免耕稻田磷素动态及组分特征的研究

摘要

免耕是实现低碳经济的一项重要农业措施；水稻是湖北省主要粮食作物之一，稻田免耕已得到了大面积的推广，但对于稻田免耕磷素养分循环的研究还不完善，本研究旨在探究该地区免耕稻田的磷素转化特征，为免耕技术的进一步优化提出理论依据。于2008年与2009年，选取湖北省武穴市油菜-水稻轮作制度下稻田为研究对象，通过大田试验与室内分析研究了免耕稻田水体与土壤的磷素转化特点及对环境的影响。试验共设4个处理，分别是免耕+不施肥(NTO)、翻耕+不施肥(CTO)、免耕＋复合肥(NTC)和翻耕＋复合肥(CTC)。主要研究了田面水、渗漏水的磷素动态与渗漏损失，施肥与耕作对土壤不同土层的速效磷(OP)、全磷(TP)的影响，耕作与施肥对磷酸酶活性的影响，耕作与施肥对有机磷(OP)和无机磷(IOP)及其组分的影响，施肥与耕作对土壤磷的吸附-解析特性与土壤固磷能力的影响。主要结论有：
　　 1)渗漏水溶解磷(RP)/渗漏水总磷(TP)在61.13％～92.74％范围，说明稻田肥料磷主要以可溶态磷下渗；施肥显著提高稻田田面水的磷素浓度，施肥后NTC和CTC田面水TP浓度分别达到9.79士0.65mg/L和8.25士0.29mg/L，一周后显著下降，施肥后一周内是控制田面水磷素径流损失的关键时期；在施磷肥后，田面水溶解磷(DP)的浓度达到稳定后仍保持在0.04mg/L～0.1mg/L，渗漏水RP浓度在0.047mg/L～0.117mg/L，超过了水体富营养化的临界值，表明这部分磷对环境的影响是不可忽视的；处理NTC田面水各形态磷素浓度均显著高于CTC处理。
　　 2)施肥显著增加了稻田土壤0～5cm土层的AP和TP含量，在土壤中呈现上高下低的分布，且这种随土层加深而含量降低的趋势免耕较翻耕明显。在施肥条件下TP有逐年增加的趋势；免耕没有影响0～5cm土层的TP和AP;但免耕施肥TP显著高于翻耕施肥处理；而翻耕施肥AP显著高于免耕施肥；施肥与耕作不影响5～20cm土层的AP与TP。
　　 3)免耕有利于提高磷酸酶活性，施磷肥有抑制磷酸酶活性的趋势。土壤磷酸酶活性在土层中的分布与AP分布相似，但是通过相关分析在表土层与AP没有相关性，而在深土层与AP呈现出显著正相关。
　　 4)施肥在表层土上降低了土壤磷固定能力。施肥降低了土壤的磷缓冲能力与对磷的吸附，增加了解析能力，但吸附与解析并不是简单的相反过程。在不施磷肥的条件下，免耕比翻耕促进土壤磷缓冲能力的增加；在翻耕条件下施肥降低了土壤磷缓冲能力，但在免耕的条件下，施肥增加了土壤磷缓冲能力。
　　 5)施肥与耕作不影响TOP含量。OP含量高低顺序为：MLOP＞HROP＞MROP＞LOP;施肥抑制OP各组分转化动态向LOP方向进行。免耕促进了LOP的转化。MLOP是较活跃的一个组分，向LOP与MROP和HROP的转化都比较活跃。IOP含量高低顺序为：Fe-P，O-P＞A1-P＞Ca-P;水稻收获后的TIOP含量较水稻种植前的TIOP含量降低。A1-P与Fe-P的有效性较高，翻耕促进A1-P与Fe-P的转化。免耕土壤磷的有效性高于翻耕。

目录

文摘

英文文摘

缩略词表

1．前言

1.1 研究目的和意义

1.2 国内外研究进展

1.2.1 稻田免耕的研究进展

1.2.2 稻田水体磷素的研究

1.2.3 稻田土壤的磷素及其转化

1.2.4 磷肥施用对环境的影响

1.3 立项依据及拟解决问题

1.4 项目来源

2 研究思路与方法

2.1 研究内容与技术路线

2.2 材料与方法

2.2.1 试验地点和材料

2.2.2 试验处理及田间设计

2.2.3 样品采集与分析

3. 结果与分析

3.1 稻田水体磷素动态

3.1.1 稻田田面水磷素动态

3.1.2 稻田渗漏水磷素动态

3.1.3 渗漏量

3.2 稻田土壤磷的转化规律

3.2.1 施肥与耕作对土壤全磷的影响

3.2.2 施肥与耕作对稻田土壤速效磷的影响

3.2.3 施肥与耕作对稻田土壤磷酸酶活性的影响

3.2.4 施肥与耕作对稻田土壤固磷能力的影响

3.2.5 施肥与耕作对磷组分的影响

3.2.6 施肥与耕作对稻田土壤吸附-解析特性的影响

4. 讨论与结论

4.1 田面水磷素变化

4.2 渗漏水磷素变化

4.3 施肥与耕作对土壤TP及AP的影响

4.4 施肥与耕作对土壤磷酸酶活性的影响

4.5 施肥及耕作对土壤固磷能力的影响

4.6 施肥与耕作对稻田土壤吸附-解析特性的影响

4.7 施肥与耕作对稻田土壤有机磷及无机磷组分的影响

4.8 结论

参考文献:

读研期间发表论文情况

致谢