滴灌条件下液体磷源在石灰性土壤的有效性及磷肥高效利用研究-植物营养学专业论文.docx

2石河子大学学位论文独创性声明及使用授权声明 2 学位论文独创性声明 本人所呈交的学位论文是在我导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所 知，除文中已经注明引用的内容外 ，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示谢意。 研究生签名： 时间： 年 月 日 使用授权声明 本人完全了解石河子大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留学位论文并向 国家主管部门或指定机构送交论文的电子版和纸质版。有权将学位论文在学校图书馆保存并 允许被查阅。有权自行或许可他人将学位论文编入有关数据库提供检索服务。有权将学位论 文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。 研究生签名： 时间： 年 月 日 导师签名： 时间： 年 月 日 滴灌条件下液体磷源在石灰性土壤的有效性及磷肥高效利用研究 滴灌条件下液体磷源在石灰性土壤的有效性及磷肥高效利用研究 PAGE PAGE 10 第一章 绪言 1.1 研究背景及意义 磷作为植物生长发育必需的主要营养元素之一，既是植物体内核酸、磷脂、 植素等重要有机化合物的组分，同时又以多种方式参与植物体内碳水化合物、氮 素、脂肪等物质的代谢过程。植物所利用的磷素主要来源于土壤，土壤中磷的总 含量为 0.02%~0.2%，其中 P2O5 为 0.05%~0.46%，与其它大量营养元素相比含量 较低 (程宪国, 1991)。 石灰性土壤广约占世界土地面积的 1/3，泛分布在南北纬 10~40 度之间的干 旱和半干旱地区。石灰性土壤较高的 pH 值(7.5~8.5)和石灰质含量，使大部分磷 被土壤固定，成为作物难以利用的磷酸钙盐，极大的降低了土壤中磷的有效性(朱 祖祥, 1983; 姚晓芹, 2005)。据联合国粮食农业组织 2000 年的调查显示，全世界 13.19 亿 hm2 的耕地中约 43%缺磷，这其中有超过 8 亿 hm2 的石灰性土壤在用于 耕作，特别是在一些干旱地区和地中海气候的地区。据 90 年代全国土壤普查资 料估算，中国 1.07 亿 hm2 农田中大约有 2/3 严重缺磷(李庆逵, 1992; 张清, 2007 )。 在土壤磷库组成中，土壤无机磷一般占土壤全磷的70%左右，有机磷占 10%~15 % (袁可能, 1983)，这其中约有2/3的无机磷和1/3的有机磷是作为无效态 存在的(寇长林, 1999)。土壤中无机磷分为矿物态、吸附态和水溶态3种形态，矿 物态磷含量最高，主要由石灰性土壤中的磷灰石与酸性土壤中的磷酸铝铁构成； 吸附态磷的含量居中，主要指被粘土矿物和土壤有机质所吸附的部分磷酸盐，通 常以H2PO4-和HPO42-为主，PO43-较少；水溶态磷含量最低，是可被植物直接吸收 利用的磷形态，一般只有0.1~1mg·kg-1(袁可能, 1983)。土壤有机磷化合物包括肌 醇磷酸盐、植酸态磷、核酸态磷、磷脂态磷、磷酸糖、磷蛋白等。有机磷不易被 土壤矿物固定，在土壤中的移动性较无机磷高，溶于水后可直接被作物吸收，难 溶的有机磷也可经矿化后转化成无机磷形态供作物吸收利用(Dalal RC, 1977; Tate KB, 1984)。研究表明，在无肥料施入情况下，通过微生物和磷酸酶对土壤 有机磷的分解，仍然可以使土壤无机磷总量得到增加，说明了有机态磷对土壤有 效磷供应的重要作用(梁美英, 2008)。土壤有机磷对植物磷营养的作用已越发受 到人们的重视。 几十年来，尽管人们已经利用了大量的磷肥去改善作物的磷营养状况，但是 作物当季利用的磷却只有10%~25%，在固磷作用较高的石灰性土壤中，残余的 磷肥对后继作物的效力随着时间下降十分明显(Barrow NJ, 1973; Hettiarachchi GM, 2006)。石灰性土壤有效磷含量不足是造成作物缺磷的直接原因，土壤特定 的理化性状及磷酸盐的化学行为，使可溶性磷极易被粘土矿物吸附或发生沉淀反 应形成各种难溶的磷酸盐。大部分磷酸盐施入土壤后很快被土壤胶体和土壤固相 土粒吸附或固定，作为无效态(难溶态)在土壤中积累，大大降低了土壤磷的有效 性，不仅不能满足一般作物的生理需求，更在一定程度上限制了作物产量的提高 (来璐, 2003; 王改兰, 2004; 张清, 2007)。植物生长所需的磷几乎完全通过扩散方 式进行迁移，磷在土壤中的扩散速度非常缓慢，平均约为20μm.h-1，一般不超过 1~3 mm，基本不存在淋溶损失(刘建中, 1994)，各种速效磷的化合物在土壤中很 容易转变为缓效态或无效态的化合物。 新疆大部分为石灰性土壤，土壤中的磷主要以无机形态存在，土壤有效磷的 含量较低，磷肥在当地农业生产中起着极其重要的作用。如何提高磷肥的利用效