干湿交替对土壤磷有效性和迁移的影响研究【字数:13589】
引言
目录
摘 要 I
ABSTRACT II
目录
第一章 文献综述 1
1.1 研究背景 1
1.2研究现状 1
1.2.1 土壤含水量对有效磷含量的影响 2
1.2.2土壤吸附对有效磷含量的影响 3
1.3 研究意义 4
第二章 干湿交替下稻田土壤速效磷含量变化研究 6
2.1 引言 6
2.2 材料与方法 6
2.2.1 试验地点及土壤性状 6
2.2.2 试验品种与肥料 7
2.3 试验设计与管理措施 7
2.3.1 试验设计 7
2.3.2 田间管理措施 8
2.4 样品采集与测定 9
2.4.1 土壤样品采集 9
2.4.2 植株样品采集 9
2.4.3 样品磷含量的测定 9
2.5 计算方法 10
2.6 数据分析方法 11
2.7 结果与分析 11
2.7.1 不同磷水平下稻麦两季土壤OlsenP含量的变化 11
2.7.2 不同磷水平下土壤一季作物磷素表观盈余情况 12
2.8 结论 13
第三章 稻田土壤磷素迁移 14
3.1 引言 14
3.2 样品采集与测定 14
3.2.1 水样采集 14
3.2.2 样品磷含量的测定 14
3.3 计算方法 14
3.4 数据分析方法 15
3.5 结果与分析 15
3.5.1 不同磷水平下稻田田面水总磷浓度动态变化特征 15
3.5.2 不同磷水平下稻田的磷素径流流失量 18
3.5.4 不同磷水平下稻田不同土壤深度的磷素渗漏淋失量 19
3.6 结论 20
第四章 结论与展望 21
4.1 结论 21
4.3 展望 21
参考文献 22 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072^
致 谢 24
第一章 文献综述
1.1 研究背景
磷元素是植物体内许多重要有机化合物的组分,同时又以多种方式参与植物体内的各种代谢过程。上个世纪我国土壤磷含量较低,占总面积三分之一到二分之一的农业用地土壤在一定程度上存在缺磷问题[1]。随着社会发展,我国农业用地利用效率和作物单产不断提高,施用化肥成为维持农作物产量的必要措施。磷肥进入土壤中后,经过一系列的生化过程,形成难溶的磷酸盐,之后被土壤吸附固定或为微生物所固定,这导致当季的磷肥利用率一般在10%到25%[2]。然而由于磷肥利用率低和土壤本来就缺磷,为了提高粮食作物产量,种植户只好加大肥料的投入量。由于长期磷肥投入量大于作物的吸收量,导致磷元素在土壤中积累,如今我国许多地方的土壤磷含量超过土壤所能吸持量,这导致磷元素大量流失,以至于引起水体富营养化、水环境污染等一系列的生态问题。
干湿交替是土壤经历的较为常见的一种外部胁迫形式,是大自然存在的一种普遍现象,早在上个世纪,就有学者开始研究干湿交替对土壤产生的影响。水旱轮作是我国典型的干湿交替耕作模式,其中最常见的轮作模式就是稻麦轮作,主要分布在长江和淮河流域的10多个省份,占我国耕地不小的一部分[3]。引起干湿交替的因素有很多,不确定的降水以及将水之后的变干过程,经常性的干湿交替气候,都会导致土壤出现干湿交替状态。在干湿交替作用下,土壤发生了物理过程,如土壤团聚体的破裂和重聚,化学过程,如酸碱度的变化,生物过程,如微生物固氮,这些都会对土壤的结构和功能产生影响,进而影响到磷元素的生物有效性。
磷在土壤中的有效性受到施加磷肥量、土地利用方式等的影响,由于磷元素有部分被固定,还有部分因为渗流而流失,这些导致磷肥的当季利用率较低,因此研究磷肥在干湿交替作用下的有效性,水分管理对磷肥的利用效率的影响,对水稻产量、生长状况的影响,可以确定提高磷肥有效性的途径方法,同时可以在农业用水资源受限制的条件下,更加充分利用水资源。
1.2研究现状
近些年来,国内外学者对于干湿交替条件下,磷在土壤中形态的变化、土壤对磷的吸附解吸过程、土壤对磷素释放影响机制等方面的研究较多,大多数研究结果表明:干湿交替下,土壤磷素有效性会在干土复湿过程增加,其原因可能是淹水状况下,土壤的氧化还原电位降低,同时pH改变,使得被土壤固定的磷素变成易被植物利用的形态,也就是土壤速效磷含量增加,此外,土壤的吸附解吸也是影响磷在土壤中有效含量的决定性因素。
1.2.1 土壤含水量对有效磷含量的影响
土壤水分含量是农业灌溉过程中很重要的基础数据,测量土壤含水率可以掌握土壤的水分情况以及作物对水分的需求状况,对农业生产有很重要的指导意义,在实现农业精准灌溉的过程中作用相当明显。土壤水分是调节土壤养分的保持与利用的指标,是土壤中磷在其中迁移转化的载体,也是磷流失的载体。而干湿交替直接影响着土壤水分状况,所以经过干湿交替后的土壤中磷含量会有很大变化。
Butterly等在“保持田间持水量、均匀间隔干湿交替、长短结合间隔干湿交替、风干”4种水分管理下,对2种农田土壤进行实验,研究结果表明:活性磷(树脂可提取磷)浓度不受上述土壤水分管理的影响[23]。尹金来等选用室内恒温培育试验,研究了水分含量对石灰性土壤磷形态转化的影响。研究结果表明:淹水促进石灰性土壤磷向FeP和OP(为蒋柏藩提取法中的磷酸铁盐和闭蓄态磷酸盐)转化,拟旱(使土壤水分维持在饱和持水量的50%~70%)使土壤Ca2P和Ca8P(为蒋柏藩提取法中磷酸钙盐中的磷酸二钙型和磷酸八钙型)较高[4]。杨连飞研究了水层灌溉、轻干湿交替灌溉、重干湿交替灌溉3种水分管理模式下秸秆还田对土壤性质的影响,研究结果表明:土壤有效磷在干湿交替条件下更高,其中在灌浆期(指水稻灌浆期,具体是指水稻通过光合作用产生淀粉、蛋白质和积累的有机质通过同化作用将他们储存在籽粒里的阶段)轻干湿交替条件下有效磷更高,在收获期重干湿交替条件下有效磷更高[5]。彭娜等研究了不同水分条件下稻草还田对有效磷的影响,结果表明:施加稻草能提高土壤有效磷含量,且连续淹水处理升高的幅度显著高于干湿交替处理[6]。徐燕花对含水量分别为13.39%,61.05%,63.27%的狗牙根草地、南荻洲滩地、苔草洲滩地土壤进行了研究,结果表明:树脂磷和NaHCO3P(用0.5M碳酸氢钠提取的土壤磷)在狗牙根草地最高;总有效磷狗牙根草地<苔草洲滩地<南荻洲滩地,说明水分含量适中有利于提高有效磷含量,过湿过干都会降低有效磷含量;经相关分析表明湿地土壤低水分情况下水分含量能显著影响各种形态P的含量[7]。
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