不同氮磷配施对黄土高原旱作农业区典型农田土壤磷素形态的影响研究

来源 :甘肃农业大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:puweiaipk1
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农业生产中长期不合理的施肥,会导致土壤中无效磷素的累积,这不仅降低磷素的有效性,而且还会影响磷肥利用率、导致磷素资源浪费和流失的风险。氮磷肥配施是提高施肥效果的重要措施之一。本试验采用析因实验设计,氮、磷肥各设4个水平(0、75、115、190 kg·hm-2)两两正交共16个处理,试验采用随机区组排列三次重复。在2019年7月28日作物收获后采集020cm耕层土壤样品,分别用蒋柏藩-顾益初和Bowman-Cole方法对各处理土壤的无机磷和有机磷形态变化进行了研究,利用RDA、线性逐步回归等方法分析了环境因子(pH、有机质、全氮、全磷、有效磷、微生物量碳、氮、磷、碱性磷酸酶、小麦产量、表观磷肥利用率和水分利用效率)对无机磷、有机磷组分的影响。主要研究结果如下:(1)从磷素形态的组成来看,本研究土壤以无机磷为主,约占土壤全磷含量的78%,土壤有机磷约占全磷含量的22%,土壤无机磷主要以Ca10-P为主,约占无机磷总量的50%,各无机磷形态磷含量从高到低依次为Ca10-P>Ca8-P>O-P>Fe-P≈Al-P>Ca2-P。有机磷的组成以MLOP占绝对优势,约占有机磷总量的70%,其次为HROP、MROP,最少的为LOP。(2)施氮增加O-P的含量,降低了Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P、Ca10-P的含量。施磷显著增加各形态无机磷含量,所有无机磷组分均随施磷量的增加而增加。随着施氮量的增加,Ca8-P、总无机磷先减小后增加然后降低,Al-P、Fe-P、Ca10-P先减小后增加,Ca2-P减小,O-P增加的趋势。施磷对土壤总无机磷、Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P、O-P的影响最为显著,施氮对土壤Ca10-P的影响最为显著;总无机磷、Ca2-P、Ca8-P、Fe-P、O-P在N1P4处理达到最大,Al-P在N1P3处理达到最大,Ca10-P在N1P2处理达到最大。Ca2-P对土壤有效磷具有正向作用且贡献率最大。(3)施氮降低了LOP、MLOP、MROP的含量,增加了HROP的含量。施磷可增加LOP、MLOP、MROP的含量,降低HROP的含量。随着施氮量的增加,LOP、MLOP、MROP先降低后增加,N3水平最小、N1水平最大,总有机磷降低,HROP先增加后降低,N3水平最大、N1水平最小。随着施磷量的增加,LOP、HROP、有机磷总量增加,MROP降低。施磷对土壤LOP、MROP、HROP的影响最为显著,施氮对土壤MLOP、总有机磷的影响最为显著;MLOP、总有机磷在N1P3处理达到最大,LOP在N1P4处理达到最大,MROP在N1P1处理达到最大,HROP在N3P3处理达到最大。LOP对土壤有效磷具有正向作用且贡献率最大。(4)施氮显著提高了SOC、TN、WUE、籽粒产量、地上部生物量、茎全磷、叶全磷、籽粒全磷、MBC、MBN、MBP、ALP、磷肥利用率、磷肥偏生产力,降低了TP、Olsen-P、pH、收获指数、磷素表观盈余。施磷显著提高了TN、TP、Olsen-P、WUE、籽粒产量、地上部生物量、茎全磷、叶全磷、籽粒全磷、MBN、MBP、ALP、磷素表观盈余,降低了SOC。(5)冗余分析结果表明,Al-P与磷肥利用率、Fe-P与ALP和MBN、Ca8-P与TP、Ca10-P与MBP呈极显著相关。SOC是影响无机磷组分变化的最重要因子。LOP与TP,MROP与pH,HROP与籽粒产量、WUE和MBP呈极显著相关。MBP是影响有机磷组分变化的最重要因子。综上所述:氮磷配施春小麦农田各无机磷形态含量顺序为Ca10-P>Ca8-P>O-P>Fe-P≈Al-P>Ca2-P,主要为Ca10-P;有机磷形态含量顺序为MLOP>HROP>MROP>LOP,主要为MLOP。Ca2-P、LOP对土壤有效磷的有效性较高。氮磷配施增加Ca2-P、Ca8-P、Fe-P、O-P、LOP、MLOP、HROP的含量,降低了Ca10-P和MROP的含量。MBP是影响有机磷组分分布与转化的关键因子;SOC是影响无机磷组分分布与转化的关键因子。从肥料利用的角度来看,本研究推荐施氮量为115 kg·hm-2配施磷肥115 kg·hm-2为该地区肥料高效利用的施肥量。
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