长期不同秸秆还田措施对土壤供磷能力的影响

研究潮土区冬小麦-夏玉米轮作体系下长期不同秸秆还田措施对土壤磷素吸附解吸特性的影响,以期为提高该地区土壤供磷能力提供理论依据。依托山东禹城长期定位试验(始于2007年),研究了秸秆不还田(CK)、小麦秸秆单季还田(W)、玉米秸秆单季还田(M)和小麦玉米秸秆双季还田(D)4个处理对土壤有效磷含量和土壤磷吸附解吸特性的影响。结果发现,与CK相比,3种秸秆还田均显著提高了土壤有效磷含量,W、M和D处理有效磷含量分别增加了47.5%、15.4%和12.2%,而土壤交换性钙含量分别降低了49.1%、30.5%和31.7%。不同秸秆还田措施均对潮土磷吸附特征产生了影响:与CK相比,秸秆还田处理均能显著降低土壤对磷的吸附,W、M和D处理土壤磷平均吸附量分别下降了10.7%、7.5%和5.1%;单季秸秆还田处理W的土壤最大吸磷量(Q_(m))显著低于CK处理,但M和D处理土壤Q_(m)与CK没有显著差异;秸秆还田处理的磷吸附饱和度(DPS)均有所增加,但仅单季秸秆还田处理(W和M处理)的磷吸附饱和度显著高于CK。3种秸秆还田处理均显著提高了土壤磷解吸能力,各处理土壤磷解吸率表现为W>D≈M>CK,而秸秆还田处理均显著降低了土壤磷解吸滞后系数(HI),规律表现为CK>D≈M>W。相关性分析结果显示,土壤交换性钙含量与土壤磷吸附解吸能力显著相关。以上结果说明,在石灰性潮土中,单季和双季秸秆还田均能减少土壤对磷的吸附及增加其对磷的解吸能力,从而提升土壤供磷能力,且小麦单季秸秆还田效果优于其他两个秸秆还田处理。降低土壤中交换性钙对磷的固定可能是秸秆还田提高土壤磷有效性的重要途径。

长期有机物循环利用对红壤稻田土壤供磷能力的影响

采用盆栽试验,研究了长期不同施肥处理定位试验土壤供磷能力的差异,并从土壤磷素平衡、全磷、有机磷、Olsen-P和MB-P的含量的变化等方面探索了导致供磷能力差异的原因。结果表明,长期施用磷肥能显著提高土壤的供磷能力,其中以有机物循环利用配合磷肥施用处理土壤的供磷量能力最高,植株平均吸磷量是长期不施磷肥处理的3.5倍,比长期施用磷肥处理平均高出59.8%。长期单施氮肥导致土壤供磷能力衰竭,植株总吸磷量比长期不施肥还低17.2%,单一有机物循环利用和配施N肥植株总吸磷量比长期不施肥分别高80.3%和40.2%。有机物循环利用能明显提高土壤微生物对磷素的固持量,土壤微生物对无机磷的利用可能是其向有效磷转化的关键途径。磷肥配合系统内有机物循环利用是提高红壤稻田土壤供磷能力的有效施肥模式。

羊草形态及生物量分配可塑性对土壤供磷能力的响应研究

植物形态及生物量分配变化是天然草原退化过程中的主要表现之一,通过研究植物形态及生物量分配对环境的响应规律有助于揭示草原退化及植被演替的内在机理。本试验研究了羊草形态、生物量累积及分配对土壤供磷能力的可塑性响应。试验采用有效磷含量低于3mg P_2O_5/kg的土壤设置0,30,90,180mg P_2O_5/kg 4个磷肥添加梯度,形成4种具有不同供磷能力的土壤,用于对羊草植株的培养,并于后期进行各项指标的测定。结果表明,1)土壤供磷能力的减弱明显减小了羊草的株高、各构件生物量,表现为高磷添加量显著高于低磷添加量,株高、叶生物量、茎生物量、根生物量、总生物量的降低幅度分别达到了14%,50%,51%,79%,63%。2)羊草个体形态及生物量分配对土壤供磷能力的响应并不完全一致,生物量累积对供磷量的敏感度最大,生物量分配次之,形态的敏感度最差,可塑性指数分别为0.58,0.31,0.19;单个性状指标以根干重最为敏感,可塑性指数达到了0.79。3)相关分析表明,羊草地上干重与叶宽、节间数、株高达到了极显著水平,此3个形态指标对羊草地上生物量的贡献率分别为30%,27%,26%,是形态指标中解释羊草地上生物量产生差异的主要因子。本试验在课题组前期研究的基础上,进一步从个体水平上探索羊草对土壤供磷能力的响应,与课题组前期试验结果相结合,可有助于探索天然草原退化和植被演替的内在原因。

豫东潮土速效磷含量与土壤供磷量等的相关性研究

在豫东石灰性潮土区经过连续３ 年的田间试验和对土壤、小麦植株磷素含量的系统测试，建立了土壤速效磷含量与土壤供磷量、磷素利用率及磷肥增产效果的相关技术模式。土壤速效磷含量与供磷量呈对数曲线关系，Ｙ＝ ０ ．５９３ｌｎｘ － ０ ．５５６（ｎ ＝ ４３） ，ｒ＝ ０ ．６８０ ＊＊ ；土壤速效磷含量与磷利用率呈指数曲线关系，Ｙ＝ １０１ ．６０ｅ － ０ ．０８１ｘ（ｎ ＝ ３４） ，ｒ ＝ － ０ ．７０１ ＊＊ ；土壤速效磷含量与磷肥增产量亦呈指数曲线关系，Ｙ＝ １７１ ．４５ｅ－ ０ ．０５５５ｘ（ｎ ＝ ５１） ，ｒ ＝ － ０ ．５５４ ＊＊ 。有关模式和参数，对指导该区作物轮作中计量施肥，调节养分平衡及提高施肥的经济、生态效益等均有较重要的生产实践意义。

容城农田土壤的速效磷养分状况及供磷能力

为给冬小麦高产提供合理施用磷肥的科学依据,采用田间试验法,以容城轻壤质潮土为研究对象,对农田土壤速效磷的养分状况及冬小麦田间试验进行分析,探讨了土壤的供肥能力。结果表明,容城土壤含磷水平较高,高、中水平占60%之多,但差异性较大,冬小麦土壤磷素贡献率高、中、低产田分别达到82.37%9、0.36%和84.82%,土壤的供磷能力分别为67.646、3.75和57.11kg/hm2,推算出了高、中、低产田冬小麦经济最佳施肥量分别为1191、11和109kg/hm2。

新疆耕地土壤氮磷钾养分供应量分析

【目的】研究新疆地区土壤养分供应量,为新疆耕地质量评价提供基础数据。【方法】收集新疆自2000年至2019年文献土壤养分供应数据,结合全国测土配方施肥行动新疆开展的“3414”方案数据、“三区示范”研究新疆土壤氮磷钾养分供应量。在“3414”方案或“三区示范”中通过空白处理来计算土壤养分供应能力,比较土壤有效氮、磷、钾含量与全国第二次土壤普查的结果。【结果】(1)现阶段土壤平均供氮量(N)为199.50 kg/hm^(2);土壤平均供磷量为(P_(2)O_(5))为90.33 kg/hm^(2);土壤平均供钾量(K_(2)O)为204.34 kg/hm^(2);作物对土壤氮磷钾的依存率分别为:59.92%、67.00%、73.96%;近20年来(2000~2019年)土壤供氮量呈现先下降后上升的趋势,土壤供磷量呈逐年增加的趋势,土壤供钾量呈现先上升后下降的趋势(2)自全国第二次土壤普查以来,土壤碱解氮(塔城地区、伊犁哈萨克自治州除外)和速效磷含量均增加,土壤速效钾含量下降。【结论】现阶段新疆3大区域土壤供氮量东疆地区最高,北疆地区次之;土壤供磷量东疆最高,南疆最低;土壤供钾量南疆地区最高,东疆最低。新疆耕地土壤碱解氮和速效磷含量都呈增加的趋势,而土壤速效钾含量明显下降。

土壤磷的动态积累及土壤有效磷的产量效应

采用田间磷肥试验和田间定位监测相结合的方法，研究了不同磷用量下土壤磷素的动态积累对土壤有效磷（Olsen-P）在大白菜和辣椒上的产量反应，探讨用土壤有效磷反映土壤供磷能力和作为推荐磷肥用量的依据。结果表明：磷肥和土壤Olsen-P在白菜和辣椒上的产量效应均符合一元二次式。土壤磷素收支平衡33．7％～680．4％，土壤Olsen-P占土壤磷积累量的17．7％～28．9％。0～20cm日光温室土壤磷素收支平衡124．1％～293．6％，0～20cm土壤Olsen-P的年均积累量为23．1～32．2mg／kg，土壤Olsen—P占土壤磷积累量的16．6％～24．2％。20～100cm日光温室土壤Olsen—P的增加量随着施磷时间的延长而逐渐增加。土壤Olsen—P在植物上的产量效应符合一元二次式。农田磷的积累量与土壤Olsen-P的增加量呈直线正相关，土壤Olsen-P的增加量占农田积累磷的17．7％～28．9％。土壤供磷能力和磷素平衡是确定磷肥用量的重要参数。

轮作提高土壤磷生物有效性改善后茬作物磷素营养

【目的】豆科作物与禾本科作物轮作能够提高轮作体系的磷效率,本研究调查了前茬作物收获后的土壤磷状况,并尝试采用基于生物有效性的磷素分级方法(BBP)评价其对后茬玉米磷营养状况的影响。【方法】设置室内模拟盆栽试验,前茬作物处理包括蚕豆(Vicia faba)、小麦(Triticum aestivum)、黑麦草(Lolium perenne)和毛叶苕子(Vicia villosa Roth),以不种植作物为对照。作物收获后,后茬均轮作玉米。每个轮作前茬作物处理均分为基施P2O560 mg/kg和不施磷肥两个处理。在前茬作物收获后,测定土壤Olsen-P含量,并将土壤磷分为CaCl2-P、Citrate-P、Enzyme-P、HCl-P,评价土壤的有效磷状况。玉米收获后,测定产量和植株地上部磷含量及吸收累积量。【结果】轮作显著提高了后茬玉米地上部生物量,前茬不施磷肥处理对后茬玉米的增产效果高于施用磷肥处理。不施磷肥条件下,与对照相比,蚕豆后茬玉米的地上部生物量增加最多(185.7%),且增幅显著高于小麦和毛叶苕子的后茬;施磷条件下,蚕豆、黑麦草后茬玉米的地上部生物量之间没有显著差异,但均显著高于小麦和毛叶苕子后茬。不施磷条件下,轮作显著提高了后茬玉米地上部含磷量,以黑麦草茬口的增幅最高,达到66.7%,且显著高于蚕豆和毛叶苕子;施磷条件下,4个茬口玉米地上部磷含量与无前茬作物对照没有显著差异,但黑麦草茬口仍显著高于蚕豆、小麦和毛叶苕子茬口的。前茬不施磷肥条件下,Enzyme-P在蚕豆、小麦、黑麦草和毛叶苕子茬土壤显著高于对照土壤;施磷肥条件下,只有蚕豆和黑麦草茬土壤显著高于对照土壤,这与轮作处理的促生效应相吻合。不施磷蚕豆、小麦、黑麦草和毛叶苕子土壤Citrate-P含量比其对照显著低20.99%、13.30%、5.05%和10.66%,而施磷土壤降幅更大,分别比对照低32.56%、22.86%、20.32%和27.62%。不论是否施磷肥,蚕豆与毛叶苕子均显著降低了土壤的HCl-P含量,而小麦茬对土壤的HCl-P含量无显著影响。【结论】不论是否施用磷肥,轮作显著降低了土壤中Olsen-P的含量,但是却显著促进了后茬玉米的生长。依据BBP分级方法,轮作不同程度地降低了土壤中Citrate-P和HCl-P含量,而增加了Enzyme-P的含量,进而提高了土壤中磷的生物有效性,增加了玉米吸磷量。在4种前茬作物中,黑麦草挖掘土壤供磷能力的潜力最大。