基于薄膜梯度扩散法的新疆棉区土壤供磷指标与评价

发布时间：2020-04-30 04:19

【摘要】：薄膜梯度扩散方法(DGT)是一种能够模拟不同类型土壤中根-土界面磷的迁移、预测作物对土壤供磷强度的响应的原位测定方法。但是,目前尚缺乏基于DGT-P的棉田土壤供磷状况与磷肥推荐的指标。本文以膜下滴灌棉花磷肥管理为研究对象,采用田间试验与盆栽模拟相结合的方法,用DGT法原位测定了磷在土壤中的迁移规律,建立了基于DGT-P的土壤磷素丰缺指标,评价了滴施磷肥对棉花磷营养的有效性及肥效,为棉田磷素营养精准管理提供理论依据。主要研究结果如下:(1)采用对数模型拟合棉花相对籽棉产量和土壤Olsen-P的关系,根据棉花相对产量的70%、70%-80%、80%-90%、90%-95%、95%,土壤Olsen-P划分为极低、低、中、高和极高五个等级。DGT-P与Olsen-P具有极显著正相关(R2=0.88),通过这种定量关系建立了基于DGT-P的新疆棉区土壤速效磷丰缺指标,将土壤DGT-P划分为13 μg·L-1、13-31 μg·L-1、31-63 μg·L-1、63-95 μg·L-1和95μg·L-1五个等级,棉花土壤DGT-P的临界值为58.6 μg-1,提出了新疆棉田土壤肥力指标法施肥量指标。(2)在DGT-P为47.9 μg·L-1 的土壤供磷条件下,施用磷酸一铵比磷酸二铵显著增加了棉花干物质质量和产量,分别增加5.82%和3.78%,但与重过磷酸钙没有显著差异,而磷酸一铵能够提高植棉效益。磷酸一铵、磷酸二铵和重过磷酸钙的磷肥平均利用率分别为26%,22%和24%,偏生产力分别为16.4、15.8和16.0 kg·kg-1,但三种磷肥对棉花收获后的土壤DGT-P没有显著差异。(3)DGT法检测了棉田磷素的垂直迁移范围,P在砂壤土中的移动范围0-15cm,壤土 0-10cm。土壤越黏重,磷的移动性越小。滴施条件下磷的垂直移动0-15 cm,移动范围大于磷肥基施。即:磷肥滴施能够增加迁移深度达15 cm。(4)在DGT-P为50.8 μg·L-1的土壤供磷条件下,播种后滴施磷肥增加了 0-15 cm 土层的DGT-P含量,而蕾期滴施磷肥仅增加了 0-8cm 土层的DGT-P含量,棉花根系的空间分布与DGT-P的分布具有较好的匹配性。播种后滴施磷肥的棉花产量比基施磷肥和蕾期滴施磷肥分别增加5.2%和5.1%,磷肥利用率分别提高7.8和6.6个百分点,并减少了土壤磷素盈余。通过上述结果获得以下结论:(1)建立了新疆棉田DGT-P丰缺指标,获得了土壤DGT-P临界值,提出了新疆棉田磷肥推荐指标。(2)棉花施用磷肥的效果表现为磷酸一铵重过磷酸钙磷酸二铵。(3)明确了土壤DGT-P的迁移性显著受施磷方式和土壤砂粒比例的影响。(4)播种后滴施磷肥增加了磷的迁移距离,棉花根系的空间分布与DGT-P的分布具有较好的匹配性,增加了棉花产量,提高了磷肥利用率,减少了土壤磷素盈余。以上结果为监测与管理棉田磷养分管理、磷肥减施增效、减少土壤磷素盈余提供了理论和技术支撑。
【图文】：

改变磷肥的施用方式，探明肥料磷在土壤中的迁移特征，调控磷肥的施肥时期，探明棉逡逑花土壤ＤＧＴ－Ｐ的分布与棉花根系的匹配性，，提高根层磷养分的吸收效率，为棉花磷肥减施增效逡逑提供理论依据。具体技术路线见图２－１。逡逑新疆棉ｒａ土壤逡逑逦Ｙ逦逡逑逦Ｉ逦邋邋５；逦逡逑土壤速效磷测定方法比较逦ＤＧＴ方法评价土壤磷素有效性逡逑逦Ｊ｝邋［逦逡逑逦５逦邋逦ｉｉｉｉ逦逡逑Ｏｌｓｅｎ邋Ｐ方法逦ＤＧＴ原位方法逦磷肥品种逦施磷方式逦施磷时期逡逑Ｙ逦逦ｙ逦＾逦］邋［逦Ｖ逡逑逦ｉｉ逦逡逑棉花产量、生物量与土壤磷素的相关逦十壤磷素原位迁移特征，棉花产量对滴施逡逑性，土壤磷素丰缺指标」；ｉ临界值逦磷肥的响应，土壤ＤＧＴ－Ｐ分布与报系分布逡逑的匹配性逡逑Ｖ邋、逦Ｊ逡逑Ｖ逡逑建、’／：基于ＤＧＴ测试的新疆棉田磷素养分管理方法，减少磷肥用逡逑量，提高磷肥利用率逡逑图２－１本论文研究技术路线逡逑

３．３结果与分析逡逑３．３．１新疆棉田土壤速效磷丰缺指标逡逑棉花缺a惽�相对产量与土壤速效磷的相关分析显示（图３－２），棉花缺枺Ｋ相对产虽最低值为逡逑６３％，说明试验点在相对产量为６０％以卜的土壤上没有分布，因此，棉花相对产量为７０％时对应逡逑的土壤速效磷为最低等级的临界值，将土壤速效磷的指标划分为５级，即极低（＜７０％）、低逡逑（７０％－８０％）、中（８０％－９０％）、高（９０％－９５％）、极高（＞９５％）。逡逑ｖ邋０．６８７７Ｘ邋＋邋７０．４３逡逑１２０邋ｆ逦Ｒ２邋＝０．５０＊＊逡逑ＪＰ邋Ｃ逦ｙ邋７０．６＾２ｃ＇ｉＭＵｘ逡逑｜邋１逦６０逦＇■逦Ｋ；邋０．４７？＊逡逑２邋｜邋�

本文编号：2645386