【摘要】：土壤磷素是作物必需的營(yíng)養(yǎng)元素之一,也是表征土壤質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。磷素容易被土壤固定,當(dāng)季利用率低,后效性較強(qiáng),磷肥存在當(dāng)季利用和后季利用問(wèn)題,長(zhǎng)期試驗(yàn)磷素有效性研究更具科學(xué)意義。褐土是山西省最主要土壤類型,研究長(zhǎng)期施肥對(duì)褐土區(qū)磷素組分時(shí)空變化特征及有效性的影響,可以為褐土區(qū)合理施用磷肥提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。本研究以山西省壽陽(yáng)縣的國(guó)家旱作農(nóng)業(yè)長(zhǎng)期定位試驗(yàn)為基礎(chǔ),從1992年春開(kāi)始到2016年秋歷時(shí)25年。試驗(yàn)共選9個(gè)處理,即不施肥對(duì)照(N_0P_0M_0);4個(gè)氮、磷化肥配施處理(N_1P_1M_0、N_2P_2M_0、N_3P_3M_0、N_4P_4M_0);3個(gè)有機(jī)肥和氮、磷化肥配施處理(N_2P_1M_1、N_3P_2M_3、N_4P_2M_2);單施高量有機(jī)肥處理(N_0P_0M_6)。運(yùn)用改進(jìn)的Hedley磷素分級(jí)方法對(duì)試驗(yàn)區(qū)1992基礎(chǔ)土樣、1996年、2001年、2006年、2011年、2016年的0~20 cm土樣進(jìn)行磷組分分析測(cè)定,分析長(zhǎng)期施肥條件下磷素組分年際變化特征;采集2016年秋季9個(gè)處理的0~20 cm、20~40 cm土樣,分析測(cè)定不同磷素組分含量,分析磷素組分空間變化特征;將1992-2016年0~20 cm不同磷素組分分為活性磷、中活性磷、穩(wěn)定性磷三組,分析不同活性磷素的年際變化特征;對(duì)不同組分磷素與總磷、有效磷、磷素盈余量及春玉米產(chǎn)量進(jìn)行相關(guān)性分析。研究結(jié)果表明:(1)不同磷素組分時(shí)空變化特征從1992年春到2016年秋25年間,0~20 cm土層中H_2O-Pi、NaHCO_3-Pi、NaHCO_3-Po、NaOH-Pi、NaOH-Po含量在不施肥處理下變化幅度較小,在不同施肥處理中均表現(xiàn)為施肥前期提升幅度較小,后期顯著提升,且有機(jī)肥和氮、磷化肥配施及單施高量有機(jī)肥處理提升幅度普遍大于氮、磷化肥配施處理。從1992年到2016年0~20 cm土層H_2O-Po含量單施高量有機(jī)肥處理呈上升趨勢(shì),其它處理均呈下降趨勢(shì)。HCl-Pi、Residual-P含量較穩(wěn)定,年際變化幅度較小,不同施肥處理間差異也較小。2016年0~40 cm空間分布上,無(wú)機(jī)磷組分含量及其在不同施肥處理間的差異性均在0~20 cm土層較大;有機(jī)磷組分NaHCO_3-Po、NaOH-Po含量在0~20 cm遠(yuǎn)大于20~40 cm,H_2O-Po、Residual-P含量在0~20 cm與20~40 cm土層間差異性較小;與1992年基礎(chǔ)值相比,2016年20~40 cm土層中H_2O-Pi、NaHCO_3-Pi、NaHCO_3-Po、NaOH-Po含量在施入氮、磷化肥量達(dá)到N_2P_2M_0水平時(shí)就出現(xiàn)較大幅度提升,有機(jī)肥和氮、磷化肥配施和單施高量有機(jī)肥處理的施入對(duì)其提升幅度更大。(2)活性磷、中活性磷、穩(wěn)定性磷組分的年際變化特征從1992年到2016年0~20 cm土層中,活性磷、中活性磷、穩(wěn)定性磷在總磷中所占比例的變化特征表現(xiàn)為:不施肥及氮、磷化肥配施處理不同活性磷在總磷中所占比例變化幅度較小,穩(wěn)定性磷所占比例較大,約占到總磷的80%;與1992年基礎(chǔ)值相比,2016年有機(jī)肥和氮、磷化肥配施及單施高量有機(jī)肥處理穩(wěn)定性磷所占比例有所下降,下降幅度達(dá)6%~30%;中活性磷有所提升,提升幅度達(dá)3%~6%;活性磷提升幅度較大,其中單施高量有機(jī)肥提升幅度最大達(dá)24%。從1992年到2016年,在活性磷、中活性磷中有機(jī)磷和無(wú)機(jī)磷所占比例的變化特征表現(xiàn)為:活性磷中無(wú)機(jī)磷組分所占比例較大,中活性磷中有機(jī)磷組分占到絕大部分。長(zhǎng)期施肥可大量增加活性磷中無(wú)機(jī)磷所占比例,2016年與1992年相比,氮、磷化肥配施處理活性磷中無(wú)機(jī)磷所占比例增加幅度達(dá)14%~52%,有機(jī)肥和氮、磷化肥配施及單施高量有機(jī)肥處理活性磷中無(wú)機(jī)磷所占比例增加幅度達(dá)28%~45%,而長(zhǎng)期施肥對(duì)中活性磷中有機(jī)磷和無(wú)機(jī)磷所占比例影響較小。(3)長(zhǎng)期施肥條件下0~20 cm土層中總磷、有效磷、磷素盈余量及春玉米產(chǎn)量與不同活性磷素組分之間的相關(guān)關(guān)系通過(guò)對(duì)不同施肥處理1992年到2016年在0~20 cm土層中總磷、有效磷、磷素盈余量及春玉米產(chǎn)量與不同活性磷素組分含量之間進(jìn)行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn):活性磷、中活性磷與總磷、有效磷、磷素盈余量及春玉米產(chǎn)量均呈極顯著正相關(guān),其中活性磷、中活性磷與有效磷的相關(guān)性較大,相關(guān)系數(shù)分別為0.915、0.883;穩(wěn)定性磷與春玉米產(chǎn)量不相關(guān),與總磷、有效磷、磷素盈余量呈極顯著正相關(guān),其中穩(wěn)定性磷與磷素盈余量的相關(guān)性最大,相關(guān)系數(shù)達(dá)0.742。與1992年基礎(chǔ)值相比,2016年0~20 cm土層N_0P_0M_0、N_1P_1M_0處理總磷含量有所下降,其它施肥處理均有所提高。從1992年到2016年春玉米產(chǎn)量來(lái)看,不施肥處理春玉米產(chǎn)量較低,有機(jī)肥和氮、磷化肥配施處理春玉米產(chǎn)量整體要大于氮、磷化肥配施處理,而在不同氮、磷化肥配施處理之間及不同有機(jī)肥和氮、磷化肥配施處理之間春玉米產(chǎn)量差異性較小。在保證春玉米產(chǎn)量情況下,N_2P_1M_1的磷素盈余量最小,是一種較好的施肥方式。
【圖文】：

圖 2.1 Hedly 磷素分級(jí)方法2.4 統(tǒng)計(jì)分析2.4.1 計(jì)算公式作物吸磷量（kg/hm2）＝籽粒產(chǎn)量×籽粒含磷量＋秸稈產(chǎn)量×秸稈含磷量當(dāng)季磷素表觀盈虧（kg/hm2）＝施入土壤磷素總量－作物吸收磷素總量2.4.2 數(shù)據(jù)分析文中所有數(shù)據(jù)采用 Office 2007 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析與整理，，并利用 SPSS 1LSD 法進(jìn)行方差分析，Bivariate Correlation 進(jìn)行相關(guān)性分析。
【學(xué)位授予單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S153.6

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本文編號(hào)：2609046