秸秆还田对稻田土壤磷素形态及磷循环微生物功能基因的影响

【目的】以南方酸性土壤连续8年秸秆还田定位试验田为研究对象,探究秸秆还田对水稻分蘖期与成熟期土壤磷循环微生物功能基因的影响。【方法】定位试验共设置5个处理:化肥+无秸秆还田(CK)、化肥+当季秸秆全量还田(CKS)、化肥+当季秸秆全量还田+秸秆替代10%钾肥(S10)、化肥+当季秸秆全量还田+秸秆替代20%钾肥(S20)和化肥+当季秸秆全量还田+秸秆替代30%钾肥(S30)。利用Guppy土壤磷素连续浸提法和宏基因组测序技术,分别测定土壤磷素组分和磷循环微生物功能基因数据。【结果】秸秆还田处理显著提高了Guppy土壤磷分级中可利用磷组分NaHCO_(3)-Pi的含量(P<0.05),其中S10、S20处理较CK处理提升了5.88%~8.73%;中等可利用磷组分中NaOH-Pi为南方酸性稻田土壤最主要的磷素形态,含量为154.03~202.11 mg·kg^(-1)。同时,秸秆还田还显著影响了土壤磷循环微生物功能基因的丰度,其中无机磷溶解基因pqqC对秸秆全量还田处理的响应更为明显。秸秆还田条件下磷循环功能基因(如phnW、phnO、pqqB、pqqC)促进了盐酸磷和残余磷向可利用磷库的活化,appA、phnX、ppx基因参与了稳定态磷的活化过程,NaOH-Pi为关键的过渡态磷素,参与长期的磷素转化过程。此外,土壤有机碳和pH是决定功能基因丰度的主要影响因子。【结论】秸秆还田通过影响土壤理化性质,改变了稻田土壤磷循环功能基因丰度,促进了南方酸性稻田土壤磷素转化过程。

土壤磷素的化学组分及其植物有效性

本文主要论述了土壤磷素分级方法、土壤不同磷素组分的转化与植物有效性的关系及影响因子等方面的研究进展,对不同分级方法的优缺点给予了评价,并提出了该领域今后的重点研究方向。

不同林龄人促天然更新林土壤磷素形态及有效性分析

采用Hedley磷素分级改进方法对福建省顺昌县不同林龄（21年生、31年生、49年生）米槠人促更新林Castanopsis carlesii表层土壤（0～10 cm）磷素有效性和磷素形态变化特征进行研究，结果表明：21年生、31年生、49年生米槠人促更新林土壤总无机磷含量分别为237.53、238.75和251.89 mg/kg；各形态无机磷中，树脂-P、氢氧化钠无机P最大值均出现在49年生米槠林土壤，而碳酸氢钠无机磷、稀盐酸无机磷、浓盐酸无机磷、残留磷变化不大；表层土壤有机磷形态中NaCHO3-Po和NaOH-Po及总有机磷的含量均随着林龄增加而增大，但C.HCl-Po没有变化；土壤有效磷含量亦随着林龄增加而增加，且土壤有效磷与树脂-P、NaCHO3-Po、NaOH-Po呈显著正相关。可见树脂-P可以作为红壤磷素缺乏的一个预测指标，而森林土壤有机磷矿化对土壤磷素有效性具有明显影响。

定植3,13,34年热带胶园的土壤磷素形态变化和有效性研究

采用Hedley磷素分级方法研究了定植 3 ,13 ,34年热带胶 0～ 2 0cm深的土壤磷素形态 ,结果表明 :在不施肥条件下 ,随着定植年限的增加 ,土壤磷素总量 ( P)基本保持不变 ,但土壤中的无机磷 (( Pi)增加了 2 73 % ,有机磷 (( Po)降低了 5 5 %。并且发现 ,残留磷 (ResidualP)在长期耕作条件下是无效的。由于土壤有机磷的矿化 。

不同更新方式森林土壤磷素形态及有效性分析

采用Hedley磷素分级改进法研究米槠人促林、杉木林、马尾松林和天然林的土壤磷素有效性和磷素形态变化特征,结果表明:4个林分土壤易活性磷含量范围为5.04~18.74 mg·kg^-1和速效磷为0.63~3.87 mg·kg^-1.土壤各形态磷素有效性含量大小顺序:闭蓄态磷>中活性磷>易活性磷.总磷、总有机磷、微生物磷、有效磷浓度均随土壤深度增加持续下降.天然林转换成米槠人促林和人工林会造成土壤有机磷和有效磷下降.米槠人促林表层土壤总有机磷含量显著低于杉木林和马尾松林,但易活性有机磷显著高于杉木和马尾松林.米槠人促林0~10 cm土壤易活性磷显著高于杉木和马尾松林,中活性磷显著低于杉木林和马尾松林,而闭蓄态磷以马尾松最高,表明研究区米槠人促林比人工林显著地提高土壤磷的有效性.

土壤磷素形态及其有效化途径的研究进展

论述了土壤磷素分级方法、土壤不同磷素组分的转化与植物有效性的关系及影响因子等方面的研究进展,对不同分级方法的优缺点给予了评价,提出了该领域今后的重点研究方向。

棕壤有机无机磷分级方法的比较研究

土壤磷素形态分级方法可用于估算土壤有效磷数量、不同土壤磷组分库数量及其对土壤有效磷的补充能力。以沈阳农业大学棕壤长期定位试验土壤为供试材料,运用蒋柏藩-顾益初石灰性土壤无机磷分级测定方法、Bowman-Cole土壤有机磷分级测定方法及Hedley土壤无机有机磷联合测定修正法,进行土壤磷分级的比较研究。结果表明:蒋柏藩法是较适合于棕壤的无机磷分级体系,Hedley修正体系较Bowman-Cole法更适用于棕壤有机磷分级,能较好的反映有机磷在土壤中存在的实际数量和质量。31P核磁共振法测定的4种磷化合物除正磷酸双酯外,均与常规分级方法有较好的相关性;无机正磷酸盐及正磷酸单酯与有效磷呈极显著正相关,是土壤有效磷的主要来源。

杨树人工林林下植被对非生长季土壤磷素形态与转化的影响

非生长季林地土壤的磷素形态和转化直接影响次年林木萌发阶段的磷素供应,而林下植物的种类和多样性则可通过改变林地微环境以及凋落物的组成和质量,影响非生长季林地土壤的磷素转化过程。本研究通过在杨树(Populus deltoides‘Nanlin3804’)人工林中设置清除林下植被、保留物种多样的自然林下植被、保留1种主要林下植物和林下种植固氮植物等4种处理,于处理1年后采样分析非生长季林地表层(0~5 cm)土壤的磷素形态,并采用原位埋袋培养法研究土壤磷素的转化过程,探讨林下植物种类与多样性对非生长季土壤磷库形态特征及有效性的影响。结果表明,保留自然植被处理的土壤总活性磷含量显著高于清除林下植被和保留1种植物处理,有效提高了非生长季土壤磷素有效性。林下种植固氮植物处理土壤的中等活性磷含量显著低于保留1种植物处理,但其活性磷和活性有机磷的生成速率显著高于保留1种植物处理。清除林下植被处理的土壤稳定态磷含量显著高于3种有林下植物的处理,土壤磷素的有效性最低。4种处理的土壤全磷中,总无机磷所占比例(43.4%~48.1%)都高于总有机磷所占比例(26.9%~34.5%),其中种植固氮植物处理的总无机磷含量显著高于保留1种植物处理。总体而言,杨树人工林林下植被的存在显著减少了非生长季土壤中稳定态磷的含量,促进了磷的有效性;多样性的林下植物显著增加了土壤活性磷含量;此外,林下种植固氮植物也可以有效促进活性磷的生成,提升土壤磷素有效性。