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长期施用有机肥造成的土壤磷库富集问题,已成为目前“农业生态稳定与安全”领域关注的世界性焦点。稻田土壤水旱交替频繁,微生物酶活性变化活跃,阐明稻田有机肥输入下土壤遗存磷赋存形态和关键的微生物酶学特性对磷素的周转及影响机制,对合理利用有机肥,降低磷素在循环过程中释放进入毗邻水体的风险将起至关重要的作用。本研究基于太湖流域杭嘉湖平原开展的田间定位试验(2005年至今),选取三个猪粪有机肥施用梯度(M26,26 kg P ha-1; M39, 39 kg P ha-1; M52,52 kg P ha-1)和两个对照组处理(Mo, 0 kgPha-1; P26,过磷酸钙26 kg P ha-1),针对2个水稻生长季土壤遗存磷赋存形态、微生物多样性及磷酸单酯酶动力学和热力学对有机肥的输入响应进行了研究;同时针对1个水稻季不同水平有机肥输入下稻田田面和渗漏水磷素流失潜能进行了分析;为了降低施磷的环境风险和减少磷矿资源的耗竭,农业生产上需尽可能减少磷肥的施用,让土壤遗存的磷尽可能释放出来发挥其生物有效性,故本研究进一步针对浙江省典型的4类水稻土进行了磷素活化研究,以期为水稻土磷素的高效利用提供理论和技术支撑。主要研究结果如下:(1)猪粪M39和M52处理显著提高了水稻产量,且水稻产量随着施磷量的增加而增加,但施磷量高于39kgP ha-1时,水稻产量增加不显著;各磷素组分含量(除Residual-P)均在水稻幼苗期最大,土壤活性磷(H20-P,NaHC03-Pi和-P。)、中等活性磷(NaOH-Pi和-Po)和稳定态磷(HC1-P和Residual-P)组分含量之比在2011和2012年分别为1:3.1:3.6和1:2.3:3.7;在整个水稻生育期,除Residual-P,土壤各磷组分含量均呈现M52>M39>M26>P26>Mo的变化规律;磷素组分含量的变化受施磷量的影响,而磷肥的外源添加形式对其影响不大;猪粪的施用显著提高20 cm以上土层各磷素组分含量(除Residual-P),供试土壤中NaOH-Po比无机磷形态更易向土壤深层迁移。(2)较其它处理,39和52 kg P hal-1猪粪的施用促进了供试土壤微生物种群的多样性,但M39和M52处理间微生物群落差异性不大;各处理酸性和碱性磷酸酶活性最大峰值均出现在水稻分蘖期,对供试土壤有机磷转化起主要作用的是土壤酸性磷酸酶;在39和52 kg P ha-1猪粪处理下,酸性磷酸酶酶促反应初速度V0,最大反应速度Vmax和活化度1gNa值均最高,但米氏常数Km,温度系数Q1o,活化能Ea和活化焓ΔH值均最小,39和52 kg P ha-1有机肥处理更有利于供试土壤酸性磷酸酶酶促反应的发生。(3)各施肥处理田面水TP和DP浓度均在施肥1 d后达到峰值,深度50 cm和100 cm渗漏水中TP和DP浓度均在施肥7 d后达到最大值;在水稻生长季各处理田面水、50 cm和100 cm渗漏水中磷素浓度均达到了致使水体富营养化的水平(0.02 mg L-1);颗粒态磷是该区田面水磷素的主要形态,溶解态磷是渗漏水中磷素的主要形态;田面水磷浓度随时间的变化可用对数函数y=a+b×lnt 来拟合,50 cm渗漏水磷素浓度随时间的变化可用指数函数y=a×exp(b×t)来拟合;研究区Ms2处理显著高于其它处理磷素流失的风险,猪粪不宜以高磷52 kg P ha-1处理长期施用;建议研究区施用39 kg P ha-1的猪粪可以维持较高水稻产量、保持土壤有较高的遗存磷的含量、改善土壤微生物酶学性质、降低磷素流失风险。(4)分别选取0.5%、1.0%和2.0%剂量的柠檬酸、草酸、乙酸、还原型谷胱甘肽、抗坏血酸5种磷素活化剂,研究发现各剂量的抗坏血酸对4种供试水稻土Olsen-P均有很好的活化效果,各剂量的柠檬酸对湖松田、小粉田和黄斑田的Olsen-P活化效果也较强,各剂量的草酸对青紫泥田的活化效果最佳;各剂量的柠檬酸和抗坏血酸对湖松田、黄斑田酸性磷酸酶活性有显著增强效果,各剂量还原型谷胱甘肽对小粉田、青紫泥田酸性和碱性磷酸酶均有很显著的活化效果;1.0%柠檬酸与1.0%抗坏血酸的添加均能显著提高湖松田、小粉田和黄斑田NaHCO3和NaOH提取的无机磷组分的含量,却显著降低了NaOH提取的有机磷组分的含量;1.0%草酸的添加可提高青紫泥田NaHC03-Pi、NaOH-Pi和HCl-P组分含量,却降低其H2O-P、NaHCO3-Po、NaOH-Po组分的含量。