_(0.05)=0.312,n=16)。易氧化有机碳与土壤速效钾间呈显著的负相关(r_(0.05)=-0.537,n=48)。而微生物量碳与土壤速效钾间呈正相关(r_(0.05)=0.428,n=16)。作物产量与土壤易氧化有机碳呈显著的正相关,与土壤碱解氮、速效磷、速效钾的相关性不显著。

落叶松根际土壤磷的有效性研究

野外用剥落法采集落叶松 (Larixgmelini)根际土与非根际土 ,分析P浓度的变化 ,结果表明 ,落叶松根际土与非根际土全P浓度无明显差异 ,但根际土有效P却明显高于非根际土 .12年生时根际土有效P增加12 .6 % ,40年生时增加 2 3 .4% ,表明落叶松根际对土壤中的P具有活化作用 .落叶松根际土无机P各组分与非根际土亦有差异 ,表现出根际土O P低于非根际土 ,Al P、Fe P、Ca P和NH4 Cl P则高于非根际土的趋势 .落叶松根际土的 pH低于非根际土 ,但落叶松根际并未发生明显酸化 .落叶松根际有效P与

长期不同施肥下潮土磷素的演变特征

【目的】研究在施磷量相等的条件下长期施用有机肥和化肥对潮土全磷、有效磷的演变的影响,为潮土地区农业生产和地力培育提供理论依据。【方法】以河南封丘的肥料长期定位试验(开始于1989年)为平台试验设置7个处理,即有机肥(OM)、1/2有机肥+1/2化肥(1/20M)、氮磷钾(NPK)、氮磷(NP)、磷钾(PK)、氮钾(NK)和不施肥处理(CK)分析比较了不同处理土壤的全磷、有效磷含量及两者比值的演变规律。【结果】所有施磷处理土壤全磷均与试验年份呈显著线性相关,1/2有机肥+1/2化肥、有机肥和氮磷钾处理土壤全磷年均增加量为0.0083、0.0081和0.011 g/kg;各处理2008~2010年3年平均土壤有效磷含量大小顺序为PK>OM>1/20M>NPK>NP>CK>NK施磷处理下试验进行的前11年土壤有效磷快速增加,以后达到稳定状态;有机肥处理和1/2有机肥+1/2化肥处理土壤有效磷与全磷的比值显著高于氮磷钾处理,试验20年后有机肥处理和1/2有机肥+1/2化肥处理有效磷/全磷是氮磷钾处理的1.9和1.4倍。磷素平衡与全磷及有效磷含量均达到了极显著相关相关系数分别为0.981和0.886。磷素盈亏每增加100 kg/hm2土壤全磷含量增加0.04 g/kg土壤有效磷含量增加约为2 mg/kg。试验20年后其他理化性质与土壤全磷、有效磷含量之间的相关关系均未达到显著水平。但土壤有机质和土壤全氮与有效磷/全磷的相关系数达到了显著水平,说明土壤有机质和全氮含量提高有利于土壤磷素的活化。【结论】土壤全磷和有效磷的演变都显著受磷素盈亏的影响。在每年P_2O_5投入量相当于135 kg/hm^2时施用化肥更加有利于潮土全磷含量的提高;经过21年的不同施肥处理,平衡施用化肥处理有效磷含量只能维持在7 mg/kg左右这一水平处于中低水平,依旧需要磷的投入才能维持作物的高产。施用有机肥可以在不增加施磷量的条件下增加作物可吸收利用的磷。因此减少施磷量增施有机肥可能成为潮土地区减肥增效的重要手段。

稻鸭、稻鱼共作对稻田P素动态变化的影响

以稻鸭和稻鱼生态系统为研究对象,通过大田试验研究了稻田P的动态变化及转化规律,及其对环境的影响。结果表明,施P后土壤和田面水P含量立即达到最大值,一周后迅速降低。相对于空白(CK),养鸭处理(RD)和养鱼处理(RF)田面水总P浓度、溶解P浓度、土壤速效P含量和水稻吸P量显著增加,而土壤全P含量有所增加。研究还表明,水稻吸P量与田面水溶解P、土壤速效P显著相关。对田面水P素径流流失的潜在环境效应分析表明,施P后的一周左右是控制P素流失的关键时期;由于养鸭养鱼能提高稻田P含量,在稻鸭、稻鱼共作期间,要注意避免农田排水和防止因降雨引起的田面水外溢。同时,由于鸭子和鱼能提高土壤有效养分含量,降低化肥的施用量,进而降低了化肥损失所造成的环境危害。

盐渍土改造区土壤养分的时空变异性研究

在第二次全国土壤普查的基础上,于2002年10月对研究区域———河北省曲周县的耕地进行了全面的调查和分析,并将GPS、GIS技术应用到耕地质量调查工作中。研究结果表明:随着盐碱地综合治理的深入、外源物投入数量的增加和质量的改进、作物布局的调整,盐渍土改造区土壤养分在时间和空间上发生了很大的变化。在时间上,耕层土壤有机质平均含量从8.4 g kg-1增加到13.89 g kg-1,全氮平均含量达到0.937 g kg-1,速效磷平均含量从5.45 mg kg-1增加到23 mg kg-1,速效钾含量从34~285 mg kg-1之间逐步变化为67~191 mg kg-1之间的高肥力农业土壤;在空间上,土壤养分的分布与养分的地球化学过程、农业产业结构布局及采用的相应措施有密切关系。主要表现在:土壤有机质、全氮及速效磷含量随着农业集约化程度的提高、外源物质投入的增加而相应增加;土壤速效钾含量则由原来的随地球化学过程而变化,转变为随着农业集约化程度的提高而相应变化。

三江平原退化湿地和农田土壤养分的比较研究

三江平原农业开垦导致地表水位和土壤水分下降,原生湿地退化为沼泽化草甸和典型草甸,或者直接转化为水田和旱田。退化湿地与农田土壤养分的对比研究结果表明,4种样地类型0—30 cm土层土壤有机质含量为水田>沼泽化草甸>旱田>典型草甸,全氮含量差异与有机质含量差异相一致,速效磷含量为水田>旱田>沼泽化草甸>典型草甸。这说明在湿地退化为典型草甸的过程中土壤养分严重下降,水分状况是影响湿地土壤养分下降的关键因素;但是农田土壤养分仍然保持较高水平,主要是由于耕作、施肥等非水分因素的影响。由此可见,水分条件和人为干扰共同决定了退化湿地和农田土壤养分状况。