發(fā)布時(shí)間：2018-03-20 23:55

  本文選題：長期施肥　切入點(diǎn)：磷　出處：《西南大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：磷是是作物生長發(fā)育必需的大量元素之一。為了提高作物產(chǎn)量,需要施用磷肥,當(dāng)施磷量超過作物需求時(shí),導(dǎo)致土壤磷素累積,當(dāng)土壤磷素累積超過環(huán)境閾值時(shí)會(huì)增加磷的流失風(fēng)險(xiǎn),容易引起水體富營養(yǎng)化等環(huán)境問題。研究土壤磷素的累積變化規(guī)律,評價(jià)土壤磷素的流失風(fēng)險(xiǎn),對減輕和控制農(nóng)田磷的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和保證糧食產(chǎn)量有重要意義。本研究以重慶“國家紫色土肥力與肥料效益測基地”為平臺(tái),以22年長期定位試驗(yàn)作物產(chǎn)量及土壤理化性質(zhì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。通過分析測試、模型模擬及室內(nèi)模擬等方式,探究紫色土長期施肥下土壤磷素的累積特征及其環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),為紫色土磷素優(yōu)化管理以及環(huán)境保護(hù)提供依據(jù)和支撐。主要研究結(jié)果如下：(1)22年長期定位試驗(yàn)表明,稻麥輪作每年施用120～180 kg/hm2 (P2O5)化學(xué)磷肥,提高了耕層土壤速效磷(Olsen-P)和全磷含量,土壤速效磷含量比試驗(yàn)前提高26.4～63.6 mg/kg,每年增加0.80～2.32 mg/kg;秸稈還田或者有機(jī)肥與化學(xué)磷肥配合施用能有效活化土壤中的磷素,加快土壤速效磷的積累,單施化學(xué)磷肥處理(NPK)耕層速效磷每年平均增加0.8 mg/kg,而秸稈還田或有機(jī)肥與化學(xué)磷肥配施處理速效磷每年平均增加1.10～1.24 mg/kg。(2)耕層土壤Olsen-P的增減與土壤磷素平衡盈虧量呈極顯著正相關(guān)。長期施用磷肥處理,紫色土每盈余100 kg/hm2的磷素,土壤Olsen-P平均提高4.76mg/kg;長期不施磷肥處理,每虧缺100 kg/hm2的磷素,土壤Olsen-P平均降低0.44 mg/kg。施用化學(xué)磷肥的NPK處理每盈余100 kg/hm2的磷素,土壤Olsen-P提高4.72 mg/kg,化肥配施秸稈及配施有機(jī)肥處理NPKM、NPKS土壤Olsen-P提高6.19和3.86 mg/kg。磷素盈余量隨磷肥用量的增加而增加,每年施用120kg/hm2 (P2O5)化學(xué)磷肥的NPK處理22年土壤磷盈余361.9 kg/hm2,在此基礎(chǔ)上配施秸稈或有機(jī)肥處理盈余392.0和706.9 kg/hm2,倍量施磷(NPK)1.5S處理盈余磷量為1057.2 kg/hm2.不施磷處理土壤磷活化系數(shù)(PAC)為0.47-0.56%,施用化學(xué)磷肥的NPK處理為2.52%,秸稈還田或有機(jī)肥配施化肥處理則在2.73～2.96%之間。(3)長期施磷下紫色土速效磷的累積速率和累積量變化可以用Olsen-P＝ Olsen-P=和Olsen-P= Olsen-Pi+(D/pH)×(Pm-CmYm)×t模型進(jìn)行模擬,土壤速效磷的累積速率和累積量主要與施磷量、作物地上部收獲帶出的磷、pH有關(guān)。各施肥處理速效磷年均累積速率0.90～3.90 mg/kg,累積速率順序?yàn)?NPK)1.5SNPKMPKNPKSNPK;前10年的累積速率均大于后12年的累積速率。根據(jù)各施磷處理22年平均累積速率,可以預(yù)測出1.5NPKM、NPKM、 PK、NPKS、NPK土壤有效磷達(dá)到徑流閾值(40 mg/kg)和淋失閾值(60 mg/kg)的時(shí)間分別為13、20、22、46、65和21、32、36、80、11 8年。(4)四種模型模擬得到小麥土壤Olsen-P農(nóng)學(xué)閡值均值為10.44mg/kg,相對產(chǎn)量為84.06%；水稻土壤Olsen-P農(nóng)學(xué)閾值均值為10.73mg/kg,相對產(chǎn)量為87.36%。(5)長期施用在耕層土壤的磷肥有向下移動(dòng)的趨勢,施磷處理20-40cm土壤速效磷含量比不施磷處理高0.23～9.84 mg/kg,40～60 cm土壤速效磷含量比不施磷處理高0.45～7.13 mg/kg,60～80 cm土壤速效磷含量比不施磷處理高1.53～7.82 mg/kg;在稻麥輪作條件下磷已遷移至80 cm土層,增加了磷滲漏淋失及對地下水污染的風(fēng)險(xiǎn)。磷在土壤剖面中的遷移能力受磷肥用量、有機(jī)肥種類和種植方式的影響,向下遷移的磷數(shù)量隨著磷肥施用量的增加而增加；在等養(yǎng)分情況下,配施有機(jī)肥比配施秸稈更容易導(dǎo)致磷的遷移,磷素流失的風(fēng)險(xiǎn)也更大。(6)長期施磷累積在土壤中的磷在淹水種稻期間存在向田面水遷移的徑流風(fēng)險(xiǎn)。在淹水種稻后的前10天,田面水磷含量較高,TP濃度在0.32-28.39 mg/L之間,此時(shí)排水會(huì)對周圍的水體環(huán)境造成污染,因此在水稻移栽后前10天應(yīng)禁止稻田排水,減少水體污染。長期不同施肥處理之間,以(NPK)1.5S處理的TP濃度最高；其次為有機(jī)肥處理、偏施氮磷肥和磷鉀肥處理,不施磷的處理最低,高量施肥及配施有機(jī)肥提高了土壤磷素的徑流風(fēng)險(xiǎn)。(7)土壤最大吸磷量(Qm)、磷吸持飽和度(DPSS)、磷吸持指數(shù)(PSI)、易解吸磷(RDP)、最大緩沖容量(MBC)等參數(shù)可以作為表征水-土界面磷遷移能力的指標(biāo)。長期倍量施磷(NPK)1.5S以及秸稈還田NPKS處理土壤磷素易解吸磷、磷吸持飽和度和磷吸持指數(shù)高于NPK處理,(NPK)1.5S、NPKS處理土壤對磷的固定能力降低,土壤磷在土壤剖面和水體的遷移能力較高,磷向環(huán)境遷移的風(fēng)險(xiǎn)增大。磷吸持飽和度(DPSS)磷吸持指數(shù)(PSI)、易解吸磷(RDP)與全磷、Olsen-P、有機(jī)質(zhì)呈顯著正相關(guān),與pH呈顯著負(fù)相關(guān)。(8)采用線性分割模型(Split-ine)對土壤Olsen-P和CaCl2-P擬合得土壤磷淋失臨界點(diǎn)及磷淋失的環(huán)境閾值為(Olsen-P 27.45, CaCl2-P 0.70),土壤Olsen-P含量超過27.45 mg/kg時(shí),土壤中的可浸提CaCl2-P快速增加,磷流失風(fēng)險(xiǎn)增大。結(jié)合土壤Olsen-P的農(nóng)學(xué)閾值,獲得既能滿足作物高產(chǎn)又能減少土壤磷素流失的土壤Olsen-P含量范圍為10.73～27.45 mg/kg�？梢岳眠@些指標(biāo)對紫色土區(qū)域土壤磷進(jìn)行農(nóng)學(xué)效率和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評價(jià),并確定區(qū)域磷肥的最佳管理策略。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S153

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1641361