20世纪80年代末以来,随着石灰性士壤无机磷分级测定方法的提出’‘,”,国内研究人员在石 灰性土壤无机磷组分及有效性的研究方面取得了许多进展”-’‘,为石灰性土壤的磷肥合理运筹 提供了决策依据。然而,有关土壤无机磷的分级及其各组分与植物有效磷供应的定量关系报道甚少 。本研究采用了二元回归设计,通过土壤室温培养和盆栽试验研究施用含磷有机肥(
猪粪)和无机
磷肥(磷酸二氢钾)对石灰性土壤无机磷组分变化的影响以及不同无机磷组分对植物吸磷量的贡献,为石灰性土壤上如何用好磷肥提供理论依据。1材料与方法1.1 材料 供试土壤分别为黄潮淤上(采自淮阴县农科所)、黄潮两合土(采自响水县响南乡)、黄潮沙土(采 自响水县运河乡),其母质均为黄泛冲积物。3种土壤的CaCO;含量分别为1259/kg、 88.6g/kg和93.3g/kg,有机质含量分别为14.ig/kg、7.309儿g和 3.629/kg,全氮含量分别为1.109/kg、0.539/kg和0.359/kg, 全磷含量分别为0.659/kg、0.529儿g和0.519/kg,Olsen-P含量分别为26.smm/km,4.80mg巾g和2·50mg/kg。供试有机肥料为纯猪粪,其风干物的全氮、全磷和速效磷分别是 12.Zg/kg、5749巾g和 871mm/km,磷肥为磷酸二氢钾(A.R.),供试植物为吸磷素较强的黑麦草。1.2 方法 试验采用二元回归设计,每个供试土壤设9个处理,2个试验因子分别为猪粪和磷肥,其用量代码均是0.00、0.25、0.50、0.75和1.00,猪粪用量范围在每钵 0~1009风干物,磷肥用量范围在每钵 0~400mgP。9个处理中的两种肥料(风干猪粪/磷肥)用量(s/msP)依次为:0/0 、100/0、0/400、100/400、25/100、75/100、25/300、75/300、50/200。选用口径17cm、底径13cm、高15cm的塑料钵,每钵称取过 lmm筛的风干土 Zkg,将风干猪粪与土壤充分混匀装钵,再根据不同处理的磷肥用量吸取预先配制好的磷酸二氢钾 溶液加人1200ml蒸馏水中,摇匀后加人钵中,让钵中土壤处于水分过饱和状态以使磷素均匀 分布。然后将土壤置于室温下培养,并保持土壤水分在饱和持水量的50%~70%。土壤培养起 始日期是1997年5月29日,120d后(1997年9月24日)从每钵采集709湿润土 壤,风干处理后进行无机磷分级测定。9月26日每钵移栽10d苗龄的黑麦草10株,10月1 0日每钵施含0.4gN的尿素水溶液。于11月11日、12月9日、以及1998年1月4日 和3月6日先后分4次川割植株地上部分(前3次刘割的第2天每钵追施0.4gN的尿素溶液),经杀青、烘干、粉碎后测定含磷量。第4次刘割后采集士壤,风干处理后进行无机磷分级测定。土壤无机磷分级测定采用顾益初、蒋柏藩(1990)法[12 结果与分析2.1 供试土壤墓本性状 从本试验土壤性状来看,淤土的全磷、有效磷(Olsen-P)含量最高,两合土次之,沙土最低 ,相应地各土壤的CaCO;、有机质和全氮含量分布情况也一样,这在黄潮土中很普遍。一般情 况下,对于长期施用磷肥或有机肥的黄潮土来说,质地愈粘,全磷、有效磷含量愈高,这主要是粘质上壤比砂质土壤能吸附更多的磷所致。2.2施用猪粪和磷肥后土壤无机磷组分的变化 先前的研究结果表明,石灰性土壤中的Ca;。I都没有因处理不同产生明显的消长卜,’‘,这与 其溶解度极低和在土壤中相对稳定等因素有关,故文中只讨论无机磷6个组分中的前5个组分的变化情况。表1中的数据为施用猪粪和磷肥培养120d后土壤无机磷组分测定值减去原始土壤测定值的净消长 量。从本试验可以看出,施用猪粪和磷肥对增加石灰性土壤的Ca。P和CasP含量作用都十分 明显。如当每钵一起施用1009风干猪粪和400mgP磷肥时,淤土的Ca。P和Ca。P相 应增加了187和154mgP/kg,在3个供试土壤中为最高。另外,施用猪粪和无机磷肥对 提高石灰性土壤的AIP和FeP水平也有一定的作用。而O-P组分总体上没有明显的消长规律 ,这可能是因为土壤培养时间较短和OP化学测定误差客观存在之影响。作者曾对连续9年17茬 作物施用有机肥后的石灰性土壤无机磷组分进行过测定,结果发现O-P消长明显,说明要看出石 灰性土壤OP的变化趋势,需要有较长时间跨度[’j。尽管如此,本试验还是可以看出施用猪粪和无机磷肥对石灰性土壤无机磷组分变化的影响顺序为:C32-p>C88-p>Alp>F6-p>O-p。将各供试土壤无机磷组分的消长总量(Y)与猪粪用量(兄)、施磷量(兄)进行二元回归分析发现 ,它们之间符合Y—a+b;x;+卜人。方程,各土壤的回归方程参数列于表2。由表2可见, 施用猪粪和无机磷肥对土壤无机磷组分消长总量的影响都达到了极显著水平。b;值表示每钵增施 ig风干猪粪,土壤无机磷组分总量就增加卜ugP培,同样儿。值则反映无机磷肥的作用。表2 中的b;和b。都比较高,说明不仅施用磷肥对提高石灰性土壤无机磷组分总量的作用大,而且施 用猪粪对此作用也相当明显。每屯风干猪粪含全磷5.73mgP,也可认为ig风干猪粪相当于 5.73mgP的无机磷肥,故要比较猪粪和无机磷肥对增加土壤无机磷组分总量的作用大小,可以根据卜;儿。来判断。本试验中只有淤土的b;/b。一7.22(>5.73),表明在该土壤中施用猪粪对增加土壤无机磷组分总量的作用比施用等磷量的磷肥作用要大得多,而其余2个土壤则表现出施用磷肥的作用更明显。2.3不同土嫂和处理的黑麦草吸磷总皿 表 3中的黑麦草吸磷总量为 4次XIJ割的植株地上部磷总量与根系磷总量之和,该值可以反映不同土壤供磷能力[门和试验处 理的影响。本试验结果指出,淤土的供磷能力最强,故该土壤所有处理的黑麦草长势最好,生物量 和吸磷总量都最高。至于不同处理对黑麦草吸磷总量的影响亦由表3显而易见,凡猪粪和无机磷肥 施用量高的处理,其黑麦草吸磷总量也相应较高,最高的为每钵同时施用1009风干猪粪和400mgP磷肥的处理。将黑麦草吸磷总量与猪粪、磷肥用量进行二元回归分析得方程Y—a+卜;x;+b。xz,所有方 程R值均达极显著水平。表4结果进一步说明了施用猪粪和磷肥对黑麦草吸磷总量所产生的影响。 比较b;/b。可以发现,沙土的卜/卜一11.8(>5.73),表明在该土壤上黑麦草从猪 粪中吸收的磷要多于从磷肥中吸收的磷,这是因为沙土具有较好的通透性,有利于有机肥料的矿化 和磷的释放。淤土和两合土的hi/bZ均小于5.73,就是说在这2个土壤中,黑麦草从磷肥中吸收了更多的磷。2.4土坯无机磷各组分对黑麦草吸磷总量的贡献 植物吸收的磷被认为是有效磷”’。表5中的数据为黑麦草移栽前土壤无机磷组分测定值减去黑麦草 最后一次刘割后土壤无机磷组分测定值,这一差值可以直观地反映士壤无机磷各组分对黑麦草吸磷 总量的贡献。本试验结果表明,种植黑麦草后各土壤的Ca;-P、Cas-P、AIP以及Fe P都明显减少,其中以Ca。P和Cas-P减少量最大,这就说明前2个无机磷组分被植物吸收 利用得多,后2个组分被植物吸收利用得相对较少。OP在黑麦草种植前和4次XIJ割后没有明显的变化。表3中的黑麦草吸磷总量是依变量,与其对应的表5中的土壤无机磷前4个组分减少量应为自变量, 由于这几个无机磷组分可以相互转化”’,即各个自变量彼此间存在相关,所以本文采用了通径分 析方法,目的是通过计算各个自变量与依变量之间的通径系数,来反映各自变量对依变量直接贡献 和间接贡献的大小*‘。从表6可以清楚地看出,士壤无机磷各组分对黑麦草总吸磷量的直接效应(直接贡献)以C。2P和C。8P较大;而AIP和FeI的直接贡献不甚明显。土壤无机磷组分对黑麦草吸磷总 量的间接效应(间接贡献)亦是Caz-P和CasP较大,同时AIP和FeP对黑麦草吸磷总 量也有比较明显的间接贡献,说明后2个无机磷组分具有一定的生物有效性,但其对黑麦草吸磷总 量的贡献多是通过转化成有效性更高的Ca。干和CasP而起作用的。因此,可以认为在供试的 石灰性土壤中Ca。P和CasI是植物吸收利用的主要磷源。王永和、曹翠玉等人(1993) 就石灰性土壤中不同无机磷组分对植物的有效性的贡献进行过线性相关分析,得出与本试验相同的 结论,即Ca。-P、Ca。-P、AIP和FeP都有贡献,其中主要是前2个组分’‘’。另 外,冯固、杨茂秋等人(1996)用”P示踪法研究石灰性土壤不同形态无机磷对玉米吸磷量的贡献,也得到了类似的结果‘”。3结论 供试土壤中质地愈粘,全磷、有效磷含量愈高。施用猪粪和无机磷肥对石灰性土壤无机磷组分变化的 影响顺序为:C82-P>C。。-P>AIP>Fe-P>O-P。施用磷肥和施用猪粪均能显 著提高石灰性土壤无机磷组分的含量,从而增加黑麦草对磷的吸收,本试验土壤中的Ca。P和Cas*对黑麦草吸磷总量的直接贡献和间接贡献都大于AIP和 Fe-P,进一步研究石灰性上壤上钙磷的形态转化及其它们在土壤中滞留的时间以及土壤环境对它 们的影响将是一项十分有意义的工作。猪粪和磷肥对石灰性土壤无机磷组分及有效性的影响@尹金来$南京农业大学资源与环境科学学院!,南京210095
@沈其荣$南京农业大学资源与环境科学学院!,南京210095
@周春霖$江苏省盐城市农业科学研究所!,盐城224000
@洪立洲$江苏省盐城市农业科学研究所!,盐城224000
@王凯$江苏省盐城市农业科学研究所!,盐城224000
@丁金海$江苏省盐城市农业科学研究所!,盐城224000
@王茂文$江苏省盐城市农业科学研究所!,盐城224000石灰
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