高产粮田磷素的迁移转化及磷素平衡研究

来源 :山东农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chenlinwu
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如何合理地施用磷肥一直是各国土壤与植物营养工作者研究的热点问题之一。本文采用室内模拟方法研究磷在棕壤土中淋溶迁移特征及施用鸡粪、秸秆对土壤中磷迁移转化的影响,为探讨磷素在生态系统中的循环特征、制定调节土壤磷的有效性措施、合理施用鸡粪及秸秆还田提供依据。本文还对高产粮田冬小麦-夏玉米轮作体系中磷肥施入土壤中的迁移及向各形态的转化、高产粮田磷素的剖面分布特征、土壤-植物磷素平衡做了全面研究,以期摸清磷素的来源结构、去向及在土壤中的累积数量,为磷肥的合理施用、提高磷肥有效性、推广节约型优质高产农业提供理论指导和依据。主要研究结果如下:1.在一年的降雨强度下,只有水溶性磷和活性有机磷能迁移到20cm土层。随着磷肥施用量的增加,速效磷增加趋势变小;在磷肥施用量达一定水平后,土壤中速效磷的增加趋势小于迟效态磷,即随着施肥量的增加,土壤中磷肥利用率降低。磷肥的施用能增加有机磷的淋失;鸡粪处理能活化土壤中的难溶性和高稳态的磷,同时增加活性磷的淋失;秸秆对稳态磷的活化性能比鸡粪差,但其保肥性能较好。2500 mg.kg-1鸡粪与25 mg.kg-1磷肥配施,能极显著的提高土壤中速效磷的增加量,达21.198 mg.kg-1,相当于单施50 mg.kg-1磷肥;秸秆与磷肥配合施用在短期内对土壤磷素的有效性提高不大,但是长期秸秆还田能够减少磷素向下层迁移。2.小麦生长初期,施磷促进了氮素的吸收及向地上部运输,对磷的吸收影响不大。施磷处理对后期小麦吸磷有促进作用。增施磷肥使小麦各器官中钾的含量降低,而对氮的影响较小,但能使磷含量有轻微增加。磷肥的施用能明显增加小麦的产量,高磷处理和低磷处理分别比不施磷处理增产13.32%和9.01%,但磷肥过量却降低了肥料的利用率,引起小麦无效分蘖和瘪粒的增多。3.施用磷肥能够有效提高玉米根、茎、叶、皮、核各器官对氮素的吸收,但是对玉米籽粒的氮含量影响不大;低量磷肥的施用并不能明显影响玉米叶和籽粒中磷的含量,但高磷处理却能提高其磷的含量水平,施用磷肥降低了玉米根和茎中磷的含量;磷肥能降低玉米茎对钾的吸收,但随着磷肥施用量的增加,茎中钾含量也增加。高磷和低磷分别比不施磷增产31.54%和22.86%,但随着磷肥用量的增加,磷肥的有效性降低,高磷处理仅比低磷增产7.05%。4.在一季小麦的生长时期内,土壤中磷的迁移深度最多到40cm土层,有机磷最多迁移到70cm深度;施磷能明显的增加土壤中速效磷的含量,提高氮和钾的有效性,减少肥料的淋溶损失。在一季玉米生长时期内,土壤磷能迁移到30cm土层以外,有效氮能迁移到60cm土层以外,钾极易随水流动可迁移到100cm土层以外,在不施用有机肥的情况下秸秆还田是引起土壤中有机磷变化的主要原因。5.化学磷肥施用和秸秆还田是土壤磷素收入的主要来源,施肥可占63.01%-77.77%,而秸秆还田可占12.83%-20.75%。籽粒输出的磷可占作物磷总输出量的55%左右。不施磷处理,土壤磷素呈逐渐耗竭状态,土壤磷素亏缺量较大;在单季秸秆还田的情况下,低磷处理并不能维持土壤磷素的平衡状态,土壤磷素仍表现为一定的亏缺;而高磷处理,土壤中磷则表现盈余。随着磷肥用量的增加,磷肥的利用率将会不断降低,残存在土壤中被土壤吸附固定的磷提高,土壤的表观损失率也会提高。在全量秸秆还田的情况下,年施磷56 kg.ha-1即可维持土壤磷素平衡,在秸秆不还田情况下则需施磷86 kg.ha-1才能维持土壤磷素平衡。
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