外源磷添加会增加不同年限稻田磷素生物有效性

为明确不同数量外源磷添加对稻田磷生物有效性组分的影响,以江西鹰潭孙家小流域内新稻田(NP,2~3 a)、中期稻田(MP,20~30 a)和老稻田(OP,400~500 a)为研究对象,基于不同浓度外源磷[0(CK)、125(P1)、250(P2)、500(P3)、625(P4)、750(P5)mg·kg^(-1)(以P计)]添加的淹水培养实验(0~80 d),采用模拟生物活化的磷素分级方法(BBP法),分析了淹水条件下外源磷添加后稻田BBP组分磷的增量(Δ)动态变化,探讨了各组分磷增量的相关关系及影响因素。结果表明:淹水条件下,稻田有效磷(Bray-P)及BBP组分磷增量随磷添加量的增加而显著增加。BBP组分磷增量由小到大依次为:氯化钙磷增量(ΔCa-P)、酶提取磷增量(ΔEn-P)、柠檬酸磷增量(ΔCi-P)、盐酸磷(ΔHC-P)。培养15天时,新稻田ΔCa-P与ΔCi-P达到最大值;培养60天时,中期稻田ΔCa-P、ΔEn-P、ΔHC-P及ΔBray-P达到最大值;而老稻田中各组分磷随时间变化不明显。通径分析表明:外源添加磷对新稻田和老稻田ΔBray-P有显著直接正效应。外源磷添加虽能显著增加稻田磷素生物组分有效性,但其增量最大值的出现时段不同,新稻田与中期稻田中生物有效磷增量最大值分别出现在磷添加后的第15天与60天,因此,适时适量地施用磷肥对稻田磷素肥力提升与稻田磷素流失风险管控具有重要意义。

振荡方式对土壤磷素分级的影响

探究不同振荡方式对磷形态的影响有助于理解磷分级的测定条件,本研究利用Tiessen磷素分级方法,通过分析2种振荡方式对土壤磷形态的影响揭示外界条件对土壤磷形态测定的影响。结果表明:2种振荡方式对水溶性磷和残留态磷含量有显著影响,振荡过程中横置离心管提取的水溶性磷浓度是竖置的1.8倍;横置离心管振荡提取的残留态的磷浓度较竖置降低了19 mg/kg;而对总磷、总有机磷、总无机磷及其他各形态的有机磷和无机磷则均无影响。从组成比例上,横置离心管提取测定磷形态导致水溶性磷的分布比例较竖置离心管提取测定提高6%。采用横置离心管振荡的方式提取的土壤水溶性磷和残留态磷浓度高于竖置方式。

秸秆及其生物炭添加对土壤Olsen-P及磷素组分的影响

【目的】研究和对比秸秆和生物炭添加对土壤磷素及Olsen-P量变化的影响。【方法】以江汉平原典型水稻土为研究对象,进行了室内恒温土培试验。试验设置不同水分模拟旱地和水田两种土地利用方式,分别设置高量生物炭(BC2)、低量生物炭(BC1)、高量秸秆(SC2)、低量秸秆(SC1)和无添加(CK)处理,25℃下恒温培养30 d。利用Hedley磷素形态分级法对各处理土壤进行磷素分级,同时测定土壤Olsen-P量及其他理化指标。【结果】在旱地土壤中,添加生物炭使得土壤Olsen-P量增加了1.78~1.46mg/kg,添加秸秆使得土壤Olsen-P量分别增加了4.46~1.72 mg/kg。在水田土壤中,添加生物炭使得土壤Olsen-P量分别增加了22.42~12.04 mg/kg,添加秸秆使得土壤Olsen-P量分别增加了6.37~4.27 mg/kg。磷素形态分级结果表明各处理土壤中不同磷素组分量差异较大,由高到低依次表现为HCl-P>NaOH-P>NaHCO_(3)-P>H_(2)O-P。综合旱地和水田土壤来看,添加生物炭提高了土壤pH值、总氮(TN)、可溶性有机碳(DOC)和土壤总有机碳(SOC)量。而添加秸秆提高了土壤总磷(TP)、DOC和SOC量。添加生物炭处理土壤中,Olsen-P量与H_(2)O-P、NaHCO_(3)-P、SOC和NH4+-N量呈极显著正相关。添加秸秆处理土壤Olsen-P量与NaOH-P、HCl-P、TN和NH4+-N量呈显著正相关关系。【结论】可见,生物炭和秸秆还田主要是通过影响土壤pH、TN和SOC量,促进土壤中Olsen-P的积累,同时改变土壤的磷素分级状况,进而提高土壤供磷水平和能力。

林线附近主要植被类型下土壤非生长季磷素形态

采用Hedley磷素分级方法,比较研究了岷江上游林线附近不同植被类型(高寒灌丛草甸、雪山杜鹃灌丛和岷江冷杉林)非生长季0—20cm土壤无机磷和有机磷形态。结果表明,研究区内土壤总磷平均含量(857.32mg·kg-1)较高,但活性磷含量仅占总磷的10%左右。生物态磷含量占总磷含量的60%以上,表明土壤磷素受生物作用影响较大。3种植被类型下土壤无机磷主要以D.HCl-Pi(稀盐酸提取无机磷)和C.HCl-Pi(浓盐酸提取无机磷)形态存在,活性无机磷和NaOH-Pi含量较少。高寒灌丛草甸土壤D.HCl-Pi和C.HCl-Pi含量均显著高于岷江冷杉,表明其含有更多的钙结合态磷。土壤有机磷与土壤有机碳呈显著正相关,NaOH-Po是有机磷主要的构成形态,占总磷含量的39.39%—53.69%。不同植被类型下土壤有机磷形态间差异较大,岷江冷杉林下土壤NaHCO3-Po和NaOH-Po含量最高,高寒灌丛草甸则含有更多的C.HCl-Po。低温和凋落物积累是造成林线附近土壤有机磷含量较高的重要原因。

土壤磷素形态及其分级方法研究进展

磷作为植物必需的大量营养元素,在维持农业的可持续发展和生态系统的平衡中起着重要作用.采用适宜的土壤磷素分级方法研究土壤中磷素形态、转化及其有效性,对揭示土壤磷素供应和流失状况都具有重要意义.本文结合国内外已有研究,从土壤无机磷和有机磷的形态划分、分级方法和传统土壤磷素分级方法的局限性等方面进行了总结.Hedley磷素分级方法在分级过程中兼顾了无机磷和有机磷两种磷素形态,有利于了解土壤磷素的生物有效性和动态变化,是目前应用较广的磷素分级方法.本文介绍了Hedley磷素方法的分级流程和应用范围,并对其改进方法Tiessen磷素分级法进行了详细论述.

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。

吉林省典型土壤磷素形态及有效性

采用Tiessen-Moir磷素分级法,测定吉林省黑土、白浆土、黑钙土、暗棕壤4种农田土壤类型磷素组分形态及有效性,分析不同磷素形态之间及各磷素组分与有效磷的相关性,了解土壤磷素的生物有效性和动态变化,为提高磷素高效利用提供参考。结果表明,黑土、白浆土、黑钙土、暗棕壤无机磷占总磷的比例分别为56.73%、55.33%、55.57%、59.72%,氢氧化钠有机磷(NaOH-Po)在有机磷形态所占比例分别为29.04%、27.10%、11.43%、34.00%,吉林省4种典型土壤无机磷与有机磷所占比例大体各占50%;黑土与白浆土中,碳酸氢钠无机磷(NaHCO3-Pi)是土壤中最直接的磷源,黑钙土与暗棕壤中树脂磷(Resin-Pi)是作物吸收的有效磷源。高磷土壤应当充分利用积累态磷素的有效性,提高作物高产、高质量输出以及吉林省农业的可持续发展。

鄂西植烟土壤磷素形态分布特征研究

采用调查研究的方法,通过对鄂西优质烟田土壤样品的磷素形态进行分析,比较不同速效磷、pH、有机质条件下土壤磷素形态特征分布。结果表明,根据恩施州植烟土壤最适养分标准,植烟土壤pH、有机质、碱解氮都属于中等水平,而速效磷和速效钾则比较丰富。pH与氢氧化钠-总磷、氢氧化钠-无机磷呈现显著的负相关,而与盐酸-无机磷呈现出极显著的正相关。随着pH的增加,土壤速效磷含量逐渐降低,但是差异不显著,说明土壤酸化会导致速效磷的富集。随着速效磷水平的提高,水溶性浸提磷、碳酸氢钠浸提磷、氢氧化钠浸提磷、盐酸浸提磷和残渣磷含量均逐渐增加。随着速效磷的增加,土壤中的总磷含量也逐渐增加。

土壤磷素分级方法研究评述

讨论了土壤磷素形态和有机磷有效性研究进展,分析了传统土壤磷素分级方法局限性,综述了土壤磷素分级方法的研究进展,特别详细地描述了Hedley法和Guppy法。

施用鸡粪后土壤磷形态及层间分布研究

通过室内土柱淋溶模拟试验,研究施用鸡粪后华南水稻土中各形态磷素的累积特征及层间分布。结果表明:氢氧化钠提取态磷占总磷的35.9%～46.7%,浓盐酸提取态磷占总磷的18.3%～36%,碳酸氢钠提取态磷占总磷的7.9%～18.5%,残留态磷占总磷的6.2%～15.6%,稀盐酸提取态磷占总磷的2.1%～6.8%,树脂态磷占总磷的1.5%～5.5%。可见,土壤积累的磷素中主要以有效性中等的氢氧化钠提取态磷为主,其次为有效性较差的浓盐酸提取态磷,而有效性很强的树脂态磷则很少;随着鸡粪用量的增加,土壤中树脂态磷、碳酸氢钠提取态磷、残留态磷和氢氧化钠提取态磷的积累显著增加,稀盐酸提取态磷的积累增加不显著。由此所引起的土壤盈余磷素流失或淋失对地表水和地下水水质的影响风险也增大;随着土层深度的增加,土壤积累树脂态磷的潜能显著降低,淋失风险显著增大。

长期定位施肥对潮土磷素形态和有效性的影响

研究长期定位施肥对潮土各形态磷含量变化及磷有效性的影响,为潮土合理施用磷肥提供理论依据。长期定位施肥试验开始于1990年,设CK (不施肥)、N2 (单施尿素)、N2P (不施钾肥)、N2K (不施磷肥)、N1PK (低量氮肥和磷钾肥)、N2PK (平衡施肥)、N3PK (中高量施肥)、N4PK (高量氮肥和磷钾肥)、N2PKM (化肥和有机肥)、N2PKS (化肥和玉米秸秆还田)10个处理;采用Tiessen-Moir磷素分级法测定各施肥处理土壤不同形态磷含量,用常规方法测定有效磷、全磷含量,分析不同形态磷含量间的相关性。结果表明:经过28年定位施肥处理,N2PKM处理土壤各形态磷含量为盐酸态磷(HCl-P)>残留态磷(Residual-P)>氢氧化钠无机磷(NaOH-Pi)>氢氧化钠有机磷(NaOH-Po)>碳酸氢钠无机磷(NaHCO3-Pi)>水溶性磷(Resin-Pi)>碳酸氢钠有机磷(NaHCO3-Po)。在各施肥处理间,N2P、N1PK、N2PK、N3PK、N4PK、N2PKM、N2PKS处理土壤Resin-Pi、NaHCO3-Pi和NaOH-Pi含量显著高于CK、N2、N2K处理,而处理间NaHCO3-Po、NaOH-Po、HCl-P和Residual-P含量差异不显著。除NaOH-Po外,其它形态磷含量与供试土壤有效磷、全磷含量呈极显著相关,其中Resin-Pi对有效磷贡献最大,说明Resin-Pi是最有效的磷源。供试土壤条件下,合理配施化肥有机肥,可以激发磷素后效,使积累磷素向有效态转化,施用有机肥料能显著提高土壤中各磷组分含量,其中有机无机配施处理(N2PKM)提高程度高于单施化肥(N2PK),施用秸秆处理的各磷组分含量同样显著高于不施肥和化肥处理,且施用有机肥和秸秆处理(N2PKS)的中活性和中等活性磷均与土壤速效磷、全磷呈显著正相关,可在潮土上施用有机肥或秸秆处理,从而保持高比例的土壤有效磷库。

施用鸡粪后土壤磷的累积特征

根据不同方式计算鸡粪施用量,进行连续6茬蔬菜施用鸡粪田间试验,研究农田土壤中磷的累积特征。结果表明:土壤中全磷、树脂态磷、碳酸氢钠提取态磷、氢氧化钠提取态磷和稀盐酸提取态磷含量均随着鸡粪用量的提高而显著提高,且含量增幅随着种植茬数的增加而提高,故在生产实践中以作物需磷量配施鸡粪较优,否则由此所引起的土壤盈余磷素流失或淋失对地表水和地下水水质的潜在影响风险较大。