不同磷源对石灰性土壤无机磷库的活化机理的研究——基于一种新型多功能滴灌高效液肥的开发与研制

摘要

目的： 研究开发出一种适合在石灰性土壤条件下使用的高效液体滴灌专用复合肥料,并揭示该专用肥改善作物磷素营养以及活化土壤无机磷库的机理。 方法： 1.模拟实验：实验室条件下模拟分析了液体肥料中的活化剂液体磷酸和黄腐酸对单一形态的Ca8-P、Ca10-P、磷酸铝、磷酸铁的活化效果,研究活化剂对不同形态无机磷素的溶出率大小和随时间变化趋势。 2.盆栽实验：采用盆栽实验的方法,研究了液体磷肥和固体颗粒磷肥及其不同施用方法对石灰性土壤pH值,微量元素有效性和各形态无机磷含量动态变化的影响,并研究了不同处理下加工番茄磷素营养效应以及对蔗糖代谢相关的酶活性的影响,同时还对土壤中各形态无机磷素含量和加工番茄吸磷量之间的相关性做了分析。 3.大田实验：在田间滴灌条件下研究了液体磷肥和固体颗粒磷肥及其不同施用方法对石灰性土壤pH值,微量元素有效性和各形态无机磷含量动态变化影响,并研究了不同处理下加工番茄磷素营养效应和磷肥利用率,同时还对土壤中各形态无机磷素含量和加工番茄吸磷量之间的相关性做了分析。 结果： 1.模拟实验：结果表明,液体磷酸和黄腐酸都能够溶解一部分Ca8-P、Ca10-P、磷酸铝和磷酸铁,起到活化难溶无机磷素形态的作用,液体磷酸处理的溶出效果大于黄腐酸处理。48h时,液体磷酸的处理分别溶出了Ca8-P、Ca10-P、磷酸铝和磷酸铁的22.2％、18.8％、28.8％和32.2％,而黄腐酸处理只溶出了17.4％、5.0％、8.8％和10.8％。从变化趋势上看,各处理的溶出量都随时间变化而逐渐增大,加入活化剂的时间越久,单位时间内的溶出量越小。 2.盆栽实验：结果表明,液体磷肥追施可以在一定程度上降低土壤的pH值,保持土壤中较高的Ca2-P和Ca8-P含量(P=0.05),并同时降低A1-P和Ca10-P含量(P=0.05),从而提高了土壤磷素的有效性。液肥追施的处理可以显著提高土壤中微量元素Fe、Mn、Cu的有效性(P=0.05),提高了肥料中微量元素的利用率。与重过磷酸钙固体肥料基施相比,液体肥料施用明显改善了番茄磷素营养状况和干物质的积累,提高番茄品质。液肥追施处理的加工番茄生物量、吸磷量、番茄红素、可溶性固形物、可溶性糖含量比固体颗粒磷肥全部基施处理分别提高了17.4％、40.2％、29.1％、21.1％和8.2％(P=0.05)。同时液肥追施的处理对和蔗糖代谢相关的酶；转化酶(酸性转化酶AI、中性转化酶NI)、蔗糖合成酶SS、蔗糖磷酸合成酶SPS的活性产生显著影响,和使用固体肥料的处理相比,具体表现在AI和NI活性的降低,SS和SPS活性的升高上,从而更加有利于加工番茄果实中糖分的积累和品质的形成。土壤中的Ca2-P和Ca8-P含量与加工番茄吸磷量有比较好的相关性,相关系数分别达到0.6522和0.7759。 3.大田实验：结果表明,各施肥处理对0-20cm土层pH值变化影响不显著,Ca2-P和Ca8-P含量随施肥时间明显下降,而Ca10-P含量则显著上升,表明磷肥在石灰性土壤中不断向Ca10-P转化和固定。液体磷肥追肥处理0-20cm土层Ca2-P含量在各时期均显著高于其他施肥处理(P=0.05),同时可以明显保持土壤0-20cm土层较高的Ca8-P含量。与其他施肥处理相比,液体磷肥追施可减少石灰性土壤对磷的同定,增加0-20cm土层Ca2-P和Ca8-P含量(P=0.05),显著提高了土壤磷的有效性。液体肥料追施处理的土壤有效Fe、Mn、Zn、Cu含量均显著高于其他处理,提高了肥料中微量元素的利用率。同时,液体磷肥追施处理可显著提高加工番茄叶片含磷量和经济产量(91725 kg hm-2)。与传统的TSP颗粒作基肥处理(CKI)相比,液体肥料全做追肥可使加工番茄经济产量提高26.7％,并明显提高了磷肥利用率。经过土壤中各无机磷素形态含量与加工番茄植株吸磷量的相关性分析可知,土壤中Ca2-P含量、Ca8-P含量和A1-P含量与吸磷量具有一定的相关性,相关系数分别达剑0.8700、0.8277和0.8919。高效液肥

目录

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第一章绪论

1.1选题的背景及研究的意义

1.2研究领域国内外的研究动态及发展趋势

1.2.1提高土壤磷有效性的途径

1.2.2磷在土壤中的转化

1.2.3影响磷肥转化的因素

第二章材料和方法

2.1研究目标

2.2研究内容

2.3技术路线

2.4实验设计

2.4.1模拟实验设计

2.4.2盆栽实验设计

2.4.3大田实验设计

2.5测定指标及分析方法

2.5.1土壤无机磷分组的测定

2.5.2盆栽实验加工番茄生育期结束后根量测定

2.5.3土壤pH值测定

2.5.4土壤微量元素有效性的测定

2.5.5加工番茄番茄红素的测定

2.5.6可溶性固形物测定

2.5.7可溶性糖的测定

2.5.8酸度测定

2.5.9植株样品全磷含量

2.5.10与蔗糖代谢相关的转化酶、蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶的活性测定

第三章 黄腐酸、液体磷酸对无机磷素活化的的影响

3.1结果与分析

3.1.1黄腐酸、液体磷酸对Ca8-P溶出效果随时间变化的影响

3.1.2黄腐酸、液体磷酸对Ca10-P溶出效果随时间变化的影响

3.1.3黄腐酸、液体磷酸对Al-P和Fe-P溶出效果随时间变化的影响

第四章盆栽条件下不同磷源对石灰性土壤各形态无机磷转化、加工番茄磷素吸收及品质的影响

4.1不同肥料处理对土壤PH值的影响

4.2不同肥料处理对土壤无机磷各形态含量动态变化的影响

4.2.1不同肥料处理对土壤Ca2-P含景变化的影响

4.2.2不同肥料处理对土壤Ca8-P含量变化的影响

4.2.3不同肥料处理对土壤Al-P含量变化的影响

4.2.4不同肥料处理对土壤CalO-P含量变化的影响

4.3不同肥料处理对土壤微量元素有效Fe、Mn、Zn、Cu的影响

4.4不同肥料处理对加工番茄生长特性的影响

4.4.1不同肥料处理对加工番茄生物量、吸磷量、各器官含磷量的影响

4.4.2不同肥料处理对加工番茄品质(番茄红素、可溶性固形物、可溶性糖、酸度)的影响

4.4.3不同肥料处理对加工番茄成熟期果实中酶活性的影响

4.5土壤中不同形态的无机磷素含量与加工番茄吸磷量之间相关性研究

第五章滴灌栽培条件下不同磷源对石灰性土壤各形态无机磷转化、加工番茄磷素吸收及品质的影响

5.1不同肥料处理对0-20cm土层土壤PH值动态变化的影响

5.2不同肥料处理0-20cm土层各形态钙磷含量的动态变化的影响

5.2.1不同肥料处理对0-20cm土层Ca2-P含量变化的影响

5.2.2不同肥料处理对0-20cm土层Ca8-P含量变化的影响

5.2.3不同肥料处理对0-20cm土层Ca10-P含量变化的影响

5.3收获后不同肥料处理对石灰性土壤各形态无机磷含量变化以及对土壤微量元素含量的影响

5.3.1收获后不同肥料处理对石灰性土壤各形态无机磷含量变化影响

5.3.2收获后不同肥料处理对石灰性土壤微量元素含量的影响

5.4不同肥料处理对加工番茄生物学的效应分析

5.5不同肥料处理土壤0-20cm各无机磷素形态含量与加工番茄植株吸磷量之间的相关性分析

第六章讨论和分析

6.1液体磷肥对土壤pH值变化的影响

6.2液体磷肥和固体磷肥对土壤中无机磷素不同形态转化的影响

6.3不同肥料对石灰性土壤中有效Fe、Mn、Zn、Cu含量的影响

6.4不同肥料对加工番茄果实糖类代谢相关酶的活性及其品质形成的影响

6.5土壤不同无机磷素形态含量与加工番茄植株吸磷量之间的相关性分析

第七章结论

第八章研究展望

8.1创新点

8.2今后研究建议

参考文献：

致谢

作者简历