全 文 :收稿日期:!""#$%%$"& 接受日期:!""’$"%$("
基金项目:国家重点基础研究发展计划项目(!""&)*%!%%"+);中国科学院知识创新工程项目(,-).!$/0$1!();湖南省自然科学基金
("’22("3")资助。
作者简介:陈安磊(%3##—),男,江苏沛县人,硕士,助理研究员,主要从事土壤化学和环境污染方面的研究。
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长期有机物循环利用对红壤稻田
土壤供磷能力的影响
陈安磊%,谢小立%,王凯荣!,高 超(
(%中国科学院亚热带农业生态研究所,湖南长沙 1%"%!&;!青岛农业大学农业生态与环境健康研究所,山东青岛 !++%"3;
(湖北省水土保持监测中心,湖北武汉 1(""#%)
摘要:采用盆栽试验,研究了长期不同施肥处理定位试验土壤供磷能力的差异,并从土壤磷素平衡、全磷、有机磷、
B6@5>8C和 D*8C的含量的变化等方面探索了导致供磷能力差异的原因。结果表明,长期施用磷肥能显著提高土壤
的供磷能力,其中以有机物循环利用配合磷肥施用处理土壤的供磷量能力最高,植株平均吸磷量是长期不施磷肥
处理的 (E&倍,比长期施用磷肥处理平均高出 &3E’F。长期单施氮肥导致土壤供磷能力衰竭,植株总吸磷量比长期
不施肥还低 %#E!F,单一有机物循环利用和配施 G肥植株总吸磷量比长期不施肥分别高 ’"E(F和 1"E!F。有机物
循环利用能明显提高土壤微生物对磷素的固持量,土壤微生物对无机磷的利用可能是其向有效磷转化的关键途
径。磷肥配合系统内有机物循环利用是提高红壤稻田土壤供磷能力的有效施肥模式。
关键词:红壤性水稻土;有机物循环利用;土壤供磷能力;长期施肥
中图分类号:H%1#E!;H%&’ 文献标识码:I 文章编号:%""’$&"&.(!""’)"&$"’#1$"+
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植物营养与肥料学报 !""’,%1(&):’#1$’#3
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我国南方的土壤大部分缺磷,56年代的施肥试
验确认了施用磷肥的产量效应[7],从而推动我国农
田磷肥的大量投入。稻田是红壤区重要的土地利用
方式之一,但磷肥的当季利用率仅有 768!9:8[9],
这一方面表明施入的磷肥有 ;:8!<68积累在土壤
中,另一方面说明土壤的供磷能力对作物的磷素吸
收有重要作用。如何利用简便易行的措施提高土壤
磷的有效性,对于减少磷肥施用量和减轻施肥对环
境的污染具有重要的意义。
有机肥施用是我国传统农业的主要施肥措施,
对土壤磷素的活化作用已有许多报道[=>?]。一般认
为,新鲜的有机物可以对土壤有机质的降解起促进
作用,从而加速磷的生物矿化作用。有机残体降解
过程中产生的有机酸或其他螯合剂可以把被 @%、
A"、B*固定的磷释放出来;分解产生的 @C9 可以增
大磷酸钙及磷酸镁的溶解性;最终形成的腐殖素可
以在 A"、B*氧化物及粘土矿物表面形成保护层,减
少磷酸盐的固定。另外,磷酸根可通过钙桥和有机
质以较弱的力结合,使磷保持相对较高的植物有效
性。
近年来,微生物对土壤磷素转化及其有效性的
调节作用日益受到重视。有试验表明,在添加有机
物料的条件下,土壤微生物迅速的吸收利用所加入
的无机磷,在 =6 #培养时间内 :68以上的土壤微生
物磷来自加入的无机磷[:];在提高土壤微生物生物
量和其对土壤磷素吸收的同时,促进了固定态无机
磷特别是 B*、A"结合态磷的活化[5]。但微生物对土
壤无机磷的活化研究多集中在室内培养试验,在大
田长期定位试验条件下,微生物对土壤磷素活化作
用,及在土壤供磷能力的变化中的贡献研究较少。
为此,采用盆栽试验,在土壤磷素平衡和磷素形态变
化的基础上,研究了大田长期定位试验条件下土壤
微生物在土壤供磷能力产生差异中所起的作用,为
合理利用磷肥提供研究依据。
) 材料与方法
)*) 供试土样来源
盆栽试验用土为第四纪红色粘土发育的水稻
土,系于 966?年早稻成熟期采自中国科学院桃源农
业生态试验站施肥制度长期定位试验田中的 D个处
理表层土(6—96 +/),即:7)不施化肥,收获物全部
移出系统(@E);9)不施化肥,收获物中养分循环利
用(@)(收获物中养分循环利用简称“@”);=)施化肥
F,收获物移出系统(F);?)在施化肥 F的基础上,
收获物中养分循环利用(F G @);:)施化肥 F、1,收
获物移出系统(F1);5)在施化肥 F、1的基础上,收
获物中养分循环利用(F1 G @);;)施化肥 F、1、E,收
获物移出系统(F1E);D)在施化肥 F、1、E 的基础
上,收获物中养分循环利用(F1E G @)。处理中凡
“ G @”处理为冬季种植紫云英( !"#$%&%’(" ")*)+("
HI),春耕时翻作早稻基肥;早晚稻秸秆全部直接还
田;生产稻谷的 :68(7< 年以前为 D68)以及全
部空秕谷粉碎后喂猪,猪粪尿作为第二年的早稻基
肥。该试验田 7<<6年试验前土壤基础肥力性状为:
有机碳 7:J? - K L-,全氮 7JDD - K L-,全磷 6J56 - K L-,速
效磷 75J9 /- K L-,$M :J;?,有机磷 755J= /- K L-。试
验田施肥情况:7<<6!7<<5年为 F 959J: L- K N/9、1
=
钾(E9C 568)。
)*+ 试验内容
7J9J7 培养试验 大田 D个处理 =个重复共取 9?
个土样。土样采回混匀后,一部分新鲜样品先风干
至土壤含水量大约相当于饱和持水量的 ?68,除去
动、植物残体,切碎过 9 //筛,在标准条件下(9:O,
7668空气湿度的容器内)预培养 76 #,用于测定土
壤微生物生物量碳和磷。其余的风干后过筛备用,
用于测定土壤全磷、速效磷、有机磷等指标。
7J9J9 盆栽试验 每盆装供试的风干土样 9J: L-,
共 9?盆。于水稻移栽前土壤浸水 7周,在移栽前 7
#施肥。每盆施用 6J9: -尿素和 6J9; -的氯化钾。
移栽后 =; #收获(孕穗初期)。测定水稻干物重,茎
叶和根的含磷量。
)*, 测定项目与方法
土壤微生物生物量磷(PQ31),采用 Q!((L"’
等[;]的方法测定。称取 ?份土样(?J6 -烘干基),其
中 9份不熏蒸,9 份在真空干燥器中用氯仿蒸汽熏
蒸 9? N,用反复抽真空方法除去残存氯仿后,全部用
D6 /H 6J: /(* K H F%M@C=($M DJ:)提取(振荡 =6
/),),过滤,P2!$N&和 R)*"&法[77]显色后用分光光度
计法(STD:66>!型)测定无机磷。同时用外加无机
磷酸盐(EM91C?)的方法测定磷的提取回收率。以
熏蒸土样与不熏蒸土样提取磷的差值并校正提取回
:;D:期 陈安磊,等:长期有机物循环利用对红壤稻田土壤供磷能力的影响
收率后,除以转换系数 !"(#$%)计算土壤 &’()。
土壤微生物生物量碳(&’(*),采用氯仿熏蒸—
!+,-%提取方法[.]。测定时,称取经预培养相当于
烘干重 +#$# / 的新鲜土样,按上述方法熏蒸后,再
用 .# 01 #$2 034 5 1 !+,-% 溶液振荡提取 6# 078,过
滤;提取液中的有机碳用 9-*自动分析仪():3;87<(
.###)紫外=过硫酸钾氧化法测定。以熏蒸土样与不
熏蒸土样提取的有机 * 的差值除以转换系数 !>
(#$%2)计算土壤 &’(*。
土壤有机碳(-*)、全磷、提取态磷(-4?;8())和
有机磷分别采用 !+*@+-A 氧化法、BC-D熔融法、#$2
034 5 1 BCD*-6("D .$2)提取测定法和灼烧法,植株
磷采用 D+,-%=D+-+氧化法测定[EE=E+]。
所有数据处理均采用 F<>;4+##6 软件和 ,G,
H$E+进行统计分析。
! 结果与分析
!"# 土壤全磷含量和稻田生态系统磷素平衡状况
表 E表明,长期不施肥或单施氮肥稻田土壤全
磷含量显著降低,与试验前基础值相比平均降低了
+I$+J;而稻田有机物质循环利用(*,B K *处理)
减缓了土壤全磷降低的幅度,只降低了 E%$+J。稻
田长期施用磷肥(B)!或 B)处理)对土壤全磷含量
影响甚微,与试验前相比平均提高了 +$2J;施用磷
肥配合有机物质循环利用(B) K *和 B)! K *处理)
能显著提高土壤全磷含量,与试验前相比土壤全磷
含量平均提高了 E.$6J,差异显著。
表 # 不同处理土壤各形态磷及土壤有机碳含量
$%&’( # )*+,(+, *- .*/’ ,*,%’ 0,1’.(+20,3420,342) 5 0,61) %+7 *89%+/: 0 ;/,< 7/--(8(+, ,8(%,=(+,.
处理
9@;CL0;8L
全磷
93LC4 )
(/ 5 M/)
速效磷
-4?;8()
(0/ 5 M/)
土壤微生物量磷
&’()
(0/ 5 M/)
土壤微生物
碳磷比
&’(* 5 )
土壤有机碳
,-*
(/ 5 M/)
土壤有机磷
,374 3@/C87> )
(0/ 5 M/)
试验前 ’;N3@; ;<"O #$H# EH$+ E2$% EHH$6
*! #$%6 P; %$A ; EA$6 > %A E2$% > EIH P;
* #$2# P; H$. P ++$+ Q> HE E.$. Q +%2 Q>
B #$%+ ; %$E ; EH$# > 2H E2$. > EI+ ;
B K * #$26 >P H$H P ++$2 Q> 2I +#$E CQ ++. Q>P;
B) #$H6 CQ +6$. Q +%$I Q> %+ EH$I Q> +6H Q>P
B) K * #$AE C +I$E C 6H$E C %2 +E$6 CQ +I% C
B)! #$H# Q> EH$% > EA$I > %. EA$+ Q> +E2 >P;
B)! K * #$AE C 6#$6 C +I$A CQ 2E +E$A C +H. CQ
注(B3L;):同一列数据后不同字母表示差异达 2J显著水平,下同。RC4S;? N3443T;P QU P7NN;@;8L 4;LL;@? 78 L:; ?C0; >34S08 0;C8 ?7/87N7>C8L CL 2 J
4;V;4 O 9:; ?C0; Q;43TO
经 E2年定位试验的土壤磷素收支平衡结果(表
+)可以看出,不同施肥模式下稻田土壤磷素平衡存
在明显差异。长期不施肥(*!)处理,土壤中以收获
物形式带出系统的磷素得不到有效的补充,土壤磷
库亏损严重;长期单施氮肥,因系统生产力的提高
使得输出系统的磷素增加,加大了稻田土壤磷素的
亏缺量,土壤全磷含量处于最低水平。红壤稻田有
机物质循环利用或配合氮肥施用,土壤磷素亏损量
减少,与 *!和 B处理相比磷库亏损量平均减少了
%.$EJ;施用磷肥(B)和 B)!处理)土壤磷库基本
维持收支平衡,所以土壤全磷含量变化甚微。有机
肥和磷肥配合施用(B) K *和 B)! K *处理),虽然
输出系统的磷素明显增加,但是有机物质的循环利
用使得大量的磷素归还到土壤中,从而使得土壤全
磷含量显著高于试验前。
土壤全磷包括无机磷和有机磷,有机磷一般占
全磷的比例约为 +#J!2#J[+],是土壤中磷素的重
要形态。本试验结果表明,E2 年田间试验之后,各
施肥处理土壤有机磷含量与试验前相比都有所提高
(提高幅度为 E2$%J!AA$EJ),其中稻田有机物循
环利用处理有机磷提高幅度为 6A$6J!AA$EJ,明
显高于仅施化肥或不施肥处理(为 E2$%J!%E$HJ)
(表 E)。长期不施用磷肥处理,土壤全磷含量显著
下降,而有机磷含量提高,说明磷库亏损部分主要来
自土壤中无机磷部分。
相关分析表明,土壤有机磷(W,0/ 5 M/)与土壤
HA. 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 E%卷
有机碳(!," # $")有极显著的相关关系,其回归方程
为 % & ’()*)+! , ’)(-.-;/ & 0(*00,! 1 0(02。可
见,稻田土壤有机碳含量较高是有机磷含量提高的
主要原因之一。与无机磷肥相比,有机磷具有在土
壤中的移动性大及被土壤固定程度低的优点,有机
磷分解后可以被植物有效地利用。土壤中有机磷的
分解是生物作用过程,其分解决定于土壤微生物的
活性,因此有机磷的含量和微生物的活性水平对提
高土壤磷素有效性有重要作用。
表 ! 不同施肥条件下红壤稻田生态系统磷平衡状况("# $ %&!)
’()*+ ! , )(*(-.+ /0(01/ 2- 3+4 5(446 /6/0+&/ 1-4+3 4277+3+-0 03+(0&+-0/
处理
3/4567486
磷素输入 9 :8;<6 磷素输出 9 =<;<6
平衡状况
>5?58@4 A656B4/6:?:C4/
秸秆
D6/5E
粪肥
F584
秧苗
D44G?:8"
水稻收获物
H:@4 I5/J4A6
KL .() ..(M N .0()
K *(M 2-(O .() )0(0 N 2.(.
P .() .)(O N ..(.
P , K 2.(0 2’() .() )2(’ N *(*
P9 +*(+ .() +O(’ -(0
P9 , K +*(+ 2)(. 2M(* .() )M() .O()
P9L +*(+ .() ).(’ N 2(0
P9L , K +*(+ 2’(O .0(* .() -’(0 .+(.
注(P=64):表中数据为 2**0!.00)年的平均值。3I4 G565 5/4 6I4 5J4/5"4 Q/=7 2**0 6= .00)(
!8! 土壤速效磷和9:;,的变化
土壤磷供应能力与土壤有效磷含量水平密切相
关。全磷含量低的土壤,其有效磷的供应往往不足;
但因土壤类型不同,全磷含量高的土壤,有效磷含量
也不一定都高,未必能满足当季作物生长的需要。
本试验是在同一土壤背景值下进行的,因此土壤速
效磷(R?A48S9)与全磷变化密切相关(/ & 0(*OO,! 1
0(02)。总体来看,施用磷肥处理土壤 R?A48S9含量
显著高于不施磷肥处理(! 1 0(0-),其中磷肥配合
有机物循环利用,土壤 R?A48S9 含量处于最高水平
(表 2)。在长期不施磷肥的处理中(KL、P、K和 P ,
K处理),有机物质循环利用(K和 P , K处理)的土
壤 R?A48S9含量显著高于 KL和 P处理,但其含量还
是处于较低水平( 1 ’(0 7" # $")。
土壤 F>S9周转速率快,可迅速参与养分循环
而成为植物有效磷的重要来源。试验结果(表 2)表
明,与不施肥(处理 KL)相比,仅施用化肥对土壤
F>S9影响较小,而有机物质循环利用处理,土壤
F>S9含量平均提高了 -*(’T,其中磷肥配合有机物
循环利用使土壤 F>S9提高幅度最大(达 *0(+T)。
从微生物固持磷量来看,与 KL和 P处理相比,有机
物循环利用处理土壤微生物平均多固持 2.(M
$" # I7.的磷素,而磷肥配合有机物循环利用土壤微
生物平均多固持 .O(0 $" # I7. 的磷素。土壤处理
F>S9是土壤有机磷中最活跃的部分,与土壤有机含
磷化合物相比,微生物量磷容易矿化为植物有效磷。
有研究表明,在作物生长过程中当土壤有效磷被植
物耗竭时,土壤 F>S9被迫释放出来,形成的土壤有
效磷供植物吸收利用[2)]。可见,提高土壤微生物磷
含量,对植物的磷素营养有重要作用。
稻田微生物对磷的固持作用主要取决于土壤微
生物本身的生物量大小,微生物的生长繁殖离不开
作为能源物质的土壤有机碳和投入的大量新鲜碳
源,红壤稻田有机碳归还量较大[2-]( U 2+00 $" # I7.)
是稻田维持较高微生物量的重要因子之一。据报
道,在无外源磷供应的情况下,土壤微生物量碳
(F>SK)在扩大过程中不仅直接利用有效态的无机
磷,并且能够通过活化和利用无机态的 V?S9和 B4S9
形成 F>S9,且有相当一部分转化成有机磷[O]。这就
揭示了本长期试验中,长期不施磷肥土壤有机磷含
量提高,无机磷含量显著降低的原因。另外,在磷库
亏损严重的情况下,土壤 F>S9明显高于土壤 R?A48S
9,结合每年水稻都可以从稻田系统携带出大量的
磷素( U .. $" # I7.)可以推论出土壤微生物在土壤
磷活化的过程中起到关键作用。
!8< 土壤供磷能力状况
大田试验的水稻吸磷量不能作为土壤供磷能力
的评价指标,这是因为大田试验不能把土壤磷对水
’’M-期 陈安磊,等:长期有机物循环利用对红壤稻田土壤供磷能力的影响
稻生长的贡献与施入的有机物中和化肥中的磷对作
物生长的贡献分开;另外,还有其他因素影响水稻
的生长和磷素养分的吸收。因此,本试验在氮、钾养
分不限制水稻生长的条件下进行盆栽试验,研究各
施肥模式下土壤的供磷能力变化。
表 !表明,长期单施氮肥土壤磷素的供应不足,
严重限制了水稻干物量的形成,与 "#处理相比,地
上部生物量和整株生物量分别减少 $%&’( 和
$)&*(,其整株吸磷量降低了 $+&%(;而氮肥配合
有机物循环利用(, - "处理),整株吸磷量提高了
*.&%(,但低于长期有机物循环利用("处理)的增
幅().&!()。可见,长期偏施氮肥土壤供磷能力降
到了较低水平。
长期施用磷肥水稻干物量和土壤供磷量处于较
高水平,与对照相比,整株吸磷量和整株生物量平均
高了 %/0&)(和 *.&’(。磷肥配合有机物循环利
用,土壤供磷能力处于最高水平,平均整株吸磷量是
长期不施磷肥处理的 !&/倍,比长期仅施用磷肥(处
理 ,1和 ,1#)平均高出 /0&)(,干物重也有明显提
高(表 !)。
相关分析看出,水稻总吸磷量与土壤全磷、
2345671、有机磷和 8971都有极显著的相关关系(表
*)。土壤全磷的变化是各种磷素变化的基础,本试
验是在同一土壤背景值下进行的,更能直观体现磷
表 ! 长期施肥对水稻干物重及吸磷量的影响
"#$%& ! ’((&)* +( %+,-.*&/0 (&/*1%12#*1+, +, 3/4 5&1-6* #,3 76+876+/98 97*#:& +( /1)&
处理
:;5<=>56=
生物量 9?@><44(A B C@=,DE) 地上部吸磷量
1 FC=
植株总吸磷量
1 FC=
地上部
JH@@=
全株
EH@35 C3<6=
"# $’&+ KL %’&$ KL *&) K $%&% L5
" %%&+
, - " %.&* MKL %)&% MKL 0&! K $+&$ L5
,1 %*&)
,1# %*&/
表 ; 土壤全磷、<%8&,.=、>?.=和有机磷与生物量和吸磷量之间的关系
"#$%& ; @+//&%#*1+, +( *+*#% =,<%8&,.=,>?.=,+/-#,1) = 51*6 7%#,* $1+0#88 #,3 76+876+/98 97*#:&
植株指标
13<6= C<;<>5=5;
土壤指标 J@?3 C<;<>5=5;
全磷
:@=<3 1
有效磷
2345671
微生物生物量磷
8971
有机磷
2;A<6?K 1
地上部生物量 9?@><44 @I 4H@@= .&0’)!! .&0.+!! .&)!*!! .&)0$!!
整株生物量 9?@><44 @I NH@35 C3<6= .&0*!!! .&)0$!! .&+00! .&)’.!!
地上部吸磷量 1 FC=
库的变化方向,这从土壤 2345671与土壤全磷有极显
著的相关关系可以看出。有研究表明,当 897" B 1
值较小时,土壤微生物释放磷的潜力较大,从而发挥
补充有效磷库的功能;而当897" B 1值过高时,微生
物处于缺磷状态,趋于吸收土壤中的有效磷,从而与
作物竞争土壤中的有效磷[$’]。本研究中不施磷肥
处理土壤 897" B 1值为 /’,高于施用磷肥处理的平
均值 *+(表 $),可能发生了微生物与植株竞争土壤
有效磷现象;另外,本试验微生物生物量维持在较
高水平[$/]( Q ).. >A B GA),因而即使在速效磷含量很
低时,土壤 8971也能维持在较高水平。同时还看
出,微生物与植株竞争土壤有效磷,从而出现土壤
8971与植株吸磷相关性小于土壤 2345671和全磷与
植株吸磷的相关性的现象。
! 讨论
稻田当季施用的磷肥有 +/(!0.(积累在土壤
中,对于长期不施磷肥或者晚稻不施磷肥的双季稻
)+) 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 $*卷
作土壤,水稻吸收的磷全部来自土壤,因此土壤供磷
能力的大小对水稻的磷素营养有重要作用。
增加土壤积累态磷含量和如何活化利用这部分
磷是提高土壤供磷能力的两个主要方面。从土壤磷
库平衡状况来看,系统内有机物循环利用不足以弥
补磷库的损失;本试验施磷水平(!"#! $% & ’())下,
磷肥配合有机物循环利用,土壤磷库盈余较多,结合
土壤全磷的变化可以得出,磷肥配合有机物循环利
用是提高土壤磷库积累的有效措施。长期不施肥,
土壤 *+,-明显大于 ./012,-含量,微生物固持磷量
为 !3#4!54#3 $% & ’(),这是在土壤全磷和速效磷显
著降低的情况下,每年水稻仍然能从土壤携带出超
过 )4 $% & ’()的磷素的关键,这部分磷可能主要来
自土壤有机磷。可见,微生物对土壤磷素的活化利
用对提高土壤供磷能力有重要意义。磷肥配合有机
物循环利用,土壤微生物固持磷量比仅施用磷肥处
理高出 )3#4 $% & ’(),有机磷高出 )6#78,土壤供磷
能力处于最高水平。有研究表明,红壤对磷的固定
能力较强,但在碳源充足的条件下,土壤微生物迅速
的吸收利用所加入的无机磷,在培养 !4 9时 548以
上的土壤微生物磷来自加入的无机磷,并且随无机
磷加入量的增加而提高[5];另外,微生物利用的磷
约有 !48以上被转化到有机磷库中[3]。稻田生态
系统有机碳的归还量较大[:5],维持了较高的微生物
含量水平。说明磷肥配合有机物循环利用,既能提
高土壤磷素的积累,又保持较高有效磷含量,土壤供
磷能力处于最高水平。
磷肥配合有机物循环利用使土壤磷库一直处于
盈余状态中,这种积累固然增加了土壤磷的供应能
力,但是土壤磷素积累到一定程度就可能对水体环
境造成威胁[:;]。因此,土壤积累态的磷不是越多越
好,两者如何配比施用既能提高土壤的供磷能力又
能减少磷肥对环境的污染需要进一步的研究。
参 考 文 献:
[:] 林葆,李家康 <我国化肥的肥效及其提高的途径—全国化肥试
验网的主要结果[=]<土壤学报,:"7",)3(!):);!>);"<
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);!>);" <
[)] 张宝贵,李贵桐 <土壤生物在土壤磷有效化中的作用[=]<土壤
学报,:""7,!5(:)::46>:::<
S’I2% + T,?@ T U< VK/10 KF 0K@/ KC%I2@0(0 K2 D’1 12’I2G1(12D KF
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::;<
[6] 章永松,林咸永,罗安程,苏玲 <有机肥(物)对土壤中磷的活化
作用及机理研究 Y < 有机肥(物)对土壤不同形态无机磷的活化
作用[=]<植物营养与肥料学报,:""7,6())::65>:5) <
S’I2 % Z R,?@2 [ Z,?JK Q L,RJ ?< RDJ9@10 K2 IGD@MID@K2 KF P’K0,
P’KCJ0 WH KC%I2@G (I2JC1 @2 0K@/0 I29 @D0 (1G’I2@0(0 Y < \FF1GD KF KC,
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-/I2D ]JDC < B1CD < RG@ <,:""7,6())::65>:5) <
[5] 来璐,赵小蓉,李贵桐,林启美 <土壤微生物量磷及碳磷比对加
入无机磷的响应[=]<中国农业科学,)443,!"(:4):)4!3>)46: <
?I@ ?,S’IK [ V,?@ T U,?@2 ^ *I29 L & - N@D’ I99@2% 9@FF1C12D _JI2D@D@10 KF @2KC%I2@G -[=]< RG@ < Q,
%C@G< R@2<,)443,!"(:4):)4!3>)46:<
[3] 黄敏,肖和艾,黄巧云,等 <有机物料对水旱轮作红壤磷素微生
物转化的影响[=]<土壤学报,)446,6:(6):576>57" <
XJI2% *,[@IK X Q,XJI2% ^ Z !" #$ % \FF1GD KF I(129(12D KF KC,
%I2@G (ID1C@I/0 K2 DCI20FKC(ID@K2 KF - @2 C19,1ICD’ 0K@/ J291C F/KK9,
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[7] ‘J =,=K1C%12012 V T,-K((1C12@2% + !" #$ % *1I0JC1(12D KF 0K@/ (@,
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RK@/ RG@ <,:"5;,76::!!>:66<
[:4] -1D1C0K2 T ‘,LKC1H V +< Q (K9@FH L’I2% =IG$0K2 PCKG19JC1 FKC
CKJD@21 FCIGD@K2ID@K2 KF @2KC%I2@G 0K@/ P’K0P’ID10[=]< RK@/ RG@ < RKG<
Q(< =<,:"33,!4:53!>535<
[::] 刘光崧 <土壤理化分析与剖面描述[*]<北京:中国标准出版
社,:""3<
?@J T R< RK@/ P’H0@GI/ I29 G’1(@GI/ I2I/H0@0 I29 910GC@PD@K2 KF 0K@/
PCKF@/10[*]< +1@a@2%:RDI29IC90 -C100 KF L’@2I,:""3 <
[:)] 中国科学院南京土壤研究所 <土壤理化分析[*]<上海:上海
科学技术出版社,:";7<
Y20D@DJD1 KF RK@/ RG@12G10,LQR< RK@/ P’H0@GI/ I29 G’1(@GI/ I2I/H0@0
[*]< R’I2%’I@:R’I2%’I@ RG@12G1 b U1G’2K/K%H -C100,:";7<
[:!] 黄昌勇 <土壤学[*]<北京:中国农业出版社,)444 <
XJI2% L Z< RK@/ 0G@12G1[*]< +1@a@2%:L’@2I Q%C@GJ/DJCI/ -C100,
)444<
[:6] +CKK$10 - L,-KN/0K2 c R,=12$@20K2 c R< -’K0P’KCJ0 @2 D’1 0K@/ (@,
GCKW@I/ W@K(I00[=]< RK@/ +@K/ < +@KG’1(<,:"76,:3::3">:;5#
[:5] 陈安磊,王凯荣,谢小立,苏衍涛 <长期有机养分循环利用对红
壤稻田土壤供氮能力的影响[=]< 植物营养与肥料学报,)44;,
:!(5):7!7>76! <
L’12 Q ?,‘I2% A V,[@1 [ ?,R’J Z U< \FF1GD0 KF /K2%,D1C( GHG/@2%
KF KC%I2@G 2JDC@12D K2 0K@/ 2@DCK%12 0JPP/H@2% GIPIG@DH @2 I C19 0K@/
PI99H 1GK0H0D1([=]< -/I2D ]JDC < B1CD < RG@ <,)44;,:!(5):7!7>
76!#
[:3] X1 S ?,‘J =,.’cK221// Q T !" #$ % R1I0K2I/ C10PK2010 @2 (@GCK,
W@I/ W@K(I00 GICWK2,P’K0P’KCJ0 I29 0J/P’JC @2 0K@/0 J291C PI0DJC1
[=]< +@K/ < B1CD < RK@/0,:"";,)6:6):>6)7<
[:;] 鲁如坤,时正元 <退化红壤肥力障碍特征及重建措施 ! < 典型
地区红壤磷素积累及其环境意义[=]<土壤,)44:,(5):));>
)!: <
?J V A,R’@ S Z< LK20DCI@2D G’ICIGD1C@0D@G0 KF F1CD@/@DH GK20DCI@2D I29
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[=]< RK@/0,)44:,(5):));>)!:#
";75期 陈安磊,等:长期有机物循环利用对红壤稻田土壤供磷能力的影响