中国农业科学 ›› 2025, Vol. 58 ›› Issue (12): 2382-2396.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2025.12.009
路鹏1(), 冯佳1, 李莉1, 杨莉1, 杨雷1(
), 吕德智1, 薛彦飞2
收稿日期:
2024-08-23
接受日期:
2024-12-10
出版日期:
2025-06-19
发布日期:
2025-06-19
通信作者:
联系方式:
路鹏,E-mail:lupeng8602@163.com
基金资助:
LU Peng1(), FENG Jia1, LI Li1, YANG Li1, YANG Lei1(
), LÜ DeZhi1, XUE YanFei2
Received:
2024-08-23
Accepted:
2024-12-10
Published:
2025-06-19
Online:
2025-06-19
摘要:
【目的】通过研究长期不同施肥对小麦根际、非根际土壤中各组分有机磷和无机磷的影响,揭示各组分有机磷和无机磷对土壤有效磷的贡献,为合理培肥土壤,有效利用土壤磷提供理论依据。【方法】采集不同施肥处理(对照,不施任何肥料(CK)、氮钾肥配施(NK)、氮磷钾肥配施(NPK)、有机肥配施氮磷钾(MNPK))的小麦根际、非根际土壤样品,采用蒋柏藩-顾益初改进的Chang和Jackson石灰性土壤无机磷分级方法和Bowman-Cole有机磷分级方法分别对土壤中各无机磷组分(二钙磷(Ca2-P)、八钙磷(Ca8-P)、铝结合态磷(Al-P)、铁结合态磷(Fe-P)、闭蓄态磷(O-P)和十钙磷(Ca10-P))和有机磷组分(活性有机磷(L-OP)、中度活性有机磷(ML-OP)、中稳性有机磷(MR-OP)、高稳性有机磷(HR-OP))含量进行测定。【结果】长期平衡施肥(NPK,MNPK),尤其是有机肥的施用(MNPK),显著提高了土壤有机磷水平,降低了土壤pH,显著提高了土壤有机磷中的L-OP、ML-OP和MR-OP和无机磷中的Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P、O-P含量。有机磷主要以ML-OP存在,其次依次为MR-OP、L-OP和HR-OP,在根际土中占有机磷总量的73.4%、15.6%、5.4%和5.6%,在非根际土中占有机磷总量的72.1%、15.8%、6.0%和6.1%;无机磷平均含量为Ca10-P>Ca8-P>Al-P>O-P>Fe-P>Ca2-P,在根际土中分别占无机磷总量的51.2%、15.7%、12.3%、11.4%、7.2%、2.2%,在非根际土中分别占无机磷总量的53.2%、15.4%、11.6%、10.9%、6.7%、2.2%。在根际土壤中,影响磷活化系数(PAC)的磷组分排序为ML-OP>Al-P>Ca2-P>L-OP>Ca8-P>MR-OP>Fe-P>O-P>Ca10-P>HR-OP。在非根际土壤,影响PAC的磷组分排序为Ca2-P>L-OP>Ca8-P>Al-P>ML-OP>Fe-P>MR-OP>Ca10-P>HR-OP>O-P。【结论】长期平衡施肥,尤其是施用有机肥,显著提高了根际土壤中中等活性有机磷、缓效态无机磷的有效性,非根际土壤中活性有机磷、活性无机磷的有效性也显著提高。根际土壤中有效磷主要来源于ML-OP、Al-P,非根际土壤中的有效磷则主要来源于L-OP、Ca2-P。这表明合理培肥土壤可以有效的提高土壤磷素的有效性。
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表1
供试塿土根际和非根际土壤有机碳含量和pH"
处理 Treatment | 根际土壤 Rhizosphere soil | 非根际土壤 Bulk soil | ||
---|---|---|---|---|
有机碳含量 SOC (g·kg-1) | pH | 有机碳含量 SOC (g·kg-1) | pH | |
CK | 8.83±0.10a | 8.36±0.07a | 7.90±0.35b | 8.51±0.15a |
NK | 10.19±0.20a | 8.20±0.02b | 9.14±0.17b | 8.39±0.11a |
NPK | 11.34±0.21a | 8.14±0.04b | 10.32±0.14b | 8.29±0.03a |
MNPK | 16.96±0.64a | 8.01±0.03b | 15.13±0.41b | 8.17±0.07a |
表2
小麦根际土壤磷组分与碱性磷酸酶活性(ALP)之间的通径分析"
作用因子 Factor | 直接作用 Direct effect | 间接作用 Indirect effect | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
x1→y | x2→y | x3→y | x4→y | x5→y | x6→y | x7→y | x8→y | x9→y | x10→y | ||
L-OP (x1) | 0.38 | - | 0.08 | 0.54 | -0.05 | -0.15 | -0.05 | 0.00 | 1.11 | -0.20 | 0.10 |
ML-OP (x2) | 0.08 | -0.37 | - | 0.54 | -0.04 | -0.14 | -0.05 | -0.01 | 1.06 | -0.20 | 0.08 |
MR-OP (x3) | 0.55 | -0.37 | 0.08 | - | -0.04 | -0.14 | -0.05 | -0.01 | 1.08 | -0.20 | 0.08 |
HR-OP (x4) | -0.13 | -0.15 | 0.03 | 0.17 | - | -0.11 | -0.03 | 0.00 | 0.59 | -0.11 | 0.17 |
Ca2-P (x5) | -0.16 | -0.35 | 0.07 | 0.49 | -0.08 | - | -0.05 | -0.01 | 1.09 | -0.20 | 0.13 |
Ca8-P (x6) | -0.06 | -0.36 | 0.07 | 0.50 | -0.07 | -0.15 | - | 0.00 | 1.11 | -0.21 | 0.13 |
Ca10-P (x7) | -0.22 | 0.06 | -0.02 | -0.19 | 0.01 | 0.04 | 0.01 | - | -0.20 | 0.02 | 0.00 |
Al-P (x8) | 1.13 | -0.37 | 0.08 | 0.52 | -0.07 | -0.16 | -0.06 | 0.00 | - | -0.21 | 0.12 |
Fe-P (x9) | -0.18 | -0.37 | 0.08 | 0.51 | -0.07 | -0.15 | -0.06 | 0.00 | 1.12 | - | 0.12 |
O-P (x10) | -0.21 | -0.20 | 0.04 | 0.24 | -0.12 | -0.12 | -0.04 | 0.00 | 0.71 | -0.14 | - |
表3
小麦非根际土壤磷组分与碱性磷酸酶活性(ALP)之间的通径分析"
作用因子 Factor | 直接作用 Direct effect | 间接作用 Indirect effect | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
x1→y | x2→y | x3→y | x4→y | x5→y | x6→y | x7→y | x8→y | x9→y | x10→y | ||
L-OP(x1) | 1.63 | - | 0.34 | -1.35 | 0.01 | 0.63 | 0.22 | 0.00 | -0.32 | -0.20 | 0.01 |
ML-OP(x2) | 0.35 | 1.59 | - | -1.33 | 0.01 | 0.62 | 0.20 | 0.00 | -0.31 | -0.19 | 0.01 |
MR-OP(x3) | -1.36 | 1.61 | 0.34 | - | 0.01 | 0.63 | 0.21 | 0.00 | -0.31 | -0.19 | 0.01 |
HR-OP(x4) | 0.03 | 0.66 | 0.15 | -0.53 | - | 0.27 | 0.08 | 0.00 | -0.11 | -0.10 | 0.00 |
Ca2-P (x5) | 0.66 | 1.55 | 0.33 | -1.30 | 0.01 | - | 0.21 | 0.00 | -0.31 | -0.19 | 0.01 |
Ca8-P (x6) | 0.23 | 1.55 | 0.31 | -1.26 | 0.01 | 0.60 | - | 0.00 | -0.31 | -0.20 | 0.01 |
Ca10-P (x7) | 0.00 | 1.05 | 0.19 | -0.91 | 0.00 | 0.37 | 0.16 | - | -0.22 | -0.12 | 0.01 |
Al-P (x8) | -0.32 | 1.61 | 0.33 | -1.32 | 0.01 | 0.62 | 0.22 | 0.00 | - | -0.20 | 0.01 |
Fe-P (x9) | -0.21 | 1.58 | 0.32 | -1.28 | 0.02 | 0.62 | 0.22 | 0.00 | -0.31 | - | 0.01 |
O-P (x10) | 0.02 | 1.19 | 0.22 | -0.93 | 0.01 | 0.48 | 0.20 | 0.00 | -0.26 | -0.17 | - |
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