亚热带耕地土壤速效磷含量与淋失研究

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本研究在剖析亚热带区域代表性稻田和旱地表层土壤速效磷含量现状的基础上,围绕亚热带典型耕作土壤磷素淋失临界值及其主要影响因素科学问题,重点开展亚热带稻田土壤速效磷含量及其淋失研究,主要结论如下:1、亚热带耕地表层土壤速效磷含量现状剖析结果表明:亚热带各参试样县稻田表层土壤速效磷含量相对值的差异达到显著或极显著水平,且存在随着取样区域纬度的降低,稻田表层土壤速效磷含量统计值呈现出不断增加的趋势;按稻田表层土壤速效磷含量相对值大小排序为高州市>台山县>桂阳县>英德市>武鸣县>兴安县>潜江市>武冈市>浠水县>桃源县;若设亚热带稻田表层土壤速效磷含量50 mg/kg为稻田土壤饱和容量,则浠水、潜江、桃源、武冈等县(市)稻田土壤磷素迁移风险较少;桂阳、兴安和武鸣等县(市)存在一定的稻田土壤磷素迁移风险,应适当控制磷肥施用。与稻田表层土壤速效磷含量平均相对值、相对值变幅及大小序列比较,各参试样县(市)旱地表层土壤速效磷含量平均相对值不仅明显偏高、变幅显著加大、且按旱地表层土壤速效磷含量相对值大小排序为高州市>台山县>武冈市>桃源县>桂阳县>兴安县>武鸣县>浠水县>潜江市>英德市;同时,与稻田表层土壤速效磷含量不同,旱地表层土壤速效磷含量没有随纬度变化的地带性分布规律;相对于稻田土壤磷素迁移风险,除台山和高州县旱地土壤存在一定的磷素迁移风险外,其他8个县的旱地土壤磷素迁移风险较小,但对于台山部分旱地和高州大部分旱地土壤有效磷含量较高,则应严格控制旱地磷肥施用。2、亚热带耕地土壤磷素淋失临界值模拟结果表明:亚热带供试稻田土壤速效磷淋失的平均临界值为88.12mg/kg,变幅为56.6122.8(mg/kg),旱地土壤磷素淋失临界值模拟结果的平均值为82.4mg/kg,变幅为56.6122.8(mg/kg);土壤磷素淋失模拟临界值分布频率分析结果指出,稻土壤磷素淋失模拟临界值95105(mg/kg)分布频率达到71.4%,旱地土壤磷素淋失模拟临界值5680(mg/kg)分布频率达到66.7%;从成土母质类别的角度讲,除冲积土和下蜀黄土形成旱地外,亚热带耕地中的旱地,尤其是第四纪红土和红砂岩土形成的旱地,其土壤磷素淋失临界值相对较稻田土壤磷素淋失临界值低。此外,供试土壤PH、粘粒、CEC、有机质、交换性Ca、交换性Mg、和Fe2O3含量等7个化学性质指标中,CEC、交换性Mg和Fe2O3对土壤磷素淋失临界值影响较大,其中CEC为正相影响,交换性Mg和Fe2O3为负相影响。3、亚热带湖区稻田土壤速效磷含量与淋失分析结果表明:不同施肥处理下湖区稻田土壤表层中全磷含量与有效磷含量呈显著线性正相关(r=0.984),单纯施用无机磷肥虽然不能明显提高土壤表层的全磷含量,但可明显提高土壤表层的有效磷含量;无机有机混施处理,随着猪粪施用量的增加,土壤表层全磷和有效磷含量不断升高;当猪粪施用量达到NK6M处理量后,继续增加猪粪施用量(如NK8M处理),土壤表层全磷和有效磷含量均呈现出回落现象,即出现报酬递减规律;不同水分管理方式对湖区稻田土壤表层全磷和有效磷含量,没有明显的差异性影响。从土壤剖面看,湖区稻田表层20cm土壤速效磷含量饱和容量为40.75mg/kg;在地下2040cm处的稻田土当中,速效磷含量在NK6M处理方式下达到最大值,为7.76mg/kg;在地下4060cm的稻田土壤中,速效磷含量在NK8M处理方式下达到最大值,为7.86mg/kg;在地下6080cm的稻田土壤中,速效磷含量在NK8M处理方式下达到最大为8.09mg/kg。此外,二段线性拟合结果指出,湖区稻田土壤有效磷饱和容量为39.2 mg/kg,若以此为标准,我们可以得出本试验中,NK4M、NK6M和NK8M三个施肥处理存在有效磷淋失风险,尤其是NK6M处理。4、亚热带丘陵区稻田土壤速效磷含量与淋失分析结果表明:不同施肥方式下,各处理间稻田表层土壤速效磷含量的差异达到极显著水平;稻田表层土壤速效磷含量与N、P、K施肥量均呈现出线性正相关,其中稻田表层土壤速效磷含量与K施肥量的线性正相关达到显著水平,稻田表层土壤速效磷含量与N、P施肥量的线性正相关达到极显著水平。不同P施肥量下,各处理间稻田表层土壤速效磷含量的差异达到显著水平;磷肥不同施用量与稻田表层土壤速效磷含量之间呈现出显著线性正相关(相关系数为.976)。二段线性拟合结果指出,丘陵区稻田表层土壤有效磷饱和容量为47.6 mg/kg,若以此为标准,我们可以得出本试验中,3M、2M+2P、2M+4P和2M+6P四个施肥处理存在有效磷淋失风险,尤其是2M+6P处理。此外,丘陵区红壤稻田施牛粪可在一定程度上提高稻田PH值。5、土壤速效磷与水稻产量关系分析结果表明:在本试验中,从CK、NPK、1M、2M到3M处理,稻田表层土壤速效磷含量和稻谷产量均呈不断增加趋势,但两者间的增长方式不同,前者几乎呈指数增长,而后者则呈逻辑斯蒂增长;在有机无机肥料混施处理中,稻田表层土壤速效磷含量和稻谷产量之间没有同步变化规律可循。稻田不同土层土壤速效磷含量和稻谷产量之间无明显相关关系。
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