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【摘要】磷是植物生長發(fā)育必需的元素，也是引起水體污染的重要原因。土壤磷的化學(xué)、生物有效性變化和機(jī)制，是土壤學(xué)研究的核心問題之一。針對不同生態(tài)氣候農(nóng)田連續(xù)施肥下土壤有效磷的演變特征和機(jī)制研究相對薄弱，本文分析了十三個15–31年長期試驗點（四個單季旱作、五個雙季旱作和四個水旱輪作農(nóng)田）不施磷（Control、N）、化學(xué)磷肥（NP、NPK）和有機(jī)肥配施化學(xué)磷肥（NPM、NPKM）等處理的觀測數(shù)據(jù)，結(jié)合溫室盆栽試驗，主要研究（1）長期不同施肥土壤有效磷的變化特征；（2）不同作物土壤有效磷的農(nóng)學(xué)閾值；（3）不同施肥下土壤有效磷對磷盈虧的響應(yīng)特征；（4）不同C/N有機(jī)物料對磷素循環(huán)的影響，主要結(jié)果如下：（1）長期不同施肥下十三個點土壤有效磷的變化總體為：有機(jī)肥配施化學(xué)磷肥增加4.2mg/kg/yr，化學(xué)磷肥增加0.9mg/kg/yr，不施磷下降0.2mg/kg/yr。旱地農(nóng)田中有機(jī)肥配施化學(xué)磷肥提升了土壤有機(jī)碳，提高了有效磷及其占全磷百分比（磷活化系數(shù)）；若土壤有機(jī)碳增加1.0g/kg，有效磷增加0.04–0.15mg/kg，磷活化系數(shù)增加0.3–1.2%。水旱輪作土壤有機(jī)碳與有效磷呈顯著正相關(guān)，而與磷活化系數(shù)關(guān)系不顯著。（2）不同作物土壤有效磷的農(nóng)學(xué)閾值總體為：小麥、玉米和水稻土壤有效磷的農(nóng)學(xué)閾值分別為7.5–23.5mg/kg、5.7–15.2mg/kg和4.3–14.9mg/kg。除哈爾濱外，其余點土壤有效磷需要在基礎(chǔ)值提升2.8–18.9mg/kg，才能達(dá)到相應(yīng)作物的農(nóng)學(xué)閾值。（3）不同輪作下土壤有效磷的變化顯著受到磷盈虧的影響。每盈虧100kgP/ha，雙季旱作下土壤有效磷平均增量為：有機(jī)肥配施化學(xué)磷肥（11.1mg/kg）>化學(xué)磷肥（2.3mg/kg）>不施磷（0.7mg/kg）；而水旱輪作則不同，化學(xué)磷肥（11.6mg/kg）>有機(jī)肥配施化學(xué)磷肥（6.3mg/kg）>不施磷（~0mg/kg）。單季旱作下，上述兩類施磷處理在各試驗點的有效磷增量不同。單季和雙季旱作下，土壤有機(jī)碳增加促進(jìn)了盈余磷轉(zhuǎn)化成有效磷，而水旱輪作下，有機(jī)碳對盈余磷的轉(zhuǎn)化沒有顯著影響。（4）在磷盈余和虧缺下，不同C/N有機(jī)物料對磷在土壤-微生物-植物間組分變化有顯著差異。在磷盈余下，低C/N有機(jī)物料顯著增加了微生物對磷的固持、促進(jìn)了植物對土壤有效磷的吸收，微生物磷占總磷比例在C/N12.5、25和50依次為5.4%、4.7%和1.7%；植物磷比例分別為14.8%、9.5%和2.1%。在磷虧缺下，低C/N有機(jī)物料僅增加了微生物對磷的固持，，而未增加植物對磷的吸收。綜上，我國典型旱作農(nóng)田（特別雙季旱作）配施有機(jī)肥對土壤有效磷的提升、加快達(dá)到有效磷農(nóng)學(xué)閾值的效果顯著優(yōu)于水旱輪作。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中，在磷充足的農(nóng)田選用低C/N有機(jī)肥更有利于促進(jìn)植物和微生物對土壤磷的吸收利用。
【作者】沈浦；
【導(dǎo)師】徐明崗；何新華；DanielMurphy；
【作者基本信息】中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，土壤學(xué)，2014，博士
【關(guān)鍵詞】土壤有效磷；磷活化系數(shù)；長期施肥；有機(jī)肥；水旱輪作；

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