白浆土－植物系统营养物质转化机制及其有效性研究 Ⅰ．~（32）P同位素示踪法对白浆土中P肥利用率

利用３２Ｐ同位素示踪法对白浆土中Ｐ肥利用率进行了研究．结果表明,在岗地白浆土上,表层土壤表现出一定程度的供Ｐ不足现象,白浆层土壤有效Ｐ含量严重缺乏．表层土壤中当季Ｐ肥利用率的变幅范围为６．０９～１２．３５％,白浆层土壤Ｐ肥利用率为１３％左右．施用有机肥能明显提高白浆土ＯｌｓｅｎＰ的含量,加速土壤本身Ｐ的活化,各种有机物中,以猪粪对土壤潜在Ｐ的活化效果最好．将ＯｌｓｅｎＰ与Ｘ值、Ａ值比较,认为ＯｌｓｅｎＰ是评价白浆上Ｐ肥力简便易行的可靠指标．     

白浆土—植物系统营养物质转化机制及其有效性研究Ⅱ.白浆土无机 …

采用室内培养和微区试验研究表明,施入白浆土中无机磷在短时间内主要向Ｆｅ－Ｐ和Ａｌ－Ｐ转变,较长时间后,Ａｌ－Ｐ向Ｆｅ－Ｐ转化,Ｃａ－Ｐ变化较弱,土壤中无机磷形态转化与白浆土本身的土壤属性具有密切着关系,施用有机肥改变了土壤中无机磷形态的转化过程,其与土壤中的铁、铝氧化物反应形成的“Ａｌ－有机质－Ｐ”和“Ｆｅ－有机质－Ｐ”是作物较易利用的有效Ｐ源。     

白浆土-植物系统营养物质转化机制及其有效性研究II.白浆土无机磷形态变化

采用室内培养和微区试验研究表明,施入白浆土中无机磷在短时间内（24h、8d）主要向Fe-P和Al-P转变,较长时间后（80d）,Al-P向Fe-P转化,Ca-P变化较弱,土壤中无机磷形态转化与白浆土本身的土壤属性具有密切关系。施用有机肥改变了土壤中无机磷形态的转化过程,其与土壤中的铁、铝氧化物反应形成的“Al-有机质-P”和“Fe-有机质-P”是作物较易利用的有效P源。     

白浆土-植物系统营养物质转化机制及其有效性研究Ⅱ.白浆土无机磷形态变化

采用室内培养和微区试验研究表明,施入白浆土中无机磷在短时间内（２４ｈ、８ｄ）主要向ＦｅＰ和ＡｌＰ转变,较长时间后（８０ｄ）,ＡｌＰ向ＦｅＰ转化,ＣａＰ变化较弱,土壤中无机磷形态转化与白浆土本身的土壤属性具有密切关系．施用有机肥改变了土壤中无机磷形态的转化过程,其与土壤中的铁、铝氧化物反应形成的“Ａｌ有机质Ｐ”和“Ｆｅ有机质Ｐ”是作物较易利用的有效Ｐ源     

白浆土—植物系统营养物质转化机制及其有效性研究：Ⅴ.有机物对？…

采用根盒试验研究了施用紫花苜蓿腐解物对白浆土－小麦根际Ｐ素形态转化,有效性及小麦植株Ｐ素吸收的影响,结果表明,施用有机物料使土壤有效磷显著上升,铝磷,铁磷含量也显著升高,且培养时间越长,效果越明显。小麦植株含Ｐ量明显上升,且与非根际土壤上升,且与非根际土壤铝磷,铁磷的变化显著相关．     

白浆土 植物系统营养物质转化机制及其有效性研究Ⅴ.有机物对磷根际有效性的影响

采用根盒试验研究了施用紫花苜蓿腐解物对白浆土小麦根际P素形态转化、有效性及小麦植株P素吸收的影响。结果表明,施用有机物料使土壤有效磷显着上升,铝磷、铁磷含量也显着升高,且培养时间越长,效果越明显。小麦植株含P量明显上升,且与非根际土壤铝磷、铁磷的变化显着相关.     

白浆土-植物系统营养物质转化机制及其有效性研究Ⅴ.有机物对磷根际有效性的影响

采用根盒试验研究了施用紫花苜蓿腐解物对白浆土-小麦根际P素形态转化、有效性及小麦植株P素吸收的影响.结果表明,施用有机物料使土壤有效磷显著上升,铝磷、铁磷含量也显著升高,且培养时间越长,效果越明显.小麦植株含P量明显上升,且与非根际土壤铝磷、铁磷的变化显著相关.     

白浆土植物系统营养物质转化机制及其有效性研究Ⅴ.有机物对磷根际有效性的影响

采用根盒试验研究了施用紫花苜蓿腐解物对白浆土小麦根际Ｐ 素形态转化、有效性及小麦植株Ｐ 素吸收的影响．结果表明,施用有机物料使土壤有效磷显著上升,铝磷、铁磷含量也显著升高,且培养时间越长,效果越明显．小麦植株含Ｐ 量明显上升,且与非根际土壤铝磷、铁磷的变化显著相关     

~(32)P示踪法研究溶磷真菌对磷肥转化固定和有效性的影响

采用³²P示踪技术,研究了溶磷青霉菌P8对肥料磷与土壤有效磷的转化、固定和有效性的影响.结果表明,溶磷青霉菌菌剂能够增加玉米、花生的生物量,促进作物对土壤和肥料磷素的吸收;溶磷菌剂具有防止有效磷转化为难溶Ca₁₀-P的作用,增加有效态磷(Ca₂-³²P、Ca₈-³²P)的比例.随时间延长,施入的³²P转化为Ca₁₀-P的数量(或比例)逐渐增加,但是相对于未接种菌剂处理,接种青霉菌菌剂的土壤磷和肥料磷转化为Ca₁₀-P比例最低.溶磷青霉菌菌剂不仅能够防止有效磷向难溶磷Ca₁₀-P的转化,而且其效果能够维持较长时间.     

15N示踪控释氮肥的氮肥利用率及去向研究

选用¹⁵N同位素标记的新型回收塑料包膜控释肥和大颗粒尿素,采用池栽试验研究夏玉米-冬小麦轮作体系中肥料氮的去向及利用率。结果表明,整个轮作体系中,控释肥处理（PCU）作物吸收的肥料氮为241.03 kg/hm,高于尿素处理（Urea)的211.02 kg/hm。控释肥处理施用的肥料氮主要残留在0~40 cm土层,而尿素处理则残留在0~60 cm土层,控释肥延缓了肥料氮向土壤深层迁移的趋势。在夏玉米和冬小麦轮作体系中,控释肥处理的氮肥利用率（32.86%,32.47%）高于尿素处理（28.23%,30.16%）。在冬小麦季,控释肥处理损失率相比尿素处理从36.07% 降至28.75%,而夏玉米季,控释肥处理损失率相比尿素处理从37.17%降至29.50%。玉米季控释肥处理与尿素处理差异不显著,但在冬小麦季控释肥处理的产量显著高于尿素处理。因此,在玉米和小麦整个生长季,新型回收塑料包膜控释肥的养分释放与作物养分需求吻合,既提高氮肥利用率,也降低了肥料氮的损失。     

白浆土 植物系统营养物质转化机制及其有效性研究Ⅳ.环境条件对土壤磷素有效性的影响

根际试验研究表明,水分、有机质、土壤酸度是影响白浆土磷素生物有效性的重要因子。调节土壤水分含量,能增强土壤中铁、铝磷酸盐的溶解,加速磷酸根离子从根际土壤向非根际土壤扩散。增加土壤有机质含量,降低了土壤对P素的吸附自由能(K值),提高土壤中的速效磷含量。适量施用石灰,调节白浆土酸度,由于化学溶解作用的影响,促进了土壤中铁、铝磷酸盐的溶解,增强了土壤中磷素的生物有效性.     

^32p示踪法研究溶磷真菌对磷肥转化固定和有效性的影响

采用^32P示踪技术,研究了溶磷青霉菌P8对肥料磷与土壤有效磷的转化、固定和有效性的影响．结果表明,溶磷青霉菌菌剂能够增加玉米、花生的生物量,促进作物对土壤和肥料磷素的吸收;溶磷菌剂具有防止有效磷转化为难溶Ca10-P的作用,增加有效态磷(Ca2-^32P、Ca8-^32p)的比例．随时间延长,施入的^32P转化为Ca10-P的数量(或比例)逐渐增加,但是相对于未接种菌剂处理,接种青霉菌菌剂的土壤磷和肥料磷转化为Ca10-P比例最低．溶磷青霉菌菌剂不仅能够防止有效磷向难溶磷Ca10-P的转化,而且其效果能够维持较长时间．     

白浆土-植物系统营养物质转化机制及其有效性研究Ⅳ.环境条件对土壤磷素有效性的影响

根际试验研究表明,水分、有机质、土壤酸度是影响白浆土磷素生物有效性的重要因子.调节土壤水分含量,能增强土壤中铁、铝磷酸盐的溶解,加速磷酸根离子从根际土壤向非根际土壤扩散.增加土壤有机质含量,降低了土壤对P素的吸附自由能(K值),提高土壤中的速效磷含量.适量施用石灰,调节白浆土酸度,由于化学溶解作用的影响,促进了土壤中铁、铝磷酸盐的溶解,增强了土壤中磷素的生物有效性.     

白浆土植物系统营养物质转化机制及其有效性研究Ⅳ.环境条件对土壤磷素有效性的影响

根际试验研究表明,水分、有机质、土壤酸度是影响白浆土磷素生物有效性的重要因子．调节土壤水分含量,能增强土壤中铁、铝磷酸盐的溶解,加速磷酸根离子从根际土壤向非根际土壤扩散．增加土壤有机质含量,降低了土壤对Ｐ 素的吸附自由能（ Ｋ 值） ,提高土壤中的速效磷含量．适量施用石灰,调节白浆土酸度,由于化学溶解作用的影响,促进了土壤中铁、铝磷酸盐的溶解,增强了土壤中磷素的生物有效性     

基于稳定碳同位素技术研究大气CO2浓度升高对植物-土壤系统碳循环的影响

大气CO₂浓度升高影响植物光合作用过程和生物量积累,改变植物地上和地下生物量的动态分配.土壤有机质的形成和周转依赖于植物组分的输入,因此,CO₂浓度升高所造成的植物生理和代谢的变化对土壤碳库收支平衡具有重要影响.采用稳定碳同位素(¹³C)技术研究土壤-植物系统的碳循环可阐明大气CO₂浓度升高条件下光合碳在植物各器官的分配特征和时间动态,明确光合碳在土壤中的积累、分解与迁移转化过程以及对土壤有机碳库周转的影响.本文综述了基于¹³C自然丰度法或¹³C示踪技术研究大气CO₂浓度升高对土壤-植物系统碳循环的影响,主要包括:1)对植物光合作用的同位素分馏的影响;2)对植物光合碳(新碳)分配动态的影响;3)对土壤有机碳新老碳库动态以及微生物转化过程的影响.明确上述过程及其调控机制可为预测CO₂浓度升高对陆地生态系统碳循环及源汇效应的长期影响奠定基础.     

水稻光合碳在植物-土壤系统中的分配及其对CO2升高和施氮的响应

采用¹³C-CO₂进行连续标记,研究水稻分蘖期和孕穗期光合碳在植株-土壤系统中的分配及其对大气CO₂浓度升高(800 μL·L^-1)和施氮(100 mg·kg^-1)的响应.结果表明: CO₂浓度升高显著提高分蘖期根系生物量和孕穗期地上部生物量,并使生物量根冠比在分蘖期增加,而在孕穗期减小.CO₂浓度升高条件下,施氮使水稻地上部分生物量增加,却显著降低了孕穗期水稻根系生物量.CO₂浓度升高使光合¹³C在孕穗期向土壤的输入显著增加,然而施肥并没有促进由CO₂浓度升高驱动的光合¹³C在土壤中的积累,而且还降低了土壤中的光合¹³C的分配比例.综上,CO₂浓度升高显著提高了稻田土壤光合碳输入,促进稻田有机碳周转;施氮促进了水稻地上部的生长,却降低了光合碳向地下的分配比例.