长期不同施肥和管理对塿土耕层土壤磷形态的影响

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磷是植物生长发育的必需营养元素之一,在土壤中以多种化学形态存在,土地利用方式与施肥管理对其存在形态转化、含量、生物有效性有很大影响。研究长期施肥与管理措施对土壤磷素形态的影响具有重要的科学价值。本试验采用蒋柏藩和顾益初无机磷分级方法与Tiessen磷素分级方法,研究了塿土20年长期定位试验不同施肥管理和土地利用方式对表层20cm土壤磷素含量及形态的影响。处理包括灌溉和旱作的休闲、撂荒;灌溉条件小麦玉米轮作体系9种施肥模式:不施肥(CK);化肥氮磷钾不同配合(N,NK,PK,NP,NPK);NPK加秸秆还田(SNPK);有机肥两个用量与NPK配施(M1NPK,M2NPK)及旱作冬小麦-夏休闲的7个施肥处理。主要结果如下:1.石灰性土壤以Ca-P为主,占无机磷总量的73.216%,其次为O-P,占总量17.16%,Al-P与Fe-P含量较少且相近,分别占总量的4.69%和4.98%。无作物种植的Fallow和Setaside处理土壤无机磷总量没有明显变化,各形态磷占总无机磷的比例则发生了明显改变,Setaside处理植被吸收的磷主要来源于Ca2-P、Al-P和Fe-P。相对应的长期种植作物不施肥处理土壤无机磷总量显著降低,磷的消耗主要是Ca2-P、Al-P以及O-P组分。长期施肥则显著增加了耕层土壤无机磷总量与各组分磷的含量,其中有效性较高的Ca2-P和Ca8-P增加幅度最大;施肥也促进了比较稳定的Ca10-P的转化,降低了磷的固定。2.灌溉条件下冬小麦-夏玉米种植体系中,长期施磷显著提高无机磷各组分含量,增加量大小依次为Ca2-P> Ca8-P>Al-P>Fe-P>O-P>Ca10-P,施用有机肥配合NPK化肥效果优于单施化肥。土壤中积累态磷主要以Ca2-P与Ca8-P形态存在,土壤Ca10-P含量各处理未表现明显变化,但其相对含量显著降低。长期不施磷肥处理,土壤O-P对作物生长有一定的贡献。3.基于Tiessen磷分级体系,供试塿土土壤表层磷素以无机磷为主体,占全磷总量的67.76%79.30%,有机磷只有20.70%34.24%。按活性高低分,以中等活性磷(NaOH-P、HCl-P)为主,平均为69.28%;其次为剩余态磷(Residual-P),平均为22.42%;活性磷含量最低(Resin-P、NaHCO3-P),仅占全磷量的8.35%。长期不同土地利用和施肥管理下各处理均表现为无机磷含量有所增加,有机磷含量减少。与背景值相比,长期裸地休闲与自然撂荒Tiessen磷分级中各组分含量变化基本一致,占全磷量绝大部分比例的HCl-P与Residual-P含量均显著降低,NaOH-P含量显著升高,活性磷含量没有明显变化。不施磷肥处理活性磷含量显著降低,中等活性与稳定性磷含量没有明显变化。而长期施用磷肥显著增加活性与中等活性无机磷含量,稳定性磷含量有所降低。
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