發(fā)布時(shí)間：2020-11-16 13:25

　　 磷是植物生長(zhǎng)發(fā)育的必需營(yíng)養(yǎng)元素之一,對(duì)于普遍缺磷的南方稻田,磷素投入的重要性顯得更加突出,但隨著磷肥的長(zhǎng)期施用,土壤缺磷現(xiàn)象會(huì)得到明顯改善。實(shí)現(xiàn)糧食安全和環(huán)境友好雙贏的磷肥合理施用必定是以土壤磷素肥力的有效調(diào)控為前提。本論文基于長(zhǎng)江中上游5個(gè)典型農(nóng)田試驗(yàn)點(diǎn),選擇了化學(xué)磷肥和有機(jī)肥配施處理(NPM、NPKM、NPKS、PKM)、施化學(xué)磷肥處理(NP、NPK)和未施化學(xué)磷肥處理(CK、M、NK、NKM)。通過(guò)21~31年長(zhǎng)期定位試驗(yàn),分析了土壤全磷、有效磷、磷盈虧速率及作物吸磷量、磷肥回收率、磷肥利用率、磷肥農(nóng)學(xué)效率和磷肥生理效率的時(shí)空演變特征及其影響因素。從而闡明特定區(qū)域長(zhǎng)期施肥下土壤磷素肥力與磷肥肥效的演變特征,對(duì)于區(qū)域磷肥的合理施用和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,均具有重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。主要研究結(jié)果如下:1、化學(xué)磷肥和有機(jī)肥配施處理(NPKM、NPKS),相比較施用化學(xué)磷肥處理(NPK),能夠提高早稻和晚稻產(chǎn)量1.1%~19.6%和5.7%~21.6%;能夠提高小麥和第二季稻谷產(chǎn)量0.9%~5.9%和4.6%~5.9%�；瘜W(xué)磷肥的施用顯著提高稻谷和小麥產(chǎn)量。雙季稻區(qū),磷肥增產(chǎn)效果表現(xiàn)為早稻晚稻;稻麥輪作區(qū),磷肥增產(chǎn)效果表現(xiàn)為小麥水稻。2、長(zhǎng)期施磷肥后,各試驗(yàn)點(diǎn)土壤全磷、有效磷含量和磷素活化系數(shù)呈增加趨勢(shì)。長(zhǎng)期施肥下各試驗(yàn)點(diǎn)土壤有效磷含量和磷活化系數(shù)年均值總體表現(xiàn)為化學(xué)磷肥和有機(jī)肥配施處理施化學(xué)磷肥處理未施化學(xué)磷肥處理。土壤磷素活化系數(shù)與土壤有機(jī)碳含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,紫色土和紅壤性水稻土土壤有效磷增加速率分別為0.8~2.4和0.2~2.8 mg/kg?y;土壤有機(jī)碳每增加1 g/kg,稻麥輪作和雙季稻體系下土壤磷活化度分別增加0.18%和0.16%。3、各試驗(yàn)點(diǎn)隨著試驗(yàn)時(shí)間的延長(zhǎng),磷素的土壤自然供給量均呈顯著下降,紫泥田和紅壤性水稻土的磷素自然供給量年下降速率在0.48~0.63 kg/hm~2之間。肥料的平衡施用更能促進(jìn)作物對(duì)磷的吸收,在不同作物季節(jié)中間表現(xiàn)為水稻吸磷量小麥吸磷量;早稻吸磷量晚稻吸磷量。磷肥回收率隨著磷肥用量的增加而顯著降低,磷肥施用量每增加10 kg P/hm~2,作物磷肥回收率將會(huì)下降約9.5%。不同施肥措施對(duì)磷肥農(nóng)學(xué)效率和生理效率的影響不顯著。隨著磷肥的長(zhǎng)期投入,各試驗(yàn)點(diǎn)土壤磷素均呈盈余狀態(tài)。土壤盈余量在一定范圍內(nèi),土壤有效磷增加量與磷素盈余量均呈顯著正相關(guān);土壤中盈余相同量磷素時(shí),化學(xué)磷肥較有機(jī)肥磷能夠增加更多的土壤有效磷。4、紫泥田稻麥輪作下小麥和水稻土壤有效磷農(nóng)學(xué)閾值分別為16.6和10.2 mg/kg;紅黃泥雙季稻系統(tǒng)中水稻的土壤有效磷農(nóng)學(xué)閾值為17.4 mg/kg。各試驗(yàn)點(diǎn)在其合理的施肥措施下(NPK和NPKM),達(dá)到土壤有效磷農(nóng)學(xué)閾值約3~21年。水稻土壤有效磷臨界值與其自然平均吸磷量呈顯著正相關(guān)。5、紅黃泥各處理無(wú)機(jī)磷總量隨著施肥年份而顯著增加,有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施的無(wú)機(jī)磷總量顯著高于單施化肥或有機(jī)肥。無(wú)機(jī)磷各組分中以Fe-P的年變化速率最快,年均增加約1~8 mg/kg;以Ca-P的年變化速率最慢,年均增加約0.3~2 mg/kg。Fe-P和Al-P相對(duì)其他無(wú)機(jī)磷組分(Ca-P和O-P)對(duì)紅黃泥土壤有效磷的貢獻(xiàn)更大。長(zhǎng)期單施化肥對(duì)土壤無(wú)機(jī)磷總量占全磷的比例沒(méi)有影響;施肥主要促進(jìn)了O-P比例的降低和Al-P的增加,尤其是施用化學(xué)磷肥或化學(xué)磷肥與有機(jī)肥配施之后,促進(jìn)作用更加明顯。
【學(xué)位單位】：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：S158
【部分圖文】：

湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文第二章 研究方案與研究方法區(qū)域的概況究選取位于我國(guó)長(zhǎng)江中上游區(qū)域的 5 個(gè)長(zhǎng)期施肥試驗(yàn)點(diǎn)，是我國(guó)典型雙輪作區(qū)（圖 2.1）。5 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的生態(tài)位點(diǎn)而言，從南到北緯度跨越由湖45′）到重慶（30o26′），基本處于同一溫度帶，年均溫度在 17～18.5℃；跨越由四川遂寧（105o03′）到江西進(jìn)賢（116o17′），年均降水量由 9370 mm，海拔由 344 m降低到 50 m（表 2.1）。

圖 3.1 稻麥輪作下土壤有效磷動(dòng)態(tài)變化Figure 3.1 Variations of soil available P on rice-wheat systems

圖 3.2 稻麥輪作土壤有效磷變化速率與磷素投入量的關(guān)系Figure 3.2 The relationship between soil available P change rate with P input on rice-wheat system雙季稻紅壤性水稻土不同施肥下土壤有效磷動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)，與稻麥輪作紫色（圖 3.3，表 3.1）。未施化學(xué)磷肥（M、NK 和 NKM）和不施肥處理（CK）有效磷隨施肥時(shí)間的延長(zhǎng)持平或略微下降趨勢(shì)，平均值在 6～10 mg/kg 之間，率在 0.2～0.2 mg/kg a；隨著化學(xué)磷肥的施用（NP、NPK），土壤有效磷含量加（P<0.05），平均值在 18～28 mg/kg 之間，增加速率為 0.5～0.7 mg/kg a；肥和有機(jī)肥配施之后（NPM、NPKM、PKM 和 NPKS），除望城點(diǎn)之外，其余驗(yàn)點(diǎn)的土壤有效磷含量均大于化學(xué)磷肥沒(méi)有配施有機(jī)肥處理（P<0.05），平均～58 mg/kg 之間，增加速率為 1.4～2.8 mg/kg a。紅壤性水稻土土壤有效磷年變與每年化肥磷投入量（R2=0.6548）和每年磷素投入總量（R2=0.4758）呈顯著17
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