【摘 要】
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磷是作物生长必不可少的营养元素。我国每年的磷肥投入量不断增长,然而磷肥当季利用率却很低,大量的磷素被累积在土壤中。土壤磷累积不仅是磷素资源浪费问题,同时也会带来一定的磷素流失风险。秸秆与氮素混施可以通过提高土壤微生物活性,降低土壤累积磷的固定作用,然而秸秆与氮肥混施对累积磷活化的影响以及是否会增加磷的流失风险还尚不明确。为此,本研究选取施化肥的土壤(F)和施有机肥的土壤(O)作为研究对象,分别设置
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磷是作物生长必不可少的营养元素。我国每年的磷肥投入量不断增长,然而磷肥当季利用率却很低,大量的磷素被累积在土壤中。土壤磷累积不仅是磷素资源浪费问题,同时也会带来一定的磷素流失风险。秸秆与氮素混施可以通过提高土壤微生物活性,降低土壤累积磷的固定作用,然而秸秆与氮肥混施对累积磷活化的影响以及是否会增加磷的流失风险还尚不明确。为此,本研究选取施化肥的土壤(F)和施有机肥的土壤(O)作为研究对象,分别设置对照(CK)、加秸秆(S)、加氮肥(N)和秸秆与氮肥混施(SN)4个处理,在25℃条件下开展培养实验,同时利用土柱开展淋溶实验,通过分析土壤磷组分含量以及淋溶液中磷素流失量和流失形态的变化,探究秸秆和氮肥添加对土壤累积磷组分的转化以及磷素流失形态和磷素流失规律的影响。主要研究结果如下:(1)秸秆处理、秸秆与氮素混施处理均会显著减少无机磷含量,土壤F的无机磷分别减少了4.12%、4.79%,土壤O的无机磷含量分别减少了2.49%、9.86%;秸秆处理、氮素处理、秸秆与氮素混施处理均增加两个土壤的有机磷含量,土壤F的有机磷分别增加了3.87%、4.93%、6.89%,土壤O的有机磷含量分别增加了1.79%、3.60%、2.42%。(2)在土壤F中秸秆与氮素配施会促进累积磷的活化。在土壤F中秸秆与氮素混施处理增加了2.04%的高活性磷组分含量,减少了0.97%的稳定性磷组分,减少了1.07%的中活性磷组分的含量;在土壤O中秸秆与氮素混施处理增加了3.30%的高活性磷组分,减少了3.06%的中活性磷组分,增加了6.36%的稳定性磷组分。(3)四种处理中无机磷的主要形态均为正磷酸盐,有机磷的主要形态为正磷酸盐单脂。在土壤F中秸秆处理、氮素处理、秸秆与氮素混施处理均会增加正磷酸盐和正磷酸盐单脂含量,正磷酸盐含量分别增加了18.56%、20.8%、21.11%,正磷酸盐单脂含量分别增加了10.4%、28.49%、18.91%;在土壤O中秸秆处理、氮素处理、秸秆与氮素混施处理均会降低正磷酸盐含量,分别降低了72.56%、12.27%、30.94%。(4)秸秆配施氮肥处理会显著增加微生物碳和可溶解有机碳含量,提高细菌总量和真菌总量,提高微生物磷含量,促进土壤稳定性磷组分转化成高活性磷组分,将土壤固相磷组分转化成土壤溶液磷组分,提高土壤磷供给能力,然而在淋溶因素下,土壤可溶性磷和总磷流失量在不断增加,土壤中活化的磷素进一步提高了磷流失风险。(5)秸秆与氮素混施处理会增加淋溶液中的可溶性磷、颗粒态磷、总磷流失量,分别增加了0.09 mg P/kg、0.11 mg P/kg、0.20 mg P/kg,其中可溶态磷流失量占总磷流失量的71.87%,是总磷流失的主要形态,可溶态无机磷流失量占可溶态磷流失量的92.87%,是可溶态磷流失的主要形态。秸秆添加会增加磷素的流失风险,秸秆添加处理中总磷的流失量增加了0.15mg P/kg。氮素添加对磷素流失无显著影响。本研究通过量化秸秆还田配施氮肥后土壤中不同形态磷组分变化趋势及不同形态磷流失量,观测土壤累积磷活化情况及活化后的磷素流失风险,为提高土壤累积磷有效性和防治农业面源污染问题提供依据。
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