不同磷源对石灰性土壤无机磷库的活化机理的研究
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不同磷源对石灰性土壤无机磷库的活化机理的研究
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【摘要】 目的:研究开发出一种适合在石灰性土壤条件下使用的高效液体滴灌专用复合肥料,并揭示该专用肥改善作物磷素营养以及活化土壤无机磷库的机理。方法:1.模拟实验:实验室条件下模拟分析了液体肥料中的活化剂液体磷酸和黄腐酸对单一形态的Ca8-P、Ca10-P、磷酸铝、磷酸铁的活化效果,研究活化剂对不同形态无机磷素的溶出率大小和随时间变化趋势。2.盆栽实验:采用盆栽实验的方法,研究了液体磷肥和固体颗粒磷肥及其不同施用方法对石灰性土壤pH值,微量元素有效性和各形态无机磷含量动态变化的影响,并研究了不同处理下加工番茄磷素营养效应以及对蔗糖代谢相关的酶活性的影响,同时还对土壤中各形态无机磷素含量和加工番茄吸磷量之间的相关性做了分析。3.大田实验:在田间滴灌条件下研究了液体磷肥和固体颗粒磷肥及其不同施用方法对石灰性土壤pH值,微量元素有效性和各形态无机磷含量动态变化影响,并研究了不同处理下加工番茄磷素营养效应和磷肥利用率,同时还对土壤中各形态无机磷素含量和加工番茄吸磷量之间的相关性做了分析。结果:1.模拟实验:结果表明,液体磷酸和黄腐酸都能够溶解一部分Ca8-P、Ca10-P、磷酸铝和磷酸铁,起到活化难溶无机磷素形态的作用,液体磷酸处理的溶出效果大于黄腐酸处理。48h时,液体磷酸的处理分别溶出了Ca8-P、Ca10-P、磷酸铝和磷酸铁的22.2%、18.8%、28.8%和32.2%,而黄腐酸处理只溶出了17.4%、5.0%、8.8%和10.8%。从变化趋势上看,各处理的溶出量都随时间变化而逐渐增大,加入活化剂的时间越久,单位时间内的溶出量越小。2.盆栽实验:结果表明,液体磷肥追施可以在一定程度上降低土壤的pH值,保持土壤中较高的Ca2-P和Ca8-P含量(P=0.05),并同时降低Al-P和Ca10-P含量(P=0.05),从而提高了土壤磷素的有效性。液肥追施的处理可以显著提高土壤中微量元素Fe、Mn、Cu的有效性(P=0.05),提高了肥料中微量元素的利用率。与重过磷酸钙固体肥料基施相比,液体肥料施用明显改善了番茄磷素营养状况和干物质的积累,提高番茄品质。液肥追施处理的加工番茄生物量、吸磷量、番茄红素、可溶性固形物、可溶性糖含量比固体颗粒磷肥全部基施处理分别提高了17.4%、40.2%、29.1%、21.1%和8.2%(P=0.05)。同时液肥追施的处理对和蔗糖代谢相关的酶;转化酶(酸性转化酶AI、中性转化酶NI)、蔗糖合成酶SS、蔗糖磷酸合成酶SPS的活性产生显著影响,和使用固体肥料的处理相比,具体表现在AI和NI活性的降低,SS和SPS活性的升高上,从而更加有利于加工番茄果实中糖分的积累和品质的形成。土壤中的Ca2-P和Ca8-P含量与加工番茄吸磷量有比较好的相关性,相关系数分别达到0.9。3.大田实验:结果表明,各施肥处理对0-20cm土层pH值变化影响不显著,Ca2-P和Ca8-P含量随施肥时间明显下降,而Ca10-P含量则显著上升,表明磷肥在石灰性土壤中不断向Ca10-P转化和固定。液体磷肥追肥处理0-20cm土层Ca2-P含量在各时期均显著高于其他施肥处理(P=0.05),同时可以明显保持土壤0-20cm土层较高的Ca8-P含量。与其他施肥处理相比,液体磷肥追施可减少石灰性土壤对磷的固定,增加0-20cm土层Ca2-P和Ca8-P含量(P=0.05),显著提高了土壤磷的有效性。液体肥料追施处理的土壤有效Fe、Mn、Zn、Cu含量均显著高于其他处理,提高了肥料中微量元素的利用率。同时,液体磷肥追施处理可显著提高加工番茄叶片含磷量和经济产量(91725 kg hm-2)。与传统的TSP颗粒作基肥处理(CK1)相比,液体肥料全做追肥可使加工番茄经济产量提高26.7%,并明显提高了磷肥利用率。经过土壤中各无机磷素形态含量与加工番茄植株吸磷量的相关性分析可知,土壤中Ca2-P含量、Ca8-P含量和Al-P含量与吸磷量具有一定的相关性,相关系数分别达到0.7和0.8919。第一章 绪论 12-20
1.1 选题的背景及研究的意义 12-13
1.2 研究领域国内外的研究动态及发展趋势 13-20
1.2.1 提高土壤磷有效性的途径 14-17
1.2.2 磷在土壤中的转化 17-18
1.2.3 影响磷肥转化的因素 18-20
第二章 材料和方法 20-31
2.1 研究目标 20
2.2 研究内容 20-21
2.3 技术路线 21
2.4 实验设计 21-24
2.4.1 模拟实验设计 21-22
2.4.2 盆栽实验设计 22-23
2.4.3 大田实验设计 23-24
2.5 测定指标及分析方法 24-31
2.5.1 土壤无机磷分组的测定 24-27
2.5.2 盆栽实验加工番茄生育期结束后根量测定 27
2.5.3 土壤pH 值测定 27
2.5.4 土壤微量元素有效性的测定 27
2.5.5 加工番茄番茄红素的测定 27-28
2.5.6 可溶性固形物测定 28
2.5.7 可溶性糖的测定 28
2.5.8 酸度测定 28-29
2.5.9 植株样品全磷含量 29
2.5.10 与蔗糖代谢相关的转化酶、蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶的活性测定 29-31
第三章 黄腐酸、液体磷酸对无机磷素活化的的影响 31-35
3.1 结果与分析 31-35
3.1.1 黄腐酸、液体磷酸对Ca8-P 溶出效果随时间变化的影响 31-32
3.1.2 黄腐酸、液体磷酸对Ca10-P 溶出效果随时间变化的影响 32-33
3.1.3 黄腐酸、液体磷酸对Al-P 和Fe-P 溶出效果随时间变化的影响 33-35
第四章 盆栽条件下不同磷源对石灰性土壤各形态无机磷转化、加工番茄磷素吸收及品质的影响 35-44
4.1 不同肥料处理对土壤 pH 值的影响 36
4.2 不同肥料处理对土壤无机磷各形态含量动态变化的影响 36-39
4.2.1 不同肥料处理对土壤Ca2-P 含量变化的影响 36-37
4.2.2 不同肥料处理对土壤Ca8-P 含量变化的影响 37-38
4.2.3 不同肥料处理对土壤Al-P 含量变化的影响 38-39
4.2.4 不同肥料处理对土壤Ca10-P 含量变化的影响 39
4.3 不同肥料处理对土壤微量元素有效FE、MN、ZN、CU的影响 39-40
4.4 不同肥料处理对加工番茄生长特性的影响 40-42
4.4.1 不同肥料处理对加工番茄生物量、吸磷量、各器官含磷量的影响 40-41
4.4.2 不同肥料处理对加工番茄品质(番茄红素、可溶性固形物、可溶性糖、酸度的影响 41
4.4.3 不同肥料处理对加工番茄成熟期果实中酶活性的影响 41-42
4.5 土壤中不同形态的无机磷素含量与加工番茄吸磷量之间相关性研究 42-44
第五章 滴灌栽培条件下不同磷源对石灰性土壤各形态无机磷转化、加工番茄磷素吸收及品质的影响 44-52
5.1 不同肥料处理对0-20CM土层土壤PH 值动态变化的影响 44-45
5.2 不同肥料处理0-20CM土层各形态钙磷含量的动态变化的影响 45-47
5.2.1 不同肥料处理对0-20cm 土层Ca2-P 含量变化的影响 45-46
5.2.2 不同肥料处理对0-20cm 土层Ca8-P 含量变化的影响 46-47
5.2.3 不同肥料处理对0-20cm 土层Ca10-P 含量变化的影响 47
5.3 收获后不同肥料处理对石灰性土壤各形态无机磷含量变化以及对土壤微量元素含量的影响 47-50
5.3.1 收获后不同肥料处理对石灰性土壤各形态无机磷含量变化影响 47-49
5.3.2 收获后不同肥料处理对石灰性土壤微量元素含量的影响 49-50
5.4 不同肥料处理对加工番茄生物学的效应分析 50-51
5.5 不同肥料处理土壤0-20CM各无机磷素形态含量与加工番茄植株吸磷量之间的相关性分析 51-52
第六章 讨论和分析 52-56
6.1 液体磷肥对土壤 pH 值变化的影响 52
6.2 液体磷肥和固体磷肥对土壤中无机磷素不同形态转化的影响 52-53
6.3 不同肥料对石灰性土壤中有效 Fe、Mn、Zn、Cu 含量的影响 53
6.4 不同肥料对加工番茄果实糖类代谢相关酶的活性及其品质形成的影响 53-54
6.5 土壤不同无机磷素形态含量与加工番茄植株吸磷量之间的相关性分析 54-56
第七章 结论 56-57
第八章 研究展望 57-59
8.1 创新点 57
8.2 今后研究建议 57-59
参考文献 59-66
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长期施磷石灰性土壤无机磷形态特征及其有效性研究
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3秒自动关闭窗口膨润土对山西省石灰性土壤无机磷有效性的研究
在山西省的石灰性土壤中,一方面由于土壤矿质磷素难以释放,多为丰富的碳酸钙所固定;另一方面,又由于磷在雨水中不能循环,也不易从有机残茬中释放,土壤施用磷肥后又容易被固定转化成无效磷的化合物,使磷的利用率降低,从而造成石灰性土壤大面积缺磷。长期以来,对于磷的有效利用问题的探讨一直是磷的研究中心。膨润土是本省一种储量丰富的矿石,它不仅具有较强的阳离子交换性能,而且有较好的吸附性能。本试验利用其吸附性能较高这一特点,充当土壤改良剂,采用本省石灰性土壤,施加外源磷后引起无机磷形态的变化,防止外源磷为碳酸钙所固定,提高磷的有效性,试验结果如下。1材料和方法1.1供试材料1.1.1供试土壤供试土壤选用山西省石灰性土壤,从北向南依次采集了大同市阳高县、忻州市、晋中太谷果园土和临汾乔李镇的水平地带性土壤栗钙土、褐土的四个土样。采样深度0～20cm,土壤基本理化性状见表1。1.1.2外源磷磷酸二氢钾。1.2试验方法1.2.1恒温箱培养试验本试验分3...&
(本文共2页)
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山西石灰性土壤大面积缺磷 ,由于碳酸钙对磷的固定 ,土壤中无机磷中约有 70 %～ 80 %以Ca P形态存在[1～ 3 ] 。水溶性磷肥施入土壤后 ,随时间的推移逐步向Ca8 P转化 ,致使磷肥利用率很低[4] 。磷肥的研究核心仍是从各方面探索其有效利用条件 ,以提高其利用率。膨润土 (bentonite)又叫斑脱岩 ,是一种以蒙脱石为主要成分的粘土岩 ,呈片状 ,具有很强的吸附性和阳离子交换量[5] 。本试验对山西主要水平地带性土壤无机磷形态、加入外源磷后无机磷形态的转化、施加膨润土后无机磷形态的转化和磷的有效性几方面进行了探讨 ,以期为提高山西石灰性土壤磷的有效性提供科学依据。1　材料与方法1
1　材料供试土壤采自山西阳高、忻州、太谷、临汾 4个地区的水平地带性土壤栗钙土、褐土 ,风干磨碎后过1 8目筛 ,其理化性状见表 1。供试膨润土采自山西浑源县 ,风干磨碎后过 1 0 0目筛 ,外源磷采用磷酸二氢钾。表 1　供试土...&
(本文共4页)
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选择适当的无机磷分级方法,对研究土壤中无机磷形态的转化及其有效性‘¨,提供土壤供磷状况,指导合理施用磷肥有重要意义‘31。 Chang,S.C-Jackson(1 957)提出的土壤无机磷分级方法较为清楚地阐述了土壤无机磷的化学形态与性质‘",目前在国内外应用较为广泛。但该法在石灰性土壤上的应用存在着一些缺陷c‘)【”。苏联rHH一3eypT-Ⅱe6e~eBa(1971)根据石灰性土壤的特点,在Chang,S.C.一Jac]《son方法的基础上,按照无机磷溶解度大小、结晶度及对作物有效性的差异分为五级,基本克服了Cltang,S.C。一.Jackson法在石灰性土壤上应用的缺陷"】。 应用无机磷分级方法研究石灰性土壤各级磷的有效性国内外已有报道【”‘q),但大多应用Chang,S.C.-Jackson分级方法,住石灰性旱地土壤上,有的认为Ca—P、A【一P为主要有效磷源,有的认为Al—P、Fe—P为主要有效磷源,电有认为Ca—P...&
(本文共5页)
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石灰性土壤中的无机磷与酸性和中性土壤相比,其重要特征之一,是磷酸钙盐所占比重极大。但是,迄今关于石灰性土壤磷酸钙盐的不同形态及其有效性,在国内外的报道都不多。其重要原因之一,是缺乏对石灰性土壤中磷酸钙盐的分级技术。本文以北方石灰性土壤的主要土类为对象,比较系统地介绍了这方面的工作,提出了石灰性土壤无机磷的分级体系,此分级体系的特点是,可以将石灰性土壤中占有极大比重的磷酸钙盐分离成3级,并研究了这一分级体系中分离出的磷酸钙盐和用改进的浸提剂浸提出的磷酸铁盐和张守敬的分级体系中有关的各级磷酸盐的关系,进而通过生物试验对其有效性进行了初步的评价。一、石灰性土壤中无机磷的分级体系 根据张守敬等人提出的土壤无机磷的分级体系〔1〕,土壤无机磷可分成以下几种主要形 态:AI一P(磷酸铝盐,下同),Fe一P(磷酸铁盐,下同),Ca一P(磷酸钙盐,下同)和O一P (闭蓄态磷,下同)。这个方法的提出,对推进磷的土壤化学和农业化学领域的研究起了很大的...&
(本文共4页)
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随着农业生产条件的改善,产量不断提高,北方石灰性土壤对磷的需求量也越来越大。进入土壤中的磷有多种存在形态,不同类型土壤中磷的存住形态及其对作物的有效性有很大差异。自张守敬和·Jackson(1957)提出土壤磷酸盐的系统分级方法以后,选择有效磷提取剂的依据逐浙转向研究提取土壤中不同形态磷的含量与相对比例。 张守敬的分级体系用于石灰性土壤尚有困难。为了避免测定时钙的影响,Syers等人(1972)提出修订方法,认为石灰性土壤中的磷酸铁和磷酸铝应合并成一级。该法在近年国外的研究中被采用。石灰性土壤中的无机磷以Ca—P为主,不同Ca—P的化学活性及有效性差异很大。根兹布勒哥等将Ca—P依其化学活性不同进一步分为Ca—PI、Ca—PIⅧC卜PI三级,但该法尚未被广泛应用。 本文测重于以Syers法进行分级测定,并以Ca—P的进一步分级做参考,结合盆栽试验,利『仃数学方法探讨关中石灰性土壤对冬小麦的有效磷源。裹1一、材料和方法 供试土壤采...&
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目的:研究开发出一种适合在石灰性土壤条件下使用的高效液体滴灌专用复合肥料,并揭示该专用肥改善作物磷素营养以及活化土壤无机磷库的机理。方法:1.模拟实验:实验室条件下模拟分析了液体肥料中的活化剂液体磷酸和黄腐酸对单一形态的Ca8-P、Ca10-P、磷酸铝、磷酸铁的活化效果,研究活化剂对不同形态无机磷素的溶出率大小和随时间变化趋势。2.盆栽实验:采用盆栽实验的方法,研究了液体磷肥和固体颗粒磷肥及其不同施用方法对石灰性土壤pH值,微量元素有效性和各形态无机磷含量动态变化的影响,并研究了不同处理下加工番茄磷素营养效应以及对蔗糖代谢相关的酶活性的影响,同时还对土壤中各形态无机磷素含量和加工番茄吸磷量之间的相关性做了分析。3.大田实验:在田间滴灌条件下研究了液体磷肥和固体颗粒磷肥及其不同施用方法对石灰性土壤pH值,微量元素有效性和各形态无机磷含量动态变化影响,并研究了不同处理下加工番茄磷素营养效应和磷肥利用率,同时还对土壤中各形态无机磷素含...&
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扬州大学 硕士学位论文
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