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施肥措施对水旱轮作条件下灌淤土磷素形态的影响

冒辛平 刘汝亮 赵营 王芳 洪瑜 马丁

冒辛平, 刘汝亮, 赵 营, 王 芳, 洪 瑜, 马 丁. 施肥措施对水旱轮作条件下灌淤土磷素形态的影响[J]. 土壤通报, 2022, 53(6): 1447 − 1452 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021122002
引用本文: 冒辛平, 刘汝亮, 赵 营, 王 芳, 洪 瑜, 马 丁. 施肥措施对水旱轮作条件下灌淤土磷素形态的影响[J]. 土壤通报, 2022, 53(6): 1447 − 1452 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021122002
MAO Xin-ping, LIU Ru-liang, ZHAO Ying, WANG Fang, HONG Yu, MA Ding. Effects of Different Fertilization Methods on Phosphorus Forms in Irrigation Silting Soils in the Rotation of Paddy Rice and Maize[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2022, 53(6): 1447 − 1452 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021122002
Citation: MAO Xin-ping, LIU Ru-liang, ZHAO Ying, WANG Fang, HONG Yu, MA Ding. Effects of Different Fertilization Methods on Phosphorus Forms in Irrigation Silting Soils in the Rotation of Paddy Rice and Maize[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2022, 53(6): 1447 − 1452 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021122002

施肥措施对水旱轮作条件下灌淤土磷素形态的影响

doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021122002
基金项目: 国家自然科学基金联合基金项目(U20A20113)、宁夏重点研发计划项目(2019BBF02007、2021BEG02002、2022BEG02007)、宁夏农业高质量发展和生态保护科技创新示范课题(NGSB-2021-11、NGSB-2021-13-3-2)、宁夏自然科学基金项目(2018AAC03192,2020AAC03304)和第五批“宁夏青年科技人才托举工程”资助
详细信息
    作者简介:

    冒辛平(1986−),女,宁夏盐池人,助理研究员,硕士,主要从事农田养分循环与环境效应研究。E-mail:183715307@qq.com

    通讯作者:

    E-mail:Ruliang_liu@126.com

  • 中图分类号: S210.5

Effects of Different Fertilization Methods on Phosphorus Forms in Irrigation Silting Soils in the Rotation of Paddy Rice and Maize

  • 摘要:   目的  研究水旱轮作条件下灌淤土磷素形态的变化特征,为宁夏引黄灌区作物施肥调控土壤磷素有效性提供科学依据。  方法  在水稻-玉米轮作体系下,设不施氮肥(T0)、常规施肥(T1)、优化施氮(T2)、70%优化施氮 + 30%有机肥氮(T3)、80%优化施氮 + 20%有机肥氮(T4)、秸秆还田 + 70%优化施氮 + 30%有机肥氮(T5)、秸秆还田 + 80%优化施氮 + 20%有机肥氮(T6)7个试验处理,通过田间小区定位试验研究了不同施肥措施对灌淤土全磷、速效磷和无机态磷含量的影响。  结果  在水旱轮作过程中,不同施肥措施对各季作物土壤全磷含量和旱地玉米速效磷含量影响不明显,但秸秆还田配施化肥和有机肥(T5、T6)能提高耕层土壤速效磷含量,水稻季和玉米季最高含量分别达56.4 mg kg−1和40.4 mg kg−1。由水田改为旱作后,不同施肥措施下土壤速效磷含量平均降低了7.6 ~ 18.1 mg kg−1。水田条件下不同施肥措施对无机磷含量均有显著影响(铝结合态磷除外);旱作条件下不同施肥措施对铝结合态磷、铁结合态磷、闭蓄态磷含量均有显著影响,但对交换态磷、钙结合态磷含量影响不大。水田或旱作条件下,闭蓄态磷和钙结合态磷都是灌淤土无机磷的主要赋存形态。  结论  在宁夏引黄灌区水旱轮作体系下,有机无机肥配施秸秆还田是灌淤土磷素有效化调控的最有效手段,且在水稻季的调控效应最明显。
  • 图  1  施肥措施对水旱轮作条件下灌淤土全P含量的影响

    小写字母表示同一个作物季处理间差异达P < 0.05显著水平,下同。

    Figure  1.  Effects of different fertilization methods on total P content in irrigation silting soils in the rotation of paddy rice and maize

    图  2  施肥措施下对水旱轮作条件下灌淤土速效P(Olsen-P)含量的影响

    Figure  2.  Effects of different fertilization methods on available P (Olsen-P) content in irrigation silting soils in the rotation of paddy rice and maize

    表  1  2018 ~ 2019年水稻/玉米轮作体系施肥处理及施肥量

    Table  1.   Application rates of different fertilization methods in the paddy rice and maize rotation system in 2018-2019

    处理编号
    Number of treatment
    处理名称
    Treatment
    秸秆(kg hm−2
    Straw
    化肥 (kg hm−2
    Chemical ferilizer
    有机肥(kg hm−2
    Organic manure
    NP2O5K2ON
    T0 CK 0 0 0 0 0
    T1 CON 0 a270/b360 a75/ b105 a60/ b30 0
    T2 OPT 0 216/288 75/105 60/30 0
    T3 70%CN + 30%MN 0 151.2/201.6 75/105 60/30 a64.8/ b86.4
    T4 80%CN + 20%MN 0 172.8/230.4 75/105 60/30 43.2/57.6
    T5 S + 70%CN + 30%MN 6000 151.2/201.6 75/105 60/30 64.8/86.4
    T6 S + 80%CN + 20%MN 6000 172.8/230.4 75/105 60/30 43.2/57.6
      注:表中a/b表示两季施肥量,即a为水稻季施肥量、b为玉米季施肥量。T5、T6两季秸秆还田量一致。
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    表  2  施肥措施对水旱轮作条件下灌淤土无机P赋存形态及含量的影响

    Table  2.   Effects of different fertilization methods on the forms and content of inorganic P in irrigation silting soils in the rotation of paddy rice and maize

    处理
    Treatment
    交换性磷
    Ex-P
    (mg kg−1)
    铝结合态磷
    AL-P
    (mg kg−1)
    铁结合态
    Fe-P
    (mg kg−1)
    闭蓄态磷
    Obs-P
    (mg kg−1)
    钙结合态磷
    Ca-P
    (mg kg−1)
    水稻
    Paddy rice
    玉米
    Maize
    水稻
    Paddy rice
    玉米
    maize
    水稻
    Paddy rice
    玉米
    Maize
    水稻
    Paddy rice
    玉米
    Maize
    水稻
    Paddy rice
    玉米
    maize
    T0 29.6 ± 2.2 b 26.0 ± 2.3 a 57.9 ± 9.2 a 13.6 ± 1.4 b 19.9 ± 2.9 ab 25.8 ± 2.9 ab 239.0 ± 16.6 e 363.7 ± 5.8 c 180.5 ± 9.1 ab 75.7 ± 15.3 a
    T1 30.1 ± 5.9 b 22.6 ± 1.1 a 45.5 ± 21.5 a 17.9 ± 1.4 a 15.1 ± 2.1 b 27.4 ± 1.9 a 343.0 ± 35.0 cd 368.8 ± 11.0 bc 190.1 ± 39.6 abc 66.1 ± 8.4 a
    T2 32.0 ± 14.0 ab 22.6 ± 5.9 a 78.4 ± 18.6 a 15.7 ± 3.3 ab 16.7 ± 0.8 b 23.3 ± 4.0 ab 296.0 ± 64.5 de 398.5 ± 3.9 ab 154.9 ± 38.0 abc 69.3 ± 11.1 a
    T3 29.1 ± 3.1 b 21.9 ± 4.2 a 46.1 ± 18.4 a 15.7 ± 1.9 ab 25.3 ± 3.3 a 23.0 ± 4.4 ab 413.5 ± 5.6 bc 377.8 ± 9.9 abc 126.9 ± 23.1 c 64.8 ± 19.4 a
    T4 41.8 ± 2.5 a 20.0 ± 1.9 a 68.7 ± 28.4 a 13.8 ± 1.1 b 15.1 ± 2.1 b 22.5 ± 3.3 ab 585.2 ± 56.0 a 386.2 ± 14.8 abc 131.0 ± 40.4 bc 73.8 ± 25.1 a
    T5 25.2 ± 0.8 b 19.8 ± 5.8 a 55.2 ± 2.5 a 14.5 ± 0.8 b 17.8 ± 3.9 b 19.7 ± 3.5 b 381.8 ± 44.6 c 408.1 ± 43.8 a 170.9 ± 5.3 abc 60.3 ± 12.7 a
    T6 24.7 ± 1.7 b 19.5 ± 4.8 a 72.5 ± 22.6 a 15.0 ± 0 ab 17.8 ± 8.2 b 23.3 ± 5.5 ab 491.2 ± 120.1 b 370.1 ± 12.4 bc 197.3 ± 48.4 a 50.6 ± 13.5 a
      注:表中同一列不同小写字母表示试验处理间差异达P < 0.05显著水平。
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    表  3  水旱轮作不同施肥措施下灌淤土无机P赋存形态占全P比例

    Table  3.   Percentage of different inorganic P in total P in irrigation silting soils under different fertilization methods in the rotation of paddy rice and maize

    处理
    Treatment
    交换态磷/全磷
    Ex-P/TP (%)
    铝结合态磷/全磷
    AL-P/TP (%)
    铁结合态磷/全磷
    Fe-P/TP (%)
    闭蓄态磷/全磷
    Obs-P/TP (%)
    钙结合态磷/全磷
    Ca-P/TP (%)
    水稻
    Paddy rice
    玉米
    Maize
    水稻
    Paddy rice
    玉米
    maize
    水稻
    Paddy rice
    玉米
    maize
    水稻
    Paddy rice
    玉米
    Maize
    水稻
    Paddy rice
    玉米
    Maize
    T0 2.6 2.4 5.2 1.3 1.8 2.4 21.3 33.8 16.1 7.0
    T1 2.6 2.1 3.9 1.7 1.3 2.6 29.6 34.5 16.4 6.2
    T2 3.0 2.1 7.3 1.5 1.5 2.2 27.4 37.5 14.3 6.5
    T3 2.5 2.2 4.0 1.5 2.2 2.3 36.0 37.2 11.0 6.4
    T4 3.7 2.1 6.1 1.4 1.4 2.3 52.3 40.0 11.7 7.6
    T5 2.0 2.0 4.4 1.4 1.4 2.0 30.3 40.4 13.6 6.0
    T6 2.0 1.9 5.8 1.4 1.4 2.2 39.6 35.6 15.9 4.9
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  • [1] 孙桂芳, 金继运, 石元亮. 土壤磷素形态及其生物有效性研究进展[J]. 中国土壤与肥料, 2011, (2): 1 − 9. doi: 10.3969/j.issn.1673-6257.2011.02.001
    [2] 任文畅, 王沛芳, 钱 进, 等. 干湿交替对土壤磷素迁移转化影响的研究综述[J]. 长江科学院院报, 2015, (5): 41 − 47. doi: 10.3969/j.issn.1001-5485.2015.05.007
    [3] 尹飞虎, 康金花, 黄子蔚, 等. 棉花滴灌随水施滴灌专用肥中磷素的移动和利用率的32P研究[J]. 西北农业学报, 2005, 14(6): 199 − 204. doi: 10.3969/j.issn.1004-1389.2005.06.048
    [4] 李同杰, 刘晶晶, 刘春生, 等. 磷在棕壤中淋溶迁移特征研究[J]. 水土保持学报, 2006, 20(4): 35 − 39. doi: 10.3321/j.issn:1009-2242.2006.04.009
    [5] 刘 方, 罗海波, 舒英格, 等. 黄壤旱地-水系统中磷释放及影响因素的研究[J]. 中国农业科学, 2006, 39(1): 118 − 124. doi: 10.3321/j.issn:0578-1752.2006.01.017
    [6] 李学平, 孙 燕, 石孝均. 紫色土稻田磷素淋失特征及其对地下水的影响[J]. 环境科学学报, 2008, 28(9): 1832 − 1838. doi: 10.3321/j.issn:0253-2468.2008.09.018
    [7] 刘文静, 张平究, 董国政, 等. 不同退耕年限下菜子湖湿地土壤磷素组分特征变化[J]. 生态学报, 2014, 34(10): 2654 − 2662.
    [8] 曹雪艳, 李永梅, 张怀志, 等. 滇池流域原位模拟降雨条件下不同土壤质地磷素流失差异研究[J]. 水土保持学报, 2010, 24(3): 13 − 17.
    [9] 胡宏祥, 汪玉芳, 陈 祝, 等. 秸秆还田配施化肥对黄褐土氮磷淋失的影响[J]. 水土保持学报, 2015, 29(5): 101 − 105.
    [10] Buenemann E K, Keller B, Hoop D, et al. Increased availability of phosphorus after drying and rewetting of a grassland soil: processed and plant use[J]. Plant and Soil, 2013, 370: 511 − 526. doi: 10.1007/s11104-013-1651-y
    [11] Blackwell M, Brookes P, De La Fuente-Martinez N, Gordon H, Murray P, Snars K, Williams J, Bol R, Haygarth P. Phosphorus solubilization and potential transfer to surface waters from the soil microbial biomass following drying-rewetting and freezing-thawing[J]. Advances in Agronomy, 2010, 106: 1 − 35.
    [12] 马保国, 杨太新, 郭凤台, 等. 麦稻轮作体系中磷素平衡的研究[J]. 农业环境科学学报, 2005, 24(2): 371 − 374. doi: 10.3321/j.issn:1672-2043.2005.02.036
    [13] 白建忠, 陈 泽, 丁永锋, 等. 秸秆还田量对水旱轮作作物产量和土壤肥力的影响[J]. 土壤通报, 2017, 48(5): 1185 − 1191.
    [14] 吕 阳. 水旱轮作体系的磷平衡与土壤磷有效化过程研究 [D]. 北京: 中国农业大学, 2016.
    [15] 刘汝亮. 宁夏引黄灌区稻田氮素淋失特征与过程控制研究 [D]. 北京: 中国农业科学院, 2013.
    [16] 鲁如坤. 土壤农业化学分析方法 [M]. 北京: 中国农业科技出版社, 2002.
    [17] Ssrah A. Maarastawi A Katharina Frindte. et al. Rice straw serves as additional carbon source for rhizosphere microorganisms and reduces root exudate consumption[J]. Soil Biology and Biochemstry, 2019, 135: 235 − 238.
    [18] Li Y Y. Yang R. Gao R. et al Effects of long-term phosphorus fertilization and straw incorporation on phosphorus fractions in subtropical paddy soil[J]. Jour-nal of Integrative Agriculture, 2015, 14(2): 365 − 373.
    [19] 战厚强, 颜双双, 王家睿, 等. 水稻秸秆还田对土壤磷酸酶活性及速效磷含量的影响[J]. 作物杂志, 2015, (2): 84 − 89.
    [20] Zhang P, Chen X L, Wei T. Effects of straw incorpo-ration on the soil nutrient contents, enzyme activities, and crop yield in a semiarid region of China[J]. Soil and Tillage Research, 2016, 160: 65 − 72.
    [21] 刘建中, 李继云. 利用植物自身潜力提高土壤中磷的生物有效性[J]. 生态农业研究, 1994, 2(1): 16 − 23.
    [22] 鲁如坤. 土壤磷素水平和水体环境保护[J]. 磷肥与复肥, 2003, 18(1): 4 − 6. doi: 10.3969/j.issn.1007-6220.2003.01.002
    [23] 戚瑞生. 长期施肥与轮作对农田土壤磷素吸持特性和磷素形态的影响 [M]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2012.
    [24] 李冬初, 王伯仁, 黄 晶, 等. 长期不同施肥红壤磷素变化及其对产量的影响[J]. 中国农业科学, 2019, 52(21): 3830 − 3841. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2019.21.012
    [25] 李清华, 王 飞, 林 诚, 等. 水旱轮作对冷浸田土壤碳、氮、磷养分活化的影响[J]. 水土保持学报, 2015, 29(6): 113 − 117.
    [26] 尹金来, 周春霖, 洪立洲, 等. 水分和秸秆对石灰性土壤磷素形态转化影响的研究[J]. 南京农业大学学报, 1994, 17(1): 65 − 70.
    [27] 左 婷, 王新霞, 侯 琼, 等. 稻-麦轮作体系不同施肥模式对氮肥利用效率和土壤有效养分平衡的影响[J]. 水土保持学报, 2021, 35(2): 213 − 228.
    [28] 王伯仁, 徐明岗, 文石林. 长期施肥对红壤旱地磷的影响[J]. 中国农学通报, 2005, 21(9): 255 − 259. doi: 10.3969/j.issn.1000-6850.2005.09.073
    [29] 吕家珑, 刘文革, 王旭东. 长期施肥对土壤无机磷形态组成的影响[J]. 西北农林科技大学学报(自然科学版), 1995, 23(3): 51 − 54.
    [30] 马艳梅. 长期定点施肥对白浆土磷素形态转化的影响[J]. 黑龙江八一农垦大学学报, 2006, 18(2): 39 − 41. doi: 10.3969/j.issn.1002-2090.2006.02.011
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-12-20
  • 录用日期:  2022-05-19
  • 修回日期:  2022-03-25
  • 刊出日期:  2022-12-06

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