長期施肥對(duì)紫色土磷素行為的影響研究.pdf

1、磷是植物生長必需的大量營養(yǎng)元素，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要養(yǎng)分限制因子之一。近年來，隨著磷肥工業(yè)的迅速發(fā)展，磷肥用量逐年上升，農(nóng)田土壤磷素大量積累，磷肥的增產(chǎn)效應(yīng)逐漸降低。針對(duì)這些問題國內(nèi)外對(duì)磷在土壤中的存在形態(tài)、遷移轉(zhuǎn)化和有效性開展了大量研究，但是有關(guān)長期施肥對(duì)紫色土磷素累積、形態(tài)變化及有效性的影響研究較少，尤其是長期不同施肥條件下紫色土有機(jī)磷、無機(jī)磷形態(tài)特征及有效性缺乏系統(tǒng)研究。本文以國家紫色土肥力與肥料效益監(jiān)測基地為平臺(tái)，以15年不同施肥

2、小區(qū)的紫色土為研究對(duì)象，采用長期試驗(yàn)與化學(xué)形態(tài)分析相結(jié)合的方法，研究了長期不同施肥對(duì)紫色土磷素累積、有機(jī)磷與無機(jī)磷形態(tài)及有效性的影響，探討了長期施磷條件下稻麥對(duì)磷肥的利用效率和增產(chǎn)效果，為紫色土水旱輪作稻田磷肥的優(yōu)化管理提供依據(jù)。 15年定位試驗(yàn)結(jié)果表明，長期不施磷肥耕層(0-20cm)和犁底層(20-40cm)土壤全磷和速效磷(Olsen-P)皆降低，其中全磷比試驗(yàn)前降低22.8％，平均每年下降9.9mg·kg-1，速效磷比試

3、驗(yàn)前降低76.6％，平均每年下降0.2mg·kg-1。長期施用磷肥提高了耕層和犁底層土壤全磷和速效磷含量，全磷比試驗(yàn)前增加了0.2倍，平均每年增加6.4mg·kg-1，速效磷含量比試驗(yàn)前增加了3.1倍，平均每年增加0.9mg·kg-1；有機(jī)肥與化學(xué)磷肥配合施用能加快速效磷的積累，單施化學(xué)磷肥處理耕層速效磷每年平均增加1.5 mg·kg-1，而有機(jī)肥與化學(xué)磷肥配施處理速效磷每年平均增加1.7 mg·kg-1；單施有機(jī)肥不能滿足稻麥對(duì)磷素的

4、需要，速效磷降低；施用化學(xué)磷肥是提高耕層土壤速效磷的有效措施。 長期施肥對(duì)耕層土壤全磷和速效磷的影響大于犁底層，施磷處理犁底層速效磷的積累速度和累積量明顯低于耕層土壤，耕層土壤全磷和速效磷分別增加147.2mg·kg-1和22.2mg·kg-1；而犁底層土壤全磷和速效磷僅增加45.8mg·kg-1和4.7mg·kg-1。不施磷肥處理犁底層土壤全磷的減少量小于耕層，耕層和犁底層土壤全磷分別減少231.3和66.7mg·kg-1；速

5、效磷的減少量犁底層大于耕層，耕層和犁底層土壤速效磷分別減少3.0和3.4mg·kg-1。 紫色土磷素組成以無機(jī)磷為主，占土壤全磷的70％；在耕層和犁底層的平均含量為443.6mg·kg-1，不同形態(tài)無機(jī)磷含量高低順序?yàn)椋篊a10-P＞O-P＞Fe-P＞A1-P＞Ca8-P＞Ca2-P，在無機(jī)磷組成中以Ca10-P為主，占無機(jī)磷總量的39.2％，其次是O-P占35.1％。施磷處理土壤無機(jī)磷總量、各形態(tài)無機(jī)磷含量均明顯高于不施化肥磷

6、處理，在所有處理中，以高量施肥處理無機(jī)磷的累積最大，NPK與NPK+有機(jī)肥處理的無機(jī)磷差異不大，表明無機(jī)磷的累積量主要與化學(xué)磷肥的施用量有關(guān)。施磷處理土壤O-P和Ca10-P含量相差不大，而不施化肥磷處理O-P含量明顯低于Ca10-P，說明在水旱輪作長期缺磷條件下，O-P較Ca10-P更易被植物利用。土壤有機(jī)磷平均含量為196.3 mg·kg-1，各形態(tài)有機(jī)磷含量高低順序?yàn)椋褐谢钚杂袡C(jī)磷＞中穩(wěn)性有機(jī)磷＞高穩(wěn)性有機(jī)磷＞活性有機(jī)磷，對(duì)作物有

7、效性較高的活性有機(jī)磷和中活性有機(jī)磷占54.3％。紫色土耕層有機(jī)磷含量高于犁底層。施磷肥處理土壤有機(jī)磷總量、有機(jī)磷各組分含量都明顯高于不施磷肥處理。與不施磷肥處理相比，施磷肥主要是提高了中活性和中穩(wěn)性有機(jī)磷，活性有機(jī)磷增加的少，耕層較犁底層增加量多。 紫色±耕層各有機(jī)磷組分與Olsen-P相關(guān)性分析表明，活性有機(jī)磷和中活性有機(jī)磷與Olsen-P的相關(guān)性均達(dá)到極顯著水平，中穩(wěn)性有機(jī)磷與Olsen-P達(dá)到顯著水平，高穩(wěn)性有機(jī)磷與之無關(guān)

8、，相關(guān)系數(shù)大小為：活性有機(jī)磷＞中活性有機(jī)磷＞中穩(wěn)性有機(jī)磷＞高穩(wěn)性有機(jī)磷，犁底層有機(jī)磷與Olsen-P相關(guān)性差。各無機(jī)磷組分與Olsen-P都達(dá)到極顯著相關(guān)，其相關(guān)性大小為：Ca2-P＞O-P＞Fe-P＞Cas-P＞Al-P＞Ca10-P，耕層與犁底層順序基本一致，但犁底層各組分與速效磷相關(guān)性明顯降低。各無機(jī)磷組分與速效磷的相關(guān)性，以及無機(jī)磷組分之間的相關(guān)性高丁各有機(jī)磷組分。說明在水旱輪作下，各種形態(tài)無機(jī)磷都有可能被作物吸收利用，無機(jī)磷對(duì)

9、作物的有效性高于有機(jī)磷。 施磷肥使小麥和水稻平均年產(chǎn)量增加1230.5和680.5 kg·hm2，磷肥對(duì)小麥的增產(chǎn)效果高于水稻。隨著試驗(yàn)?zāi)攴莸难娱L，稻麥對(duì)磷肥的利用率都呈升高的趨勢。小麥第一個(gè)5年磷肥利用率平均為20％，第二個(gè)5年平均為33.8％，第三個(gè)5年平均為49％，總體呈上升趨勢；水稻第一個(gè)5年磷肥利用率平均為13.8％，第二個(gè)5年平均為25.6％，第三個(gè)5年平均為25.2％，水稻利用率隨施肥年限的增加趨于穩(wěn)定。小麥和水稻

10、對(duì)磷肥的利用率15年平均分別為34.3％和21.5％，對(duì)磷肥的利用率都不高，磷肥大部分積累在土壤中。 紫色土磷素盈虧量(x)與土壤Olsen-P的變化量(y)呈極顯著正相關(guān)：y=0.0327x+4.4145， (R2=0.923**，n=8)，紫色土每盈余100 kg·hm-2的磷素，土壤Olsen-P提高3.27 mg·kg-1。15年定位試驗(yàn)后，不施磷肥處理土壤中的磷素全部虧缺，平均虧缺量為278.3kg·hm-2；每年施用