长期定位施肥条件下紫色土无机磷形态演变研究

应用蒋柏藩-顾益初无机磷分级体系对22年长期定位施肥试验紫色土0~100cm土层无机磷形态进行分级测定,研究了各形态的无机磷在土壤剖面的分布及演变规律。结果表明,长期施用化学磷肥以及有机无机肥配施处理的土壤全磷、有效磷和各形态无机磷均较试验前有不同程度的增加,且以猪粪＋NPK（M＋NPK）处理土壤增加最多,其中有效磷含量增加了6倍;不施肥（CK）和单施氮肥（N）的处理土壤有效磷、全磷和各形态无机磷出现了下降,其中有效磷含量分别降低了51.1%和53.5%。除了Fe-P和Ca_（10）-P含量下层高于上层外其余各形态无机磷都表现为耕层高于下层的特征。各处理Ca_2-P、Al-P、Ca_8-P、O-P等无机磷的剖面分布较为相似,均呈20~60cm下降比较迅速,80~100cm变化不大或者稍微上升的趋势,而Fe-P则表现为下层含量高于耕层。相关分析表明各组分无机磷对紫色土有效磷的贡献为Ca_2-P（0.9569）〉Al-P（0.9265）〉Ca_8-P（0.9100）〉Fe-P（0.8277）〉Ca_（10）-P（0.7449）〉O-P（0.7362）。长期有机无机肥配施可以显著增加磷素在土壤中的累积,并能减少土壤对磷素的固定,增强其在土壤中的移动,促进土壤磷素向有效态转化。

减磷配施有机肥对水旱轮作紫色水稻土磷素淋失的消减效应

为探索长江流域稻油轮作系统水稻季减少农田磷素流失的最佳施肥模式和有效耕作措施,降低其对长江水质的威胁。采用渗漏池长期田间原位定点试验并结合室内实验分析,研究了化肥配施猪粪有机肥和水稻秸秆还田对土壤磷素淋溶迁移的影响。结果表明在水稻生长期内土壤淋溶水中磷素浓度随时间延长呈逐渐下降的趋势,前期波动幅度大且下降迅速,到55d之后逐步稳定达到平衡。总可溶性磷(TDP)是渗漏水磷素的主要形态。土壤淋溶水中总磷(TP)和总可溶性磷(TDP)含量均表现为优化施肥+猪粪有机肥(MP)>优化施肥+秸秆还田(SP)>优化施肥(P)>优化施肥量磷减20%+猪粪有机肥(MDP)>优化施肥量磷减20%+秸秆还田(SDP)>不施磷肥(P0)。土壤总磷(TP)淋失负荷在0.295—0.493 kg/hm2之间。施用有机肥提高了淋溶水中的磷素含量,促进了土壤中磷素的淋失,同时显著提高了土壤中有效磷的含量,猪粪有机肥的促进作用比水稻秸秆大。减少化肥施用量有利于降低土壤磷素淋失。在综合考虑农业生产省本增效和控制农田面源污染的情况下,可以采取减量化肥配施有机肥的施肥模式。

紫色土减磷配施有机肥的磷肥效应与磷素动态变化

为探索长江上游稻油轮作系统减少农田磷素流失和有效提高磷肥利用率的最佳施肥模式,降低磷对水体富营养化的影响,采用长期田间定点试验并结合室内试验分析,研究了化肥配施猪粪和水稻秸秆还田对紫色土磷肥效应及磷素迁移的影响。结果表明：在常规作物施肥基础上配合施用有机肥,适当减少化学磷肥施用量,对作物产量没有显著的减产效应,且能在一定程度上减少农田磷素损失,提高磷肥利用率。水稻磷肥利用率总体表现为常规施磷量减20%＋猪粪有机肥（MDP）〉常规施磷量减20%＋秸秆还田（SDP）〉常规施肥＋猪粪有机肥（MP）〉常规施肥＋秸秆还田（SP）≈优化施肥（P）,各处理利用率在20%-25%之间。油菜磷肥利用率总体表现为SDP〉MDP〉MP〉SP〉P,各处理利用率在17%-29%之间。在水稻生长前一个月内,田面水总磷含量随着施磷水平的增加而增加,其中常规施肥（P）比不施磷肥（P0）处理总磷含量高4倍左右。各处理中磷含量大小表现为P〉MP〉SP〉MDP〉SDP〉P0,配施有机肥可以提高稻田土壤对磷的吸附,降低前期土壤磷向水体中释放,配施秸秆比配施猪粪对减少土壤磷素流失效果更好,磷肥施用后的7-10天内是控制稻田磷素流失的关键时期。油菜蕾苔期的土壤有效磷含量较苗期明显降低,但在油菜开花期和收获后期,土壤有效磷含量明显上升,油菜生长花期以后是土壤有效磷淋失的主要时期。有机无机肥配施可以显著提高土壤有效磷含量。化学磷肥减量并配施有机肥是应对农业面源污染＂控源节流＂的较好措施。

减磷配施有机肥对紫色土旱坡地磷素流失的消减效应

采用野外径流小区对紫色土旱坡地2014年雨季(5~8月)3次典型降雨产流进行定点监测,研究了优化施肥(P)、优化施肥+猪粪有机肥(MP)、优化施肥+秸秆还田(SP)、优化施肥量氮磷钾均减20%+猪粪有机肥(MDP)、优化施肥量氮磷钾均减20%+秸秆还田(SDP)、不施磷肥(P0)等不同方案对紫色土旱坡地地表径流和壤中流磷素流失的影响.结果表明,壤中流是雨季径流主要输出途径,而次降雨地表径流总磷(TP)平均含量和流失负荷都远高于壤中流;地表径流磷素流失是紫色土旱坡地雨季磷素流失主要方式.发现减磷配施有机肥对紫色土旱坡地坡面径流中磷素流失有显著消减效应,SDP、MDP分别比优化施肥P的总磷含量降低57%和48%,配施秸秆效果好于配施猪粪有机肥.次降雨磷素平均流失负荷为0.01~0.26kg·hm^(-2),磷素平均流失负荷表现为P>MP>SP>MDP>SDP>P0.减磷配施猪粪和秸秆有机肥对土壤磷素地表径流损失具有显著消减效应,但增加壤中流磷素淋失风险.