长期不同施肥下潮土有效磷对磷盈亏的响应关系及差异机制
发布时间：2021-11-12 23:33
受施肥量、磷肥种类、磷盈亏、土壤性质等的影响,长期不同施肥处理土壤有效磷含量的变化规律不同。土壤有效磷含量主要受到土壤磷盈亏的影响,且二者呈现显著直线正相关关系。长期施肥一段时间后减少施肥量,土壤累积磷转变为有效磷含量的大小（土壤有效磷效率）发生变化。了解长期施肥过程中减少施肥后土壤有效磷效率发生不同变化的原因,可以为合理施用磷肥提供理论依据。本文以河南郑州潮土为例,比较了长期不同施肥处理（不施磷肥CK,化学氮钾肥NK,化学氮磷钾肥NPK,化学氮磷钾肥配施秸秆NPKS和化学氮磷钾肥配施有机肥NPKM）下有效磷效率变化的差异,运用先进的磷分级方法,从吸附-解吸特征、磷形态和土壤性质三方面,解释土壤有效磷效率产生差异的机理。主要研究结果如下:（1）郑州潮土有效磷含量与土壤磷盈亏呈现极显著直线正相关关系（P<0.01）。土壤每亏缺100 kg ha-1 P,土壤有效磷下降0.1-0.4 mg kg-1。土壤每盈余100 kg ha-11 P（P2O5）,土壤有效磷含量上升的大小...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：94 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
一个森林土壤NaOH-EDTA提取磷液相31P-NMR图谱（CADE-MENUN,2005;DOUetal.,2009）
中国农业科学院博士毕业论文第二章研究内容与方法17图2-1土壤磷的连续浸提试验Fig2-1SequentialextractionofsoilphosphorusⅡ、蒋柏藩-顾益初方法风干土样1.000g（过100目）→100mL离心管→25℃环境下→加50mL0.25MNaHCO3（pH7.5）震荡1h→加50mL0.5MNH4Ac（pH4.2），静置4h后，震荡1h→加50mL0.5MNH4F（pH8.2），震荡1h→加50mL0.1MNaOH+0.1MNa2CO3，震荡2h后静置16h，后再震荡2h→加50mL0.3MNa3Citrate+Na2S2O4，在85℃下水浴15min→加50mLNaOH在85℃下水浴再加热10min后→加0.5MH2SO4震荡1h。每一步振荡或水浴结束后的离心管进行离心（3500rpmmin-1，8min）得到浸提液，取适量浸提液用钼锑抗比色法测定其含量磷。Ⅲ、液态核磁共振法（31P-NMR）风干土样3.000（过2mm筛）→100mL离心管中→60mL0.25molL-1NaOH+0.05molL-1Na2EDTA浸提液→混和均匀后振荡16h（20℃）→振荡结束后离心30min（16℃，10000g）→0.45μm滤膜过滤→得到上清液。取30mL上清液置于冷冻干燥机中约48h，得到冻干样品。冻干样品加入0.65mL0.25molL-1NaOH+0.65mL重水（D2O）溶解，离心10min（4℃，8000g）后转移到5mmNMR管中测定土壤磷的核磁图谱。获取图谱所用的核磁共振仪频率为800MHz（BrukerLtd.德国），脉冲40μs，获得时间0.25s，弛豫时间为2.00s，扫描2500-3500次，未进行质子耦合。其中化学位移的单位为PPM，设置标准物质（85%磷酸）的化学位移为0PPM（TURNERetal.,2003）。土壤磷化合物的化学位移为：无机正磷酸盐5.0~5.9ppm，磷酸单酯3.0~5.8ppm，磷酸二酯-0.5~2.0ppm，无机焦磷酸盐~-4.5ppm附近。每种磷化合物在全磷的比例，为图谱中每种磷化合物的峰面积占所有峰面积的百分比（TURNERetal.,2003）。Ⅳ、同步辐射为了确定长期施用化学
中国农业科学院博士毕业论文第三章长期施肥郑州潮土有效磷对磷盈亏的响应27表3-1土壤性质对土壤有效磷效率的解释程度（%）Table3-1ThedegreeofsoilOlsen-Pefficiencydeterminedbysoilproperties(%)NameExplains%pseudo-FPM-Al69.520.50.006pH8.330.11σ07.73.70.062M-Ca5.73.90.088E2.41.90.244Al2O32.220.204φ022.60.144M-Mg1.120.268M-P0.930.278SOM0.3<0.11注：SOE代表土壤有效磷效率，M-Mg代表Mehlich-Mg2+，M-Fe代表Mehlich-Fe2+，M-Ca代表Mehlich-Ca2+，M-Al代表Mehlich-Al3+。φ0：土壤胶体表面电位，σ0：表面电荷密度，E：表面电场强度。Note:SOErepresentssoilOlsen-Pefficiency,M-MgrepresentsMehlich-Mg2+，M-FerepresentsMehlich-Fe2+，M-CarepresentsMehlich-Ca2+，M-AlrepresentsMehlich-Al3+.φ0:Soilcolloidsurfacepotential,σ0:Surfacechargedensity,E:Surfaceelectricfieldintensity,图3-10土壤性质与土壤有效磷效率的关系Fig3-10TherelationbetweensoilpopertiesandsoilOlsen-Pefficiency注：SOE代表土壤有效磷效率，M-Mg代表Mehlich-Mg2+，M-Fe代表Mehlich-Fe2+，M-Ca代表Mehlich-Ca2+，M-Al代表Mehlich-Al3+。φ0：土壤胶体表面电位，σ0：表面电荷密度，E：表面电场强度。Note:SOErepresentssoilOlsen-Pefficiency,M-MgrepresentsMehlich-Mg2+，M-FerepresentsMehlich-Fe2+，M-CarepresentsMehlich-Ca2+，M-AlrepresentsMehlich-Al3+.φ0:Soilcolloidsurfacepotential,σ0:Surfacechargedensity,E:Surfaceelectricfieldintensity。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国磷肥行业市场分析：长期处于产能过剩状态[J]. 农药市场信息. 2020(02)
[2]长期施肥对褐土有机质、氮动态变化的影响[J]. 杨振兴,周怀平,解文艳,刘志平. 山西农业科学. 2019(12)
[3]长期单施有机肥和化肥对土壤养分和小麦产量的影响[J]. 唐继伟,徐久凯,温延臣,田昌玉,林治安,赵秉强. 植物营养与肥料学报. 2019(11)
[4]长期不同施肥处理对贵州植烟土壤酶活及微生物群落的影响[J]. 李想,刘艳霞,陈风雷,孙光军,李光雷,王兴国,杨兴明,邹焱,张恒,朱经伟. 中国烟草学报. 2019(06)
[5]温度和施磷对石灰性潮土小麦苗期生长及磷形态的影响[J]. 王海龙,张民,刘之广,于小晶,赵洪猛. 应用生态学报. 2019(12)
[6]土壤磷素演变与高效利用[J]. 张淑香,徐明岗. 中国农业科学. 2019(21)
[7]长期不同施肥红壤磷素变化及其对产量的影响[J]. 李冬初,王伯仁,黄晶,张杨珠,徐明岗,张淑香,张会民. 中国农业科学. 2019(21)
[8]长期定位施肥下潮土磷素盈亏及对无机磷的影响[J]. 王柏寒,黄绍敏,郭斗斗,张水清,宋晓,岳克,张珂珂. 中国农业科学. 2019(21)
[9]黑垆土综合肥力及作物产量对长期施肥的响应特征[J]. 周海燕. 农业科技与信息. 2019(20)
[10]长期施肥对山东潮土磷盈亏及农学阈值的影响[J]. 孙翠平,张英鹏,罗加法,仲子文,孙明,李彦,刘兆辉,井永苹,薄录吉. 华北农学报. 2019(05)
博士论文
[1]有机物料调控红壤化学氮肥致酸效应的差异与机制[D]. 蔡泽江.中国农业科学院 2019
[2]长期不同施肥下三种土壤磷素有效性和磷肥利用率的差异机制[D]. 吴启华.中国农业大学 2018
[3]矿物质土壤调理剂对氮磷的固持影响及其机理研究[D]. 晏晓丹.华南理工大学 2018
[4]基于几个长期定位试验的长江上、中游水稻土磷素肥力与磷肥肥效的演变规律[D]. 黄晶.湖南农业大学 2017
[5]长期不同施肥模式黑土有效磷与磷盈亏响应关系差异的机理[D]. 展晓莹.中国农业科学院 2016
[6]铁氧化物-有机质复合物对磷的吸附与形态调控效应研究[D]. 闫金龙.西南大学 2016
[7]生产要素利用对粮食增产和环境影响研究[D]. 李亮科.中国农业大学 2015
[8]长期施肥下典型农田土壤有效磷的演变特征及机制[D]. 沈浦.中国农业科学院 2014
硕士论文
[1]不同利用方式对土壤粘粒矿物组成及胶体表面电荷的影响[D]. 袁宁.吉林农业大学 2017
[2]长期施肥下紫色土磷素累积特征及其环境风险[D]. 刘京.西南大学 2015
[3]我国典型土壤长期定位施肥下土壤无机磷的变化规律研究[D]. 李中阳.西北农林科技大学 2007
本文编号：3491857
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：94 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
一个森林土壤NaOH-EDTA提取磷液相31P-NMR图谱（CADE-MENUN,2005;DOUetal.,2009）
中国农业科学院博士毕业论文第二章研究内容与方法17图2-1土壤磷的连续浸提试验Fig2-1SequentialextractionofsoilphosphorusⅡ、蒋柏藩-顾益初方法风干土样1.000g（过100目）→100mL离心管→25℃环境下→加50mL0.25MNaHCO3（pH7.5）震荡1h→加50mL0.5MNH4Ac（pH4.2），静置4h后，震荡1h→加50mL0.5MNH4F（pH8.2），震荡1h→加50mL0.1MNaOH+0.1MNa2CO3，震荡2h后静置16h，后再震荡2h→加50mL0.3MNa3Citrate+Na2S2O4，在85℃下水浴15min→加50mLNaOH在85℃下水浴再加热10min后→加0.5MH2SO4震荡1h。每一步振荡或水浴结束后的离心管进行离心（3500rpmmin-1，8min）得到浸提液，取适量浸提液用钼锑抗比色法测定其含量磷。Ⅲ、液态核磁共振法（31P-NMR）风干土样3.000（过2mm筛）→100mL离心管中→60mL0.25molL-1NaOH+0.05molL-1Na2EDTA浸提液→混和均匀后振荡16h（20℃）→振荡结束后离心30min（16℃，10000g）→0.45μm滤膜过滤→得到上清液。取30mL上清液置于冷冻干燥机中约48h，得到冻干样品。冻干样品加入0.65mL0.25molL-1NaOH+0.65mL重水（D2O）溶解，离心10min（4℃，8000g）后转移到5mmNMR管中测定土壤磷的核磁图谱。获取图谱所用的核磁共振仪频率为800MHz（BrukerLtd.德国），脉冲40μs，获得时间0.25s，弛豫时间为2.00s，扫描2500-3500次，未进行质子耦合。其中化学位移的单位为PPM，设置标准物质（85%磷酸）的化学位移为0PPM（TURNERetal.,2003）。土壤磷化合物的化学位移为：无机正磷酸盐5.0~5.9ppm，磷酸单酯3.0~5.8ppm，磷酸二酯-0.5~2.0ppm，无机焦磷酸盐~-4.5ppm附近。每种磷化合物在全磷的比例，为图谱中每种磷化合物的峰面积占所有峰面积的百分比（TURNERetal.,2003）。Ⅳ、同步辐射为了确定长期施用化学
中国农业科学院博士毕业论文第三章长期施肥郑州潮土有效磷对磷盈亏的响应27表3-1土壤性质对土壤有效磷效率的解释程度（%）Table3-1ThedegreeofsoilOlsen-Pefficiencydeterminedbysoilproperties(%)NameExplains%pseudo-FPM-Al69.520.50.006pH8.330.11σ07.73.70.062M-Ca5.73.90.088E2.41.90.244Al2O32.220.204φ022.60.144M-Mg1.120.268M-P0.930.278SOM0.3<0.11注：SOE代表土壤有效磷效率，M-Mg代表Mehlich-Mg2+，M-Fe代表Mehlich-Fe2+，M-Ca代表Mehlich-Ca2+，M-Al代表Mehlich-Al3+。φ0：土壤胶体表面电位，σ0：表面电荷密度，E：表面电场强度。Note:SOErepresentssoilOlsen-Pefficiency,M-MgrepresentsMehlich-Mg2+，M-FerepresentsMehlich-Fe2+，M-CarepresentsMehlich-Ca2+，M-AlrepresentsMehlich-Al3+.φ0:Soilcolloidsurfacepotential,σ0:Surfacechargedensity,E:Surfaceelectricfieldintensity,图3-10土壤性质与土壤有效磷效率的关系Fig3-10TherelationbetweensoilpopertiesandsoilOlsen-Pefficiency注：SOE代表土壤有效磷效率，M-Mg代表Mehlich-Mg2+，M-Fe代表Mehlich-Fe2+，M-Ca代表Mehlich-Ca2+，M-Al代表Mehlich-Al3+。φ0：土壤胶体表面电位，σ0：表面电荷密度，E：表面电场强度。Note:SOErepresentssoilOlsen-Pefficiency,M-MgrepresentsMehlich-Mg2+，M-FerepresentsMehlich-Fe2+，M-CarepresentsMehlich-Ca2+，M-AlrepresentsMehlich-Al3+.φ0:Soilcolloidsurfacepotential,σ0:Surfacechargedensity,E:Surfaceelectricfieldintensity。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国磷肥行业市场分析：长期处于产能过剩状态[J]. 农药市场信息. 2020(02)
[2]长期施肥对褐土有机质、氮动态变化的影响[J]. 杨振兴,周怀平,解文艳,刘志平. 山西农业科学. 2019(12)
[3]长期单施有机肥和化肥对土壤养分和小麦产量的影响[J]. 唐继伟,徐久凯,温延臣,田昌玉,林治安,赵秉强. 植物营养与肥料学报. 2019(11)
[4]长期不同施肥处理对贵州植烟土壤酶活及微生物群落的影响[J]. 李想,刘艳霞,陈风雷,孙光军,李光雷,王兴国,杨兴明,邹焱,张恒,朱经伟. 中国烟草学报. 2019(06)
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[6]土壤磷素演变与高效利用[J]. 张淑香,徐明岗. 中国农业科学. 2019(21)
[7]长期不同施肥红壤磷素变化及其对产量的影响[J]. 李冬初,王伯仁,黄晶,张杨珠,徐明岗,张淑香,张会民. 中国农业科学. 2019(21)
[8]长期定位施肥下潮土磷素盈亏及对无机磷的影响[J]. 王柏寒,黄绍敏,郭斗斗,张水清,宋晓,岳克,张珂珂. 中国农业科学. 2019(21)
[9]黑垆土综合肥力及作物产量对长期施肥的响应特征[J]. 周海燕. 农业科技与信息. 2019(20)
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博士论文
[1]有机物料调控红壤化学氮肥致酸效应的差异与机制[D]. 蔡泽江.中国农业科学院 2019
[2]长期不同施肥下三种土壤磷素有效性和磷肥利用率的差异机制[D]. 吴启华.中国农业大学 2018
[3]矿物质土壤调理剂对氮磷的固持影响及其机理研究[D]. 晏晓丹.华南理工大学 2018
[4]基于几个长期定位试验的长江上、中游水稻土磷素肥力与磷肥肥效的演变规律[D]. 黄晶.湖南农业大学 2017
[5]长期不同施肥模式黑土有效磷与磷盈亏响应关系差异的机理[D]. 展晓莹.中国农业科学院 2016
[6]铁氧化物-有机质复合物对磷的吸附与形态调控效应研究[D]. 闫金龙.西南大学 2016
[7]生产要素利用对粮食增产和环境影响研究[D]. 李亮科.中国农业大学 2015
[8]长期施肥下典型农田土壤有效磷的演变特征及机制[D]. 沈浦.中国农业科学院 2014
硕士论文
[1]不同利用方式对土壤粘粒矿物组成及胶体表面电荷的影响[D]. 袁宁.吉林农业大学 2017
[2]长期施肥下紫色土磷素累积特征及其环境风险[D]. 刘京.西南大学 2015
[3]我国典型土壤长期定位施肥下土壤无机磷的变化规律研究[D]. 李中阳.西北农林科技大学 2007
本文编号：3491857
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