长期定位施肥及水田连作对农田土壤中磷赋存形态的影响

发布时间：2018-12-16 15:57

【摘要】：磷素是参与作物生长发育过程不可或缺的大量营养元素之一,作物的生长发育全过程几乎都需要磷的参与,而所需的磷大多来自于土壤。施肥模式和水田连作模式影响着土壤中磷的赋存形态、转化以及有效性,随着人们对环境质量认识深入,磷素的形态以及转化深受关注,揭示磷素的形态分布与时空演化特征对土壤培肥和环境保护尤为重要。本文通过对湖南祁阳长期定位施肥下旱地红壤样品以及湖南长沙水田连作下水稻土样品为研究对象,结合运用Hedley磷形态分级方法和无机磷分级方法,初步探讨长期定位施肥和水田连作两种模式对土壤磷素赋存形态及其转化的影响,并利用粉晶X射线衍射技术(XRD)来分析土壤粘土矿物以及氧化铁的演化特征,获得的主要结果如下:一、长期施肥对旱作红壤中磷素赋存形态及其转化的影响(1)长期不施肥的情况下,随着耕作年限的延长,土壤中的铁活化度降低,固定磷的能力增强,促进土壤中活性磷向稳定态磷发生转化,使土壤中总磷和有效磷分别降低了11.11%和83.38%;而土壤中无机磷的含量得到提升,并且主要以铁磷形式(Fe-P)存在,表明土壤有机磷矿化速率较快,并向稳定的无机磷形态转化,磷的有效性降低。(2)长期单施用N肥的处理下,土壤酸化明显,pH下降了1.61个单位,粘土矿物向高岭石转化明显,加快了磷向更稳定的形态转化,土壤中总磷和速效磷含量均有所减少,分别下降了24.44%和83.88%,土壤中无机磷含量有降低显著,其中具有植物可利用性的铝磷(Al-P)和钙磷(Ca-P)组分所占据比例均有小幅度下降,促使土壤中无机磷组分向有效性较低的铁磷(Fe-P)以及闭蓄态磷(O-P)的转化。(3)在单施有机肥(OM)和氮磷钾/有机肥配施(NPKM)的两个处理中,土壤铁的活化度有所升高,固定磷的能力相对减弱,促使土壤中磷的活化,总磷和有效磷均升高,其中总磷分别是试验前的3倍和3.64倍,速效磷分别是试验前的6.55倍和6.36倍;两个处理均使土壤中总磷和各形态无机磷的含量显著增加,对Al-P的提升最为明显,这说明在施用有机肥的作用下,能够促进土壤中磷的活化,促使无机磷组分向有效性较高的磷形态转化。(4)氮磷钾平衡施肥(NPK)的处理下,有外来磷源供应,使土壤中总磷和有效磷升高,分别提升了91.11%和97.70%,由于铁的活化度有所增高,增加了磷的移动性。促使土壤无机磷中的Al-P组分绝对含量及百分含量得到明显增加,而Fe-P以及O-P组分的含量均有明显降低,这表明长期平衡施肥的条件下,有利于土壤中无机磷组分向有效性较高的Al-P方向转化,促使土壤中有效磷含量增加。二、水田连作对水稻土土壤中磷素赋存形态及其转化的影响水田连作模式下,土壤中有效态磷的含量逐年降低,不可利用态和难利用态磷组分的含量有增高趋势,尤其以盐酸提取态磷组分增加最为显著,占据磷组分总量的比例逐年升高,表明水田连作下,土壤中磷组分向稳定态以致难利用态磷的方向转化;土壤中无机磷组分中有效态高的组分Al-P组分和Ca-P组分均呈现明显降低的趋势,而潜在有效态磷Fe-P组分以及稳定态磷(无效态磷)O-P组分则呈现出的下降趋势未达到显著性水平,土壤中无机磷中有效态高的活性组分降低,向着潜在有效态甚至极稳定态磷的方向转化,在土壤中更多的无机磷被固定,不能被植物体吸收利用。
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【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S153.6

【参考文献】