控释复肥磷素在土壤中的形态转化及其对作物的效应

控释复肥磷素在土壤中的形态转化及其对作物的效应

胡莹莹[1]2003年在《控释复肥磷素在土壤中的形态转化及其对作物的效应》文中研究表明控释肥是施肥技术与物质相结合的产物,许多研究表明控释肥具有养分释放与作物养分吸收相同步的功能,能够提高肥料利用率。控释肥中控释氮肥的研究比较多,已经在减少硝态氮淋失、氨挥发,提高氮肥利用率这方面取得了很大进展,而对于控释磷肥的研究则比较少,尤其是施用控释磷肥能否减少土壤对磷的固定目前并没有系统的研究报道。由于控释肥的控释功能,磷的释放是否能满足作物在整个生长期的需要是值得进一步深入研究的问题。为阐明新型肥料——控释复肥中的磷素施用的肥效,以及施入土壤后在土壤中的存在形态和有效性变化,本研究通过静水释放、高粱幼苗盆栽试验、马铃薯大田试验方法,利用从国外引进的小型流化床包膜试验设备生产的控释磷酸一铵和两种控释复肥,系统的研究了磷在土壤中的迁移转化特征及对作物的效应,与普通肥料进行对比研究,以便为控释肥制作技术的进一步提高、开发和推广应用提供理论依据,主要研究成果和结论如下:1. 控释肥料中养分释放接近S型,整个释放过程存在一个释放的高峰期。控释磷酸一铵中的磷素释放率稍小于氮素释放率,磷素释放达到高峰后,释放速率下降略慢于氮素。2. 与普通磷酸一铵相比,控释磷酸一铵施入土壤后磷的有效性较高,无论是近根区还是非根区土壤有效磷随时间的变化分配更趋于合理。施入土壤中的磷素,除作物吸收利用外,主要以Ca2-P、 Ca8-P、 Al-P的形态积累。所有的施磷处理无论是控释还是非控释处理其Ca2-P、 Ca8-P、 Al-P 均较非磷处理极显着增加。控释处理的Ca2-P随培育时间变化呈现同样的规律即先增加后减少的趋势,而非控释处理则为一直减少的趋势,Ca2-P的增加以高磷水平的控释处理为最大,结束时即150天时控释处理均比同水平的非控释处理高,而且低磷控释与高磷非<WP=5>控释基本一致;Ca8-P在培育150天后,各处理之间的差异变小,但总体仍是控释处理小于非控释处理; 施磷处理的Al-P和O-P的含量有所增加;但Fe-P与 Ca10-P在本试验期间基本没有变化。3. 磷肥的施入,促进了高粱地上部和根部的生长,而控释肥由于缓慢释放养分,与作物吸收相一致,更能促进高粱的地上部和根部干物质积累; 对于高粱地上部及根部的磷素累积, 在两种施磷水平下控释处理地上部及根部磷素累积量均大于非控释处理, 尤其是在中期, 而且高磷水平下优势更加明显, 低磷控释处理的磷素累积量能达到高磷非控释的累积量, 即减少一半的用量即能达到同样的效果;在氮、钾、钙、镁相同的水平下,控释处理比非控释处理更能促进地上部及根部氮、钾、钙、镁累积量, 这种优势在中期表现最明显。4. 与普通速效复肥相比,控释复肥施入土壤后磷的有效性较高,马铃薯植株的氮、磷、钾累积吸收量比普通化肥明显增加,当季磷肥利用率显着提高。低磷控释的处理当季磷肥利用率比非控释的处理增加了32个百分点,达到了44.4%;高磷控释肥处理的当季磷肥利用率比高磷非控释的处理增加了35个百分点,达到了48.7%,并且显着提高了马铃薯产量。5. 针对控释肥研究中磷素是否有必要进行控释的问题,本试验研究的结果证明,磷肥包膜控释对于提高磷肥当季利用率是必要的和可行的。

宋付朋[2]2006年在《长期施磷石灰性土壤无机磷形态特征及其有效性研究》文中进行了进一步梳理针对长期大量施用磷肥的石灰性土壤中全磷含量大幅度升高的具体情况,鉴于石灰性土壤特定的理化性状及磷酸盐在土壤中的化学行为,致使作物对磷肥的当季利用率过低,从而使大部分磷肥成为难溶态累积在土壤中,已成为丰富的潜在磷素资源。本研究采用化学分析和模拟连作的盆栽试验等方法,探讨了长期施磷的石灰性土壤中磷的不同形态组成、无机磷形态分级方法、各形态磷素的富集与变异特征、磷形态与微量元素形态的关系、耗竭条件下的磷素变异以及石灰性土壤中磷肥的有效性等问题,对阐明这种土壤中磷素的形态组成及其潜在有效性,提高磷肥利用率和开发土壤磷库资源具有重要的现实意义,也为进一步利用土壤难溶态磷和磷肥的施用技术提供理论依据。本论文主要研究结果与结论如下:1、长期施磷石灰性菜园土壤耕层全磷、有效磷、无机磷与有机磷均比粮田富集强烈,有效磷源的无机磷形态含量与植菜年限呈明显的正相关,各形态无机磷含量的垂直分布菜园土壤与粮田土壤存在显着差异,其中溶度较高的Ca2-P、Ca8-P、Fe-P含量菜园土壤表现为表层强烈富集,向下骤减的垂直分布特征,且各层次均显着高于粮田土壤。而粮田土壤虽表层高于下层,垂直分布表现为向下逐渐降低。溶度较高Ca2-P、Ca8-P等与有机质等养分呈极显着的正相关,而与CaCO3含量和pH值的降低呈显着的负相关,随植菜年限的延长,有机质及其它养分含量的提高以及CaCO3含量和pH值的降低也促进了难溶态磷的有效化。2、采用蒋柏藩法对石灰性土壤剖面中无机磷分级形态的分布特征研究发现,剖面中无机磷形态总的变化趋势是二钙磷表层最高,向下逐层降低;在所有层次中均以十钙磷含量最高,其次为八钙磷,其他形态的磷随层次的变化各有差异。石灰性土壤中不同形态的铜、锌、铁、锰各有其分布特性;其分布特性在不同熟化程度的土壤中具有相似性,赋存的主要形态较为一致,但在不同的熟化程度与不同有效磷含量的土壤中其含量比例存在一定的差异。3、在耗竭条件下,土壤中的全磷和有效磷含量均随着连续种植茬数的增多而下降,相对于对照处理,施肥处理耗竭程度大,鸣鸡店土壤施肥比对照处理相对于原土壤全磷量下降了0.074%,哨马营为0.073%;第四茬土壤有效磷与原始土壤有效磷含量相比,

张晓冬[3]2007年在《基质(腐殖酸)缓释氮肥及其甘薯生物学与根际土壤环境效应研究》文中研究指明本研究从筛选生产基质缓释肥料所需的基质出发,研制了不同形态的腐殖酸缓释氮肥,并对其养分释放规律、甘薯生物学效应和根际土壤环境效应进行了比较系统的研究,主要结果和结论如下:1基质缓释肥料的研制及缓释基质的筛选本试验选用10种有机和无机基质制备基质缓释肥料,通过砂柱间歇淋洗的方法研究了基质缓释肥料的氮素释放规律,结果表明:基质缓释肥料氮素累积释放率随时间的动态变化可用一级动力学方程Y=a(1-e-bx)、Elovich方程Y=a+blnx、抛物线扩散方程Y/k=a+bx0.5、Logistic方程Y=k/(1+ae-bx),其中以Logistic方程拟合效果最好(r=0.98561**~0.99926 **),这说明定量描述氮素养分释放规律的方程中以Logistic方程评价更具有实效性。通过Logistic方程的参数和氮素释放拐点的UPGMA聚类分析评价了10种基质的缓释效果,结果表明:有机基质中氧化淀粉、木质素和风化煤的缓释效果较好,无机基质中膨润土的缓释效果最好,综合考虑基质价格及其生物学和土壤环境效应,选定用富含腐殖酸的风化煤来生产基质缓释肥料。2腐殖酸缓释氮肥的研制及其氮素释放规律的研究通过完全试验设计筛选了利用氢氧化钾制备活性腐殖酸的最佳条件,试验结果表明:当20%氢氧化钾溶液按1/3(氢氧化钾溶液的体积与风化煤的质量之比)的配比与风化煤混合反应,产物的化学性状表现最佳,生产成本也更加经济。并利用活性腐殖酸生产了叁种形态的缓释氮肥,通过砂柱淋洗的方法研究了腐殖酸缓释氮肥的氮素释放规律,结果表明:腐殖酸缓释氮肥氮素累积释放率随时间的动态变化可用Logistic方程Y=k/(1+ae-bx)表征(r=0.99581**~0.99989**)。通过Logistic方程的参数比较了3种HA-SRNFs氮素最大累积释放率,其大小顺序为:HA-NO3>HA-CO(NH2)2>HA-NH4。通过氮素释放拐点特征评价了同一肥料颗粒直径的3种形态HA-SRNFs的缓释效果依次为:HA-NO3>HA-NH4>HA-CO(NH2)2,并且同一形态HA-SRNFs的肥料颗粒直径愈大,其缓释效果愈好。3不同形态的腐殖酸缓释氮肥对甘薯产量品质形成的影响采用池栽试验和15N微区试验相结合的方法研究了不同形态的HA-SRNFs对食用型甘薯品种北京553块根产量、品质、干物质积累分配、功能叶光合特性、矿质元素吸收利用以及根系活力和氮代谢关键酶活性的影响。试验结果表明:与相同氮素形态的ANFs相比,HA-SRNFs可以提高块根产量以及蔗糖和可溶性总糖含量,降低淀粉含量;通过提高块根干物质积累拐点速率来提高其积累量,并通过提前干物质积累拐点的出现时间和增加拐点速率使单株干物积累量高于ANFs;提高功能叶的GS活性、叶绿素含量和光合速率,并增大叶面积系数;提高根系活力,增加甘薯单株的氮、磷、钾的积累量,并降低氮素在块根、茎杆和叶柄中的分配比例,提高氮素在叶片中的分配比例;提高了磷素在叶片和块根中的分配比例,降低了磷素在茎杆和叶柄中的分配比例;提高了钾素在块根中的分配比例,降低了钾素在叶片、茎杆和叶柄中的分配比例。此外,HA-SRNFs可以提高肥料氮素的利用率和土壤残留率,降低损失率,并且提高了植株对肥料氮吸收比例,提高了肥料氮素在块根中的分配比例,降低了肥料氮素在叶片、茎杆和叶柄中的分配比例。3种HA-SRNFs中,HA-NH4的增产效果最明显。此外,它还能够降低甘薯块根中的淀粉和蛋白质含量,提高可溶性糖含量;提高块根和单株的干物质积累量,并促进单株干物质向块根中分配;增加叶面积系数,并提高功能叶的GS活性和光合速率以及叶绿素a和叶绿素a+b的含量;增强根系活力,促进磷、钾在植株中的积累;并且有利于氮素在叶柄中积累、磷素在块根和叶片中积累和钾素在块根和叶柄中积累。此外,HA-NH4提高氮肥利用率和土壤残留率,降低了损失率,提高甘薯对肥料氮素的吸收比例,并提高肥料氮素在块根中的分配比例。4不同形态的腐殖酸缓释氮肥对甘薯根际土壤环境的影响利用池载试验研究了不同形态的HA-SRNFs对甘薯耕层土壤物理性状、根际土壤养分含量和生物学特性的影响。研究表明:与相同氮素形态的ANFs相比,HA-SRNFs可以降低耕层土壤容重,提高总空隙度和非毛管空隙度,提高根际土壤的有机质、碱解氮、速效磷含量以及脲酶活性、微生物量C、微生物商、呼吸速率,并降低呼吸商;与HA-CO(NH2)2和HA-NO3相比,HA-NH4可以提高根际土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷含量以及微生物量C、微生物商,并降低呼吸商。

参考文献:

[1]. 控释复肥磷素在土壤中的形态转化及其对作物的效应[D]. 胡莹莹. 山东农业大学. 2003

[2]. 长期施磷石灰性土壤无机磷形态特征及其有效性研究[D]. 宋付朋. 山东农业大学. 2006

[3]. 基质(腐殖酸)缓释氮肥及其甘薯生物学与根际土壤环境效应研究[D]. 张晓冬. 山东农业大学. 2007

标签:;  ;  ;  ;  ;  

控释复肥磷素在土壤中的形态转化及其对作物的效应
下载Doc文档

猜你喜欢