CO2浓度和磷对不同种植方式玉米大豆生长效应研究

通过顶置光源植物生长室控制380和760 μmol·mol-1 2个CO2浓度水平,研究了磷缺乏与正常供磷条件下,CO2浓度升高对玉米/大豆间作、玉米单作和大豆单作3种种植模式下作物株高、茎粗、叶面积及干物质积累的影响.结果表明:(1)CO2浓度升高能显著增加单/间作玉米、大豆的株高、茎粗、叶面积、根干重、地上部干重及总干重.(2)CO2浓度升高对供磷水平下单、间作玉米大豆的株高、茎粗、叶面积及干物质积累量增加的正效应均大于缺磷处理.(3)两种CO2浓度下,间作大豆与单作大豆生长差异不显著,而间作玉米较单作玉米有明显的生长优势,且供磷和CO2浓度的升高均能够促进这种优势.     

间甲酚及施磷对小麦间作蚕豆土壤微生物和酶活性的影响

通过盆栽试验,研究了不同磷水平下化感物质间甲酚对小麦间作蚕豆和单作小麦、单作蚕豆土壤微生物和酶活性的影响。结果表明,间甲酚对不同模式生长盛期细菌和微生物总数表现为化感促进作用,对真菌表现为化感抑制作用,随施磷量的增加间甲酚对土壤微生物的化感促进作用降低;不同模式生长盛期土壤微生物数量在施磷量为100mg／kg土的处理中最高,但成熟期施磷量为200mg／kg土的处理最高;间作较单作具有保持较高土壤细菌和微生物总数的作用,施磷水平越高间作增大微生物数量的效果越大;间甲酚对土壤微生物多样性具有明显降低作用,间作土壤的微生物多样性低于单作。间作具有较高的弱化间甲酚对土壤过氧化氢酶化感负效应的作用,施磷可增强土壤过氧化氢酶活性;磷素作用下土壤脲酶活性增强,间甲酚对单作蚕豆和间作土壤脲酶活性具有促进作用,但弱化了施磷对脲酶活性的增强作用;增施磷肥可弱化间甲酚对单作蚕豆和间作土壤酸性磷酸酶的化感负效应,对单作小麦土壤酸性磷酸酶活性的影响相反。间甲酚对不同模式土壤微生物和酶活性的影响在作物成熟期显著下降,说明随时间的推移土壤中间甲酚的作用力在不断弱化。     

-P动态变化的影响

通过对河北栾城农业生态站潮土和吉林白城淡黑钙土2种质地不同的土壤施用不同剂量磷肥,在25 ℃恒温条件下好气培养,培养期的第1、3、10、30和60天采集土样,测定土壤Olsen-P和CaCl₂-P含量的动态变化,研究了磷肥施入土壤引起农业磷面源污染的可能性。利用Heckrath分段回归模型,分别对培养60 d后2种土壤Olsen-P、CaCl₂-P含量进行拟合,得到土壤环境敏感磷临界点对应的土壤Olsen-P含量,以此证明土壤固磷能力。结果表明：当施磷量超过400 kg·hm^-2时,2种土壤Olsen-P和CaCl₂-P含量均显著增加,并且2种土壤在相同条件下培养后,同一处理的各组分有效磷的变化规律并不相同,说明当施磷量超过400 kg·hm^-2,2种土壤磷流失的可能性均增加,并且不同类型土壤,磷流失能力也不同;培养60 d后拟合得到的栾城和白城土壤环境敏感磷临界点对应的土壤Olsen-P含量分别为88.9和142.5 mg·kg^-1,表明白城土壤固磷能力明显高于栾城土壤。     

长期施磷对黄壤旱地磷库变化及地表径流中磷浓度的影响

对贵州黄壤旱地进行采样以及盆栽试验,探索黄壤旱地磷库的变化及其对地表径流磷量的影响。结果表明,长期施磷后黄壤旱地无机磷占全磷的比例逐渐增高,Al-P、Fc-P和Ca-P积累的顺序为Fe-P>Al-P>Ca-P。长期施磷后黄壤旱地的有效磷和藻类可利用的总磷也不断积累,高磷（Olsen-P>25mg·kg^-1)旱地藻类可利用的总磷与Al-P、Fe-P和Ca-P的相关系数分别为0.859、0.903和0.650,Fc-P对藻类可利用磷量的影响起着最重要的作用。在模拟雨强为63.2mm·h^-1下,降雨30min后,低磷黄壤旱地（Olsen-P为4.62-15.9mg·kg^-1)径流中磷酸根磷含量仅为2.81-4.17μg·L^-1,生物有效性磷含量为0.723-0.876mg·L^-1;高磷黄壤旱地（Olsen-P)为29.4-59.2mg·kg^-1)径流中磷酸根磷含量达到0.026-0.714mg·L^-1,生物有效性磷含量增加到0.996-1.281mg·L^-1;高磷黄壤旱地地表径流磷量能加速水体富营养化的产生。     

长期不同施磷条件下玉米产量、养分吸收及土壤养分平衡状况

以设置在沈阳潮棕壤上的连续12年的田间定位磷微区试验为依托,研究在不同磷肥施用条件下(施用量和施磷频次),玉米产量、养分吸收以及土壤养分平衡状况。结果表明:磷素不是该研究区域玉米生产的主要限制因子;施肥促进养分吸收,其各处理间增加趋势为氮磷氮对照,并且一次性施磷肥方式优于每年施磷肥方式;与土壤本底值相比,施肥后土壤耕层(0~20 cm)全磷、速效磷、全氮、碱解氮呈增加趋势,由于长年没有外源钾的补充,土壤全钾和速效钾呈下降趋势,其各处理间下降趋势为氮磷氮对照;土壤速效磷在不施用肥料条件下有下降趋势,只施用氮肥条件下有增加趋势,只是两者变化并不很明显;在每年施磷条件下,土壤速效磷量呈缓慢上升趋势,而在一次性施磷条件下,施肥当年的土壤速效磷量激增,而后呈减小的趋势,即与每年施磷肥方式相比,一次性施磷方式更有利于建立土壤"宏大"有效磷库;为了保证土壤养分平衡,在施用足量氮肥的前提下,施用磷肥量为等于或略高于作物移出磷量,施氮磷比控制在1∶0.167到1∶0.5之间。     

水稻田土—水系统中磷素行为及其环境影响研究

土壤测试表明供试土壤已富P．大田试验结果表明,P肥投入提高了土壤树脂P和田面水总P水平,且两者随着时间的推移而下降,但施P后的20d内,有机无机配施P肥对土壤有效P的贡献大于单施化肥P,在施P第7天时,有机无机配施P的田面水总P水平是单施化肥P的3．4倍,是施P量2倍的处理III的2．8倍,与有机肥配施的处理,其田表水P素流失潜能较单施化肥大,经33d后,P肥结构对田面水P素的影响不明显,两次水稻季节性排水而导致的P素净流失负荷和P素表观流失率变幅分别为－0．039－0．076kg.hm^-2和0.034-0.100% ,从减少水稻田排水P素流失角度考虑,可以认为,施P或土层被搅动后1周内是控制P素流失的主要环节。     

施磷和杀真菌剂对黄顶菊生长及生理代谢的影响

以黄顶菊为供试植物,通过盆栽试验研究土壤真菌在其入侵过程中的作用,揭示黄顶菊入侵的土壤微生物学机制.试验设置5个施磷( KH2PO4)水平(50 mg·kg-1CaSO4,缺磷处理,P0;空白,不加磷处理,P1;20 mg· kg-1,P2;40 mg·kg-1,P3;80 mg· kg-1,P4),并通过施用杀真菌剂苯菌灵控制土壤真菌,研究二者对黄顶菊入侵性的影响.杀真菌剂处理显著降低了黄顶菊的菌根侵染率,抑制了植株光合作用,降低了植株生物量、可溶性糖的积累及抗氧化保护酶系统(SOD、POD和CAT)活性,在较高施磷水平时(P3、P4)增加植株全P含量,而对植株叶绿素、可溶性蛋白、全N含量等无显著影响.施用磷肥引起的植物磷营养状况的改变,对土壤真菌具有一定的调控作用,真菌效应的发挥因施磷量不同而发生变化,在缺磷和低磷处理(P0～P2)时,真菌对N、P吸收贡献率表现为正效应;而当施磷量较高(P3、P4)时,贡献率表现为负效应.土壤真菌和养分状况对黄顶菊的生长和生理代谢均有重要影响.     

根系分区交替灌溉条件下水肥供应对番茄果实硝酸盐含量的影响

为了研究根系分区交替灌溉条件下灌水量和氮、磷、钾肥及有机肥用量对番茄果实硝酸盐含量的影响,采用五元二次正交旋转组合设计,通过盆栽试验,建立了番茄果实中硝酸盐含量与水肥因子的数学模型,并对各单一因素的效应及两两因素的耦合效应进行了分析。结果表明,在其他因子为中间水平时,番茄果实中的硝酸盐含量,随灌水量呈先降低后增加的变化规律;随施氮量和施磷量呈先增加后降低的变化趋势;随有机肥用量呈逐渐增加的趋势;但不受钾肥用量的影响。交互效应表现为,施磷量与有机肥用量、施氮量与施磷量间的相互作用会促使番茄果实硝酸盐含量提高;灌水量与施钾量和有机肥量、施氮量与施钾量间的相互作用有利于降低番茄果实硝酸盐累积。耦合效应表现为,除不施有机肥时随灌水量增加番茄果实硝酸盐含量显著增加外,对于其它任何有机肥及钾肥施用水平,果实硝酸盐含量皆随灌水量增加呈先减小后增加趋势;灌水量高于中水平时,番茄果实硝酸盐含量随着钾肥与有机肥用量的增加而减少。不论施磷量与施钾量如何变化,番茄果实硝酸盐含量皆随施氮量呈现先增加后减小的变化趋势,降低氮肥用量同时提高磷肥用量有利于降低番茄果实硝酸盐累积,而提高施钾量仅在施氮量高于中水平时能显著降低番茄果实硝酸盐含量。适当增加磷肥用量、减小有机肥用量能显著降低番茄果实硝酸盐的累积。     

不同施磷水平对冷浸田水稻磷含量、光合特性及产量的影响

为探讨施磷对冷浸田水稻(Oryza sativa)生长的作用,研究不同施磷水平对水稻植株的磷含量、光合特性及产量的影响。结果表明,与对照相比,分蘖期增施磷肥使根、茎叶的磷含量和叶片净光合速率增加10.53%~36.84%、18.52%~37.03%和15.17%~29.88%;抽穗期使根、茎叶和稻穗的磷含量增加11.76%~23.53%、24.13%~41.38%和9.68%~22.58%,叶片净光合速率和可溶性糖含量提高13.41%~27.10%和6.03%~22.38%,而淀粉含量则降低12.05%~41.77%;成熟期的稻穗磷含量和产量增加0.71%~28.57%和4.65%~10.32%。施磷量(X)与稻谷产量(Y)满足方程:Y=-0.0835X~2+14.224X+6530.9(r=0.94*),抽穗期茎叶磷含量、叶片净光合速率与稻谷产量的相关系数分别为0.57*和0.77*。因此,冷浸田增施磷肥可提高水稻植株的磷含量、叶片净光合速率和可溶性糖含量,并降低叶片淀粉累积,从而提高稻谷产量。抽穗期是磷肥影响冷浸田水稻产量的关键时期,0.38%的茎叶磷含量可作为磷素养分丰缺的诊断指标,冷浸田水稻磷肥(P2O5)的推荐用量为85.17 kg hm–2。