施磷对土壤速效磷含量及径流磷组成的影响

在水稻生长季节设置不同施磷水平 (0、30、70、15 0、30 0 kg P/hm2 )田间小区试验 ,研究施磷对环境及水稻产量的影响。结果表明 ,施磷量与土壤速效磷含量、土表径流磷含量均呈极显著正相关 ,随施磷量提高 ,表层土壤速效磷含量明显增加 ,径流磷含量也随之增加。早期径流液中的磷以颗粒磷为主 ,而后期可溶性磷的比例加大。一般施磷水平下径流液的可溶性磷中有机磷占的比例较大 ,而大施磷量时无机磷占的比例较大。虽然通过径流损失的磷占总施磷量的 0 .2 %以下 ,但径流液中可溶性磷的浓度和总磷浓度均已超过水体富营养化磷浓度的临界值 ,意味着长期的田间排水存在诱发附近水体富营养化的可能     

樟子松针叶磷组分浓度与土壤有效磷浓度的关系

为弄清科尔沁沙地东南部樟子松人工林是否受土壤磷素供应的限制,找出反映土壤磷素供应状况的最佳叶片养分指标,分析了樟子松人工林不同年龄针叶中全磷、无机磷、有机磷和全氮浓度以及土壤有效磷浓度.结果表明：研究区樟子松人工林土壤有效磷浓度较低,为0.12～0.63 mg·kg^-1;土壤有效磷浓度与当年生针叶无机磷和全磷浓度显著相关,而与针叶全磷的相关性来源于针叶中无机磷与全磷的相关.与当年生针叶全磷浓度相比,针叶无机磷浓度能更为准确、直接地反映土壤的供磷水平.     

自生固氮菌活化土壤无机磷研究

以土壤为磷源,通过液体培养试验研究了5株自生固氮菌(Azotobacter sp.)对土壤无机磷的活化利用.结果表明,自生固氮菌能释放大量的氢离子,使液体培养基的pH大幅度降低,氢离子的浓度至少提高58倍以上.自生固氮菌分泌有机酸的种类与数量因菌株不同而异,这些有机酸包括甲酸、乙酸、草酸、丁二酸、柠檬酸、苹果酸和乳酸等,其中均能分泌草酸和苹果酸.在接种自生固氮菌的液体培养基中,全磷含量显著高于不接种的液体培养基,土壤无机磷总量则显著降低.由于土壤是培养基磷的唯一来源,故自生固氮菌促进了土壤无机磷的溶解释放.相关分析表明,培养基的pH值与土壤无机磷总量呈极显著正相关(r=0.959**,n=6),与液体培养基中的无机磷和全磷呈显著或极显著负相关(r =-0.850*;r=-0.918**,n=6),说明自生固氮菌分泌的氢离子可能是溶解土壤无机磷的原因之一.接种自生固氮菌显著降低土壤钙磷,土壤中的铁磷、铝磷和闭蓄态磷的降幅因菌株不同而异,其原因可能与有机酸分泌的数量和种类有关.     

三江平原湿地土壤磷形态转化动态

采用Hedley连续浸提法对三江平原湿地小叶章草甸土壤磷形态的季节动态进行研究,分析生长季土壤磷形态之间的相互转化及其可能的驱动机制。结果表明:小叶章草甸土壤有机磷(TPo)总量高于无机磷(TPi),NaOH溶液浸提的无机磷(NaOH-Pi)和有机磷形态(NaOH-Po)分别占总无机磷(TPi)和总有机磷(TPo)比重最大。各无机磷形态均有明显的季节变化,Resin-P和Conc.HCl-Pi季节变异性大,生长结束后含量较初期降低,其他形态无机磷含量有不同程度的升高。有机磷组分中NaOH-Po的季节波动最明显,生长季末期较初期含量降低,其他有机磷形态和Residual-P生长季初、末期含量变化不大,波动也相对较小。TP、TPo季节变化整体趋势相似,二者含量变化达到极显著相关。各无机磷形态变化主要受植物生长节律影响;水分、热量等环境条件也是磷的形态转化的重要驱动因子,并可能间接通过影响土壤动物、微生物等的活性推动土壤磷的循环。小叶章草甸土壤有机磷矿化释放的无机磷通常都首先被土壤金属氧化物固定,再经过无机磷之间的转化过程为生物利用,因此三江平原湿地土壤磷大量释放的可能性很小。     

增温对南亚热带森林土壤磷形态的影响及其对有效磷的贡献

磷(P)是森林生态系统生产力的重要限制性元素。土壤磷的有效性取决于磷的存在形态及其转化过程。目前有关增温如何调控磷形态转化过程, 从而促进土壤有效磷含量增加的机制尚未明确。该研究以南亚热带森林为研究对象, 采用沿海拔高度从300 m下降至30 m以模拟温度自然上升的方法, 采集该林型0-10、10-20、20-40 cm的土壤, 并用适用于酸性土壤的连续浸提方法分离不同形态磷, 研究增温对土壤不同形态磷含量的影响, 探讨土壤不同形态磷与有效磷的关系, 识别对土壤有效磷在增温背景下增加有重要贡献的磷组分。结果表明增温使0-10 cm的无机钙磷(Ca-Pi)及20-40 cm的无机铁磷(Fe-Pi)和总无机磷含量分别显著增加了65.5%、17.9%和18.5%, 但对总有机磷及各有机磷组分含量均无显著影响。土壤不同形态磷与有效磷含量的相关分析表明, 有效磷与无机态的不同形态磷及有机铝磷、有机铁磷含量均显著正相关, 其中与Fe-Pi含量的相关性最强。通过土壤不同形态磷与有效磷含量的通径分析进一步发现, 无机铝磷、Fe-Pi是土壤磷转化过程中的重要中间过渡性磷组分, 且Fe-Pi是促进有效磷含量增加最重要的直接贡献磷组分。结合前期研究结果, 增温可能增大了凋落物磷对土壤磷的输入, 还可能强化了土壤的吸附和沉淀过程, 使得更多进入到土壤的溶解态磷转化为Ca-Pi、Fe-Pi等缓效磷源, 其中Fe-Pi可能成为南亚热带森林在气候变暖背景下最重要的有效磷来源。     

蒙东地区水肥耦合对紫花苜蓿土壤磷组分的影响

磷素在土壤中可分为有机磷和无机磷两大组分,不同形态的磷供给植物营养的难易程度不同,应用液体³¹P核磁共振技术(³¹P-NMR)探明土壤磷组分可为进一步调控土壤磷营养提供重要的理论依据。本研究采用盆栽试验,以紫花苜蓿和栗钙土为对象,设置常规和干旱水分处理,并设置不同的施磷水平(P₀～P₄:0、0.025、0.05、0.1、0.2 g P₂O₅·kg^-1土),应用液体³¹P-NMR技术测定土壤磷组分,研究水肥耦合条件下紫花苜蓿土壤磷组分特征。结果表明: 不同水肥条件下,土壤无机磷主要包括无机正磷酸盐、无机焦磷酸盐和无机多磷酸盐。无机正磷酸盐在土壤无机磷组分中占主导地位,干旱会降低无机正磷酸盐含量;无机焦磷酸盐和无机多磷酸盐可存在于高施磷水平(P₄)的土壤中。有机磷组分中,正磷酸单酯占主导地位,干旱影响紫花苜蓿对土壤中正磷酸单酯的转化和利用。综上,合理的水肥管理可对蒙东地区紫花苜蓿土壤磷营养的转化和利用进行有效的调控。     

沙地樟子松人工林土壤磷库及其有效性初步研究

对樟子松人工林土壤不同层次中的全磷、速效磷 ,各级无机磷、有机磷的含量及其相关性进行了初步分析。结果表明 ,樟子松人工林土壤中全磷和速效磷含量都很低 (全磷约为0 0 5～ 0 18mg·g-1,表层土壤速效磷为 1 5 0～ 2 2 4mg·kg-1) ,处于我国土壤磷含量的最低水平 ,且速效磷不到全磷的 0 5 % ,有机磷占全磷的 4 0 %～ 80 % ,非蓄闭态无机磷以Ca P为主 ,在各土层中均为Ca P >Fe P >Al P。表层土壤中各种形态磷含量都显著高于下面三层 ,是各种生物、物理、化学过程最活跃的区域 ,并且存在磷酸盐沿着土壤剖面的淋溶。速效磷含量与有机磷、Fe P、Al P显著相关。不同密度和林龄的磷素状况无显著差异。可见 ,影响樟子松人工林土壤磷素有效性的因素很复杂 ,在较短的时间尺度上不同形态无机磷的相互转化及其影响因素对整个系统的磷素循环起主要作用 ,Fe P、Al P可能是沙地樟子松人工林土壤速效磷的主要来源 ,而有机磷则是重要的潜在有效磷源。     

岩溶石漠化区不同植被恢复模式土壤无机磷形态特征及影响因素

为分析岩溶石漠化区不同植被恢复模式土壤无机磷的形态特征,评价植被恢复的土壤供磷潜力,阐明有机碳及钙素在无机磷形态转化中的作用,选取研究区内8种有代表性的样地,采用蒋柏藩无机磷分级方法对土壤无机磷形态特征及影响因素进行研究。结果表明:研究区土壤全磷与速效磷含量分别在0.25—1.35 g/kg、1.05—53.01 mg/kg范围,无机磷总量在123.94—934.61 mg/kg,耕地与退耕地以及各退耕地之间全磷、速效磷、各形态无机磷含量水平差异明显,各退耕地磷素含量水平介于耕地与次生马尾松林地之间,退耕地中桃林地、花椒林地磷素含量水平较高、樟树林地、柳杉林地、撂荒草地次之、撂荒灌丛地较低。各样地土壤无机磷占全磷比例在51.2%—72.4%,不同形态的无机磷含量表现为O-PFe-PCa-PAl-P,其中Ca2-P、Al-P对速效磷的贡献率大,Fe-P、Ca8-P贡献较小,O-P、Ca10-P献率最小。不同活性土壤有机碳与不同形态钙素对各形态无机磷在总无机磷中比例的影响较大,p H、容重、粘粒含量、含水量等其它理化性质影响较小。     

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。     

秸秆覆盖与施磷对四川丘陵旱地土壤磷形态及有效性的影响

为揭示秸秆覆盖配施磷肥下土壤无机磷形态变化规律及磷的有效性,本研究采用二因素裂区设计,主区为秸秆覆盖和不覆盖,副区为3个施磷量(0、75和120 kg·hm^-2),分析秸秆覆盖与施磷条件下四川丘陵旱地紫色土磷吸附-解吸特征、无机磷组分含量及其与有效磷的关系。结果表明: 2018—2020年两个试验年度秸秆覆盖处理比不覆盖处理土壤磷最大吸附量分别显著降低7.7%和7.4%,磷吸附饱和度分别显著增加35.4%和18.6%,土壤易解吸磷分别显著提高21.6%和35.2%,磷最大缓冲容量无显著差异;施磷与不施磷相比,磷最大吸附量和最大缓冲容量显著降低,吸附饱和度显著增加,易解吸磷则随施磷量的增加而增加。两个试验年度秸秆覆盖处理比不覆盖处理磷酸二钙(Ca₂-P)、磷酸八钙(Ca₈-P)和铁磷(Fe-P)含量显著增加,铝磷(Al-P)含量显著降低,闭蓄态磷(O-P)和磷灰石(Ca₁₀-P)含量有降低的趋势;与不施磷相比,施磷则提高了不同无机磷组分含量。与不覆盖处理相比,两个试验年度秸秆覆盖处理土壤有效磷含量分别显著增加23.2%和9.6%,磷活化系数分别显著提高21.3%和8.9%,且土壤有效磷含量和磷活化系数均随施磷量的增加而提高。回归分析表明,无机磷各组分对紫色土有效磷有效性的贡献为Ca₂-P>Fe-P>Al-P>Ca₈-P>Ca₁₀-P>O-P。因此,秸秆覆盖配施磷肥促进了土壤难溶性磷向中等活性或易于作物吸收的磷形态分解和转化,降低土壤对磷素的吸附,促进土壤磷素的解吸,最终提高土壤磷素有效性。综合考虑经济效益,推荐四川丘陵旱地秸秆覆盖配施75 kg·hm^-2磷肥更有利于提高土壤磷素有效性。     

Monthly variations of soluble P in a volcanic ash derived soil as affected by organic and mineral fertilizers

Summary The effect of organic amendments (cow manure and green manure) on monthly variations of soluble P in a volcanic-ash-derived soil was studied. Soluble P (Truog's method) showed minimums at the beginning of August and at the beginning of January. Cow manure produced a remarkable increase of soluble P and removed the January minimum. In soils treated with legume green manure, soluble SP markedly decreased during the first and second month. Data for organic P suggested that the summer decreases of soluble P were partly due to microbial immobilization. In soil treated with mineral fertilizers only, more than half of the P added as superphosphate was found as Al and Fe phosphate after one month. Organic amendments, especially cow manure, decreased the immobilization of superphosphate P.     

The biological transformation of P in soil

Summary Organic forms of soil phosphorus (P_o) are an important source of available P for plants following mineralisation. The rates and pathways of P through soil organic matter are, however, poorly understood when compared to physco-chemical aspects of the P cycle. The essential role of soil microorganisms as a labile resercoir of P, confirmed experimentally and in modelling studies, has recently led to the development of methods for measuring thier P content. Incorporation in a new P fractionation scheme of these measurements with estimates of P_i and P_o fractions that vary in the exten toftheir availability to plants has enabled the dynamics of short-term soil P transformations to be investigated in relation to long-term changes observed in the field.Different types of soil P compounds that minearlise at different rates can now be measured directly in extracts by³¹P-nuclear magnetic resonance. Orthophosphate diesters, including phospholipids and nucleic acids, are the most readily mineralised group of these compounds. However, mineralisation rates rather than the amounts of types of P_o in soil ultimately control P availability to plants. These rates are influenced by a number of soil and site factors, as a sensitive new technique using [³²P] RNA has recently shown.These recent developments reflect a more holistic approach to investigation of the soil P cycle than in the past, which should lead to improved fertilizer management practices.Introductory lecture     

Relationship between probable dominant phosphate compound in soil and phosphorus availability to plants

Summary Surface soil materials from the 0- to 15 cm depth of 12 sites that were suspected to contain high levels of P, as a result of years of repeated applications of either inorganic or organic P fertilizers, were cropped with wheat and alfalfa in the greenhouse for about one year. The total P removed in plant materials provided an estimate of the plant available P in the soils. The probable dominant phosphate compound controlling the release of P in the soil solution during cropping was determined using the GEOCHEM program and an activity diagram. The data show that P availability is partly dependent on the stability of the phosphate compound present, although the relative positions of the points on the activity diagram show no quantitative relationship with either the total plant P uptake or the phosphate buffering capacity of the soils. The positions of the points, however, indicate that with time the formation of more stable P compounds during cropping could be attributed to reactions in the soil as well as to crop removal. The more soluble compounds could have recrystallized or were transformed into compounds of lower solubility. There is also the possibility that the more soluble P compounds were exhausted by crop removal leaving behind the less soluble compounds.     

小麦—玉米轮作长期肥料定位试验中土壤磷库的变化：Ⅰ.磷肥产？…

The effects of long-term applying fertilizer P and manure on the pools of soil total P and inorganic P and the crop yield in rotation of winter wheat-summer maize-->spring maize were studied. The results showed that the pool of soil total P and inorganic P were increased by applying fertilizer P and manure, and the phosphorus mostly accumulated in soil was inorganic P. The critical amounts of fertilizer P (P2O5) for balancing soil P were 94.7 kg.hm-2 to winter wheat-summer maize and 51.5 kg.hm-2 to spring maize. Based on regression equations, the application rates of fertilizer P (P2O5) for economic optimum and highest yields were 135.8 and 149.8 kg.hm-2 to winter wheat-summer maize, and 88.6 and 95.9 kg.hm-2 to spring maize, respectively.     

黄壤稻田土壤微生物生物量碳磷对长期不同施肥的响应

本研究以进行了22年的黄壤稻田长期定位试验为依托,分析了不同施肥模式下土壤碳(C)、磷(P)与微生物生物量C(MBC)、P(MBP)的变化及其耦合特征,旨在探讨黄壤地区合理培肥模式以提高土壤磷素有效性.试验包括10个处理,分别为不施肥(CK)、单施氮肥(N)、磷钾配合(PK)、氮钾配合(NK)、氮磷配合(NP)、氮磷钾配合(NPK)、单施有机肥(M)、3种有机无机肥配施(1/4M+3/4NP、0.5MNP、MNPK).结果表明:与不施肥相比,N和NK处理土壤有机碳(TOC)、全磷(TP)、MBC、MBP均有不同程度的降低,施磷处理(PK、NP、NPK)则有不同程度的提升;与不施肥和施用无机肥相比,施用有机肥各处理TOC、MBC、MBP及MBP/TP均显著增加,其中M和MNPK处理增幅最大.MBC/MBP、TOC/MBP、MBC/TP以施用有机肥处理最低,N处理最高.土壤MBC、MBP及其耦合关系与土壤TOC和有效磷均呈极显著相关,TOC是影响MBC、MBP、MBP/TP的直接因素,而有效磷则是影响MBC/MBP、TOC/MBP、MBC/TP的直接因素.土壤MBP及碳、磷耦合关系各指标可以有效区分单施化肥和施用有机肥的不同施肥方式,可作为评价黄壤稻田磷素肥力的生物学指标.配施有机肥是增加黄壤稻田磷有效性、提高土壤供磷潜力和保持土壤生物健康的有效途径.     

Fractionation of applied 32P labeled TSP in calcareous soils

Calcareous dark brown red soil (calcixerollic xerochrept) from northern Syria was used in a pot experiment to study the fate of triple super phosphate fertilizer (TSP) with and without a crop (local durum wheat [Triticum turgidum L. group durum (Desf.)] cv. Bohouth). The soil received 17 μg P/g soil of ³²P-labeled TSP, and samples were collected from soils and plants at successive dates. Soil inorganic P was ≈?94% of total soil P, with only 50–80% being soluble. Calcium phosphate compounds were the dominant fraction (≤?68%) of the soluble inorganic soil P followed by occluded iron phosphate (≤?48%), and all other fractions were ≤?9%. Isotopic measurements showed that ≈?50% of fertilizer P was non–exchangeable within 2 days, and TSP values in each fraction of soil inorganic P fluctuated in relatively similar proportions to the concentrations of P fractions in soil. Available P (soil & TSP) in cropped soil was more than that in the uncropped soil, and plants had no effect on the distribution of P from fertilizer amongst the different soil P fractions.     

小麦—玉米轮作长期肥料定位试验中土壤磷库的变化：Ⅱ.土壤Ols …

研究了冬小麦－夏玉米→春玉米轮作的长期肥料定位试验中,不同磷肥、有机肥用量下土壤Ｏｌｓｅｎ－Ｐ及各形态无机磷的动态变化。结果表明,土壤Ｏｌｅｓｎ－Ｐ及各形态无机磷含量增减决定于土壤磷素的积累与消耗量,长期不施磷肥,土壤Ｏｌｅｓｎ－Ｐ含量逐渐下降并趋向临界水平,磷肥用量与作物吸磷量基本持平时,可以维持土壤Ｏｌｓｅｎ－Ｐ动态平衡。以用量高于作物的吸磷量时,土壤Ｏｌｓｅｎ－Ｐ及各形态无机磷均有不同程度的     

胡桃揪、落叶松纯林及其混交林根际土壤有效磷特性的研究

用剥落分离采集胡桃揪（Juglans mandshurica）、落叶松（Larix gmelinii）纯林及其混交林根际与非根际土壤并分析有效P含量特性。结果表明,落叶松纯林根际土有效P含量较非根际土高出55．8％,而胡桃揪纯林根际土有效P含量较其纯林仅高10．1％,表现出落叶松根第泽根际P较强的活化能力。树种混交后,借助落叶松根系的作用使混交林中胡桃揪根际土有效P含量较其纯林高出45．2％,通过P的吸附／解吸及无机P分级等方面,对落叶松根际土壤有效P含量较高的原因进行了分析。     

不同施肥模式下稻田土壤微生物生物量磷对土壤有机碳和磷素变化的响应

通过15年的红壤稻田长期定位试验,研究了不同施肥模式下土壤微生物生物量磷(MB-P)对土壤有机碳和磷素变化的响应.结果表明红壤稻田有机碳源的长期投入和土壤有机碳的逐年升高使土壤微生物生物量碳(MB-C)维持在较高水平(＞800 mg·kg-1),是稻田土壤MB-P(＞16.0 mg·kg-1)提高的主要原因.长期不施磷肥条件下,土壤全磷含量与试验前相比显著降低(P＜0.05),而土壤有机磷含量平均提高了29.3%;土壤亏损的磷形态主要是无机磷(Al-P、Fe-P、Ca-P和O-P),其中Al-P含量处于最低水平(平均0.5 mg·kg-1).另外,长期不施磷肥土壤的MB-P远高于Olsen法提取态磷(Olsen-P)(＜7.0 mg·kg-1),而稻田土壤MB-P与Al-P呈显著相关(P＜0.05),表明土壤微生物对稻田土壤Al-P、Fe-P、Ca-P和O-P的利用是促进其向有效磷方向转化的关键途径.磷肥配合有机养分循环利用不仅提高了土壤磷库的积累,而且通过土壤微生物的活化有效地提高了土壤磷的有效性.     

柠檬酸,葡萄糖和有机质对植物磷素吸收和土壤磷素形态的影响

研究了柠檬酸、葡萄糖和有机质（栎树类凋落物和三叶草茎叶）对几种栽培和野生植物磷素吸收以及高度风化老成土中磷素形态的影响。在未加入无机磷的情况下,连续加入柠檬酸溶液增加了温室盆栽大豆（Ｇｌｙｃｉｎｅｍａｘ（Ｌ．）Ｍｅｒｒ．）和高粱（Ｓｏｒｐｈｕｍｂｉｃｏｌｏｒ）对磷素的吸收。这表明,柠檬酸可以溶解土壤中被铁、铝氧化物固定的磷。当无机磷和柠檬酸溶液同时加入后。由于有机配位体能够阻止土壤对磷素的吸附和固定,植物对磷的吸收总量明显高于仅仅加入无机磷的对照。不论是否加入无机磷,葡萄糖均没有增加植物对磷素的吸收,但却改变了土壤中磷素的形态。该试验的结果还表明,Ｈｅｄｌｄｙ等人提出的土壤磷素分级方法不适于有机质含量很低的酸性土壤。在另一种性质极为相似的酸性土壤中施入粉碎的栎树（Ｑｕｅｒｃｕｓｓｐｐ．）凋落物和三叶草（ＴｒｉｆｏｌｉｕｍＰｒａｔｅｎｓｅ）后,野生商陆（Ｐｈｙｔｏｌａｃｃａａｍｅｒｉｃａｎａ）吸收磷素的能力增强。通过进一步对土壤中的磷素进行化学分级,结果表明,这些有机物质可以改变土壤中磷素存在的形态。本文还就有机质分解过程中的中间产物对土壤磷素有效性的影响机理进行了探讨。