茶园红壤磷素形态组成特点及其影响因素研究

doi:10.11923/j.issn.2095-4050.cjas20190800169

摘要/Abstract

摘要：

为了解茶园土壤磷素化学形态特点及磷的生物有效性,从浙江省境内采集35个代表性茶园红壤,详细鉴定土壤磷素形态,并与周围的荒地红壤进行比较。结果表明,茶园红壤磷素以无机磷为主,有机磷与无机磷占全磷的比例平均分别为27.39%和72.61%,有机磷占全磷的比例与土壤有机碳含量呈正相关。茶园红壤有机磷主要为中度活性有机磷与中度稳定性有机磷为主,高度稳定性有机磷和活性有机磷占比较低;无机磷以闭蓄态磷为主,其次为铁磷和铝磷,钙结合态磷含量较低。Ca₂-P、Al-P和Fe-P占全磷的比例随土壤磷素积累而提高,施用有机肥可促进茶园红壤有机磷、Ca₂-P和Al-P的形成。与荒坡红壤比较,茶园红壤具较高的有机磷、Ca₂-P和Al-P。土壤有效磷与Ca₂-P、Al-P的相关性最高。

关键词: 茶园红壤, 磷形态, 有机肥, 成土母质, 有效磷

Abstract:

To understand the chemical forms of phosphorus and the biological availability of phosphorus in tea garden soil, 35 samples of representative tea garden red soil were collected from Zhejiang Province, and the forms of phosphorus in soil were identified in detail, and compared with those in surrounding wasteland red soil. The results showed that inorganic phosphorus was the main phosphorus form in tea plantation red soil, and the average proportion of organic phosphorus and inorganic phosphorus in total phosphorus of the soil was 27.39% and 72.61%, respectively. The proportion of organic phosphorus in total phosphorus was positively correlated with the content of soil organic carbon. The organic phosphorus in tea garden red soil was mainly moderately active and moderately stable, and the proportion of highly stable and active organic phosphorus was relatively low. Meanwhile the occluded phosphate was the main inorganic phosphorus in the soil, followed by iron phosphorus and aluminium phosphorus, and calcium-bound phosphorus was relatively low. The proportions of Ca₂-P, Al-P and Fe-P in total phosphorus increased with the accumulation of soil phosphorus. The application of organic fertilizer could promote the formation of organic phosphorus, Ca₂-P and Al-P in tea garden red soil. Compared with wasteland red soil, tea garden red soil had higher organic phosphorus, Ca₂-P and Al-P. Soil available phosphorus was well correlated with Ca₂-P and Al-P.

Key words: Tea Garden Red Soil, Phosphorus Form, Organic Fertilizer, Parent Material, Available Phosphorus

中图分类号:

S158

谢国雄, 阮弋飞, 邬奇峰. 茶园红壤磷素形态组成特点及其影响因素研究[J]. 农学学报, 2021, 11(9): 38-44.

Xie Guoxiong, Ruan Yifei, Wu Qifeng. Study on Phosphorus Forms and Their Influencing Factors in Tea Garden Red Soil[J]. Journal of Agriculture, 2021, 11(9): 38-44.

图/表 7

参考文献 25

[1]	杨芳, 何园球, 李成亮, 等. 不同施肥条件下红壤旱地磷素形态及有效性分析[J]. 土壤学报, 2006, 43(5):793-799.
[2]	黄庆海, 李茶荀, 赖涛, 等. 长期施肥对红壤性水稻土磷素积累与形态分异的影响[J]. 土壤与环境, 2000, 9(4):290-293.
[3]	李艾芬, 章明奎. 浙北平原不同种植年限蔬菜地土壤氮磷的积累及环境风险评价[J]. 农业环境科学学报, 2010, 29(1):122-127.
[4]	高秀美, 汪吉东, 刘兆普, 等. 集约化蔬菜地土壤磷素累积特征及流失风险[J]. 生态与农村环境学报, 2010, 26(1):82-86.
[5]	Heckrath G, Brookes P C, Poultion P R , et al. Phosphorus leaching from soils containing different phosphorus concentrations in the Broadbalk experiment[J]. Journal of Environmental Quality, 1995, 24:904-910.
[6]	Shafqat M N, Pierzynski G M. Long-term effects of tillage and manure applications on soil phosphorus fractions[J]. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 2010, 41(9):1084-1097. doi: 10.1080/00103621003687174 URL
[7]	Gale P M, Mullen M D, Cieslik C, et al. Phosphorus distribution and availability in response to dairy manure applications[J]. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 2000, 31:553-565. doi: 10.1080/00103620009370459 URL
[8]	黄庆海, 李茶荀, 赖涛, 等. 长期施肥对红壤性水稻土磷素积累与形态分异的影响[J]. 土壤与环境, 2000, 99(40):290-293.
[9]	曾晓敏, 范跃新, 林开淼, 等. 亚热带不同植被类型土壤磷组分特征及其影响因素[J]. 应用生态学报, 2018, 29(07):2156-2162.
[10]	王非非, 窦文涛, 谢修鸿, 等. 苹果梨园土壤有机磷组分剖面规律的研究[J]. 延边大学农学学报, 2016, 38(1):1-4,30.
[11]	郇恒福, 黄嘉璞, 线琳, 等. 施用豆科绿肥对酸性土壤有机磷组分的动态影响[J]. 草地学报, 2014, 22(6):1216-1221.
[12]	黄庆海, 赖涛, 吴强, 等. 长期施肥对红壤性水稻土有机磷组分的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2003(1):63-66,97.
[13]	Motavalli J, Miles R. Soil phosphorus fractions after 111 years of animal manure and fertilizer application[J]. Biology and fertility of Soil, 2002, 36:35-42. doi: 10.1007/s00374-002-0500-6 URL
[14]	Sui Y, Thompson M L. Phosphorus sorption, desorption, and buffering capacity in a biosolids-amended Mollisol[J]. Soil Science Society of America Journal, 2000, 64(1):164-169. doi: 10.2136/sssaj2000.641164x URL
[15]	Weil R R, Benedetto P W, Sikora L J, et al. Influence of tillage practices on phosphorus distribution and forms in three Utisols[J]. Agronomy Journal, 1988, 80:503-509. doi: 10.2134/agronj1988.00021962008000030022x URL
[16]	Hedley M J, Steward J W B, Chauhan B S . Changes in inorganic and organic soil phosphorus fractions induced by cultivation practices and by laboratory incubations[J]. Soil Sci Soc Am J, 1982, 46:970-976. doi: 10.2136/sssaj1982.03615995004600050017x URL
[17]	周宝库, 张喜林. 长期施肥对黑土磷素积累、形态转化及其有效性影响的研究[J]. 植物营养与肥料学报, 2005, 11(2):143-147.
[18]	Hesketh N, Brookes C. Development of an indicator for risk of phosphorus leaching[J]. Journal of Environmental Quality, 2000, 29:105-110.
[19]	王新民, 候彦林. 有机物料对石灰性土壤磷素及吸附特性的影响研究[J]. 环境科学学报, 2004, 24(3):440-443.
[20]	赵庆雷, 王凯荣, 谢小立. 长期有机肥循环对黄筋泥稻田土壤磷吸附和解吸特性的影响[J]. 中国农业科学, 2009, 42(1):355-362.
[21]	蒋柏藩. 石灰性土壤无机磷有效性的研究[J]. 土壤, 1992, 24(2):61-64.
[22]	熊恒多, 李世俊, 范业宽. 酸性水稻土有机磷分组法讨论[J]. 土壤学报, 1993, 30(4):390-399.
[23]	鲍士旦. 土壤农化分析[M]. 北京: 中国农业出版社, 2005:154-157.
[24]	全国土壤普查办公室. 中国土壤[M]. 北京: 中国农业出版社, 1998:234-254.
[25]	Lindsay W L. Chemical Equilibria in Soils[M]. New York: John Wiley and Sons, 1979:15-33.

编号	施肥	母岩	全磷/(mg/kg)	有机碳/(g/kg)	有机磷/%	Ca₂-P/%	Ca₈-P/%	Ca₁₀-P/%	Fe-P/%	Al-P/%	O-P/%
1	化肥	变质岩	214	16.52	19.86	0.85	0.21	8.25	17.58	2.14	53.25
2	化肥	玄武岩	256	17.98	31.45	0.45	0.35	6.95	4.93	1.98	55.87
3	化肥	玄武岩	273	21.54	36.54	0.39	0.46	7.32	3.71	1.78	51.58
4	化肥	变质岩	297	16.35	17.65	0.73	0.52	5.69	16.76	2.23	58.65
5	化肥	Q2红土	311	9.54	17.49	0.78	0.65	7.29	11.64	2.14	62.15
6	化肥	泥页岩	328	12.45	20.14	1.12	0.41	8.14	21.54	2.35	48.65
7	化肥	Q2红土	354	9.65	23.45	0.85	0.64	7.65	16.15	2.65	51.26
8	化肥	变质岩	369	15.64	20.14	1.65	0.52	5.65	26.36	2.47	45.68
9	有机肥+化肥	砂岩	379	18.52	29.45	1.68	0.38	6.24	22.6	2.87	39.65
10	化肥	变质岩	395	23.52	34.52	1.32	0.48	7.15	14.39	2.19	42.14
11	有机肥+化肥	Q2红土	412	16.65	23.52	1.25	0.96	6.98	17.73	2.39	49.56
12	化肥	变质岩	425	17.56	24.56	1.38	0.85	8.54	17.42	2.65	47.25
13	有机肥+化肥	玄武岩	438	25.14	32.64	1.25	0.73	7.24	8.03	2.87	50.11
14	化肥	玄武岩	446	19.65	27.65	1.32	0.45	6.58	17.75	2.93	46.25
15	化肥	Q2红土	453	14.52	20.14	1.45	0.25	7.41	27.61	2.45	43.14
16	有机肥+化肥	泥页岩	459	19.65	31.58	1.63	0.65	7.32	13.56	2.35	45.26
17	有机肥+化肥	变质岩	476	29.65	37.68	1.38	0.85	8.52	11.89	2.65	39.68
18	化肥	Q2红土	482	15.36	21.45	1.78	0.94	7.45	15.13	2.29	53.25
19	有机肥+化肥	砂岩	495	25.41	41.25	1.52	0.52	6.58	10.48	3.14	39.65
20	化肥	泥页岩	497	17.65	32.15	1.74	0.46	8.65	24.46	2.45	32.54
21	化肥	玄武岩	518	7.65	16.54	1.95	0.39	7.45	26.22	3.25	47.45
22	化肥	Q2红土	564	8.95	18.35	2.15	0.85	6.98	23.08	2.85	48.59
23	化肥	Q2红土	578	13.65	17.45	1.36	0.74	5.85	28.48	2.64	46.12
24	有机肥+化肥	变质岩	594	17.56	30.14	1.42	0.65	7.25	18	2.85	42.54
25	化肥	Q2红土	613	19.65	34.21	2.25	0.59	7.65	15.45	3.25	39.85
26	化肥	砂岩	642	24.24	36.54	1.78	0.84	6.45	18.41	3.18	35.98
27	有机肥+化肥	泥页岩	658	16.65	21.54	1.52	1.31	8.25	25.73	2.85	41.65
28	化肥	泥页岩	687	19.54	31.52	1.42	1.02	7.45	19.62	2.79	38.97
29	化肥	泥页岩	721	23.54	29.65	1.87	0.85	6.52	18.55	2.69	42.56
30	化肥	砂岩	754	24.65	31.56	2.24	0.74	5.48	24.33	2.84	35.65
31	化肥	泥页岩	789	23.54	32.56	1.65	0.65	6.85	18.64	2.68	39.65
32	有机肥+化肥	泥页岩	812	27.65	35.42	1.98	0.92	5.15	17.97	3.32	38.56
33	化肥	Q2红土	832	18.65	22.45	2.65	0.78	4.95	26.91	3.05	42.26
34	化肥	砂岩	845	19.65	28.65	2.24	0.95	5.29	31.43	3.18	31.44
35	化肥	泥页岩	876	24.56	28.65	2.52	1.05	5.24	22.86	3.25	39.68

编号	施肥	母岩	全磷/(mg/kg)	有机碳/(g/kg)	有机磷/%	Ca₂-P/%	Ca₈-P/%	Ca₁₀-P/%	Fe-P/%	Al-P/%	O-P/%
1	化肥	变质岩	214	16.52	19.86	0.85	0.21	8.25	17.58	2.14	53.25
2	化肥	玄武岩	256	17.98	31.45	0.45	0.35	6.95	4.93	1.98	55.87
3	化肥	玄武岩	273	21.54	36.54	0.39	0.46	7.32	3.71	1.78	51.58
4	化肥	变质岩	297	16.35	17.65	0.73	0.52	5.69	16.76	2.23	58.65
5	化肥	Q2红土	311	9.54	17.49	0.78	0.65	7.29	11.64	2.14	62.15
6	化肥	泥页岩	328	12.45	20.14	1.12	0.41	8.14	21.54	2.35	48.65
7	化肥	Q2红土	354	9.65	23.45	0.85	0.64	7.65	16.15	2.65	51.26
8	化肥	变质岩	369	15.64	20.14	1.65	0.52	5.65	26.36	2.47	45.68
9	有机肥+化肥	砂岩	379	18.52	29.45	1.68	0.38	6.24	22.6	2.87	39.65
10	化肥	变质岩	395	23.52	34.52	1.32	0.48	7.15	14.39	2.19	42.14
11	有机肥+化肥	Q2红土	412	16.65	23.52	1.25	0.96	6.98	17.73	2.39	49.56
12	化肥	变质岩	425	17.56	24.56	1.38	0.85	8.54	17.42	2.65	47.25
13	有机肥+化肥	玄武岩	438	25.14	32.64	1.25	0.73	7.24	8.03	2.87	50.11
14	化肥	玄武岩	446	19.65	27.65	1.32	0.45	6.58	17.75	2.93	46.25
15	化肥	Q2红土	453	14.52	20.14	1.45	0.25	7.41	27.61	2.45	43.14
16	有机肥+化肥	泥页岩	459	19.65	31.58	1.63	0.65	7.32	13.56	2.35	45.26
17	有机肥+化肥	变质岩	476	29.65	37.68	1.38	0.85	8.52	11.89	2.65	39.68
18	化肥	Q2红土	482	15.36	21.45	1.78	0.94	7.45	15.13	2.29	53.25
19	有机肥+化肥	砂岩	495	25.41	41.25	1.52	0.52	6.58	10.48	3.14	39.65
20	化肥	泥页岩	497	17.65	32.15	1.74	0.46	8.65	24.46	2.45	32.54
21	化肥	玄武岩	518	7.65	16.54	1.95	0.39	7.45	26.22	3.25	47.45
22	化肥	Q2红土	564	8.95	18.35	2.15	0.85	6.98	23.08	2.85	48.59
23	化肥	Q2红土	578	13.65	17.45	1.36	0.74	5.85	28.48	2.64	46.12
24	有机肥+化肥	变质岩	594	17.56	30.14	1.42	0.65	7.25	18	2.85	42.54
25	化肥	Q2红土	613	19.65	34.21	2.25	0.59	7.65	15.45	3.25	39.85
26	化肥	砂岩	642	24.24	36.54	1.78	0.84	6.45	18.41	3.18	35.98
27	有机肥+化肥	泥页岩	658	16.65	21.54	1.52	1.31	8.25	25.73	2.85	41.65
28	化肥	泥页岩	687	19.54	31.52	1.42	1.02	7.45	19.62	2.79	38.97
29	化肥	泥页岩	721	23.54	29.65	1.87	0.85	6.52	18.55	2.69	42.56
30	化肥	砂岩	754	24.65	31.56	2.24	0.74	5.48	24.33	2.84	35.65
31	化肥	泥页岩	789	23.54	32.56	1.65	0.65	6.85	18.64	2.68	39.65
32	有机肥+化肥	泥页岩	812	27.65	35.42	1.98	0.92	5.15	17.97	3.32	38.56
33	化肥	Q2红土	832	18.65	22.45	2.65	0.78	4.95	26.91	3.05	42.26
34	化肥	砂岩	845	19.65	28.65	2.24	0.95	5.29	31.43	3.18	31.44
35	化肥	泥页岩	876	24.56	28.65	2.52	1.05	5.24	22.86	3.25	39.68

编号	施肥	母岩	活性有机磷	中度活性有机磷	中稳性有机磷	高稳性有机磷
1	化肥	变质岩	2.65	57.64	32.06	7.65
2	化肥	玄武岩	1.78	52.14	33.94	12.14
3	化肥	玄武岩	2.65	48.95	32.78	15.62
4	化肥	变质岩	3.25	59.68	28.51	8.56
5	化肥	Q2红土	1.87	43.25	50.5	4.38
6	化肥	泥页岩	2.45	57.58	34.1	5.87
7	化肥	Q2红土	2.98	53.58	32.9	10.54
8	化肥	变质岩	2.36	49.58	39.41	8.65
9	有机肥+化肥	砂岩	2.65	52.15	37.95	7.25
10	化肥	变质岩	3.56	57.56	34.2	4.68
11	有机肥+化肥	Q2红土	4.12	50.26	40.36	5.26
12	化肥	变质岩	3.87	53.64	33.84	8.65
13	有机肥+化肥	玄武岩	2.89	56.85	35.31	4.95
14	化肥	玄武岩	3.45	57.25	31.05	8.25
15	化肥	Q2红土	2.41	53.24	31.1	13.25
16	有机肥+化肥	泥页岩	4.25	51.45	30.05	14.25
17	有机肥+化肥	变质岩	3.65	48.48	34.62	13.25
18	化肥	Q2红土	4.12	56.25	29.38	10.25
19	有机肥+化肥	砂岩	3.52	47.65	31.31	17.52
20	化肥	泥页岩	4.15	43.65	38.58	13.62
21	化肥	玄武岩	5.24	45.68	43.44	5.64
22	化肥	Q2红土	4.25	47.58	42.92	5.25
23	化肥	Q2红土	3.56	51.24	41.64	3.56
24	有机肥+化肥	变质岩	4.56	41.25	49.51	4.68
25	化肥	Q2红土	5.41	46.25	41.09	7.25
26	化肥	砂岩	3.68	43.85	43.23	9.24
27	有机肥+化肥	泥页岩	5.26	45.85	42.37	6.52
28	化肥	泥页岩	6.24	47.65	38.96	7.15
29	化肥	泥页岩	5.41	43.25	43.06	8.28
30	化肥	砂岩	3.98	41.25	47.52	7.25
31	化肥	泥页岩	4.66	40.38	48.51	6.45
32	有机肥+化肥	泥页岩	5.18	43.65	38.63	12.54
33	化肥	Q2红土	3.58	42.56	43.51	10.35
34	化肥	砂岩	5.29	43.25	42.88	8.58
35	化肥	泥页岩	7.35	42.65	42.46	7.54

编号	施肥	母岩	活性有机磷	中度活性有机磷	中稳性有机磷	高稳性有机磷
1	化肥	变质岩	2.65	57.64	32.06	7.65
2	化肥	玄武岩	1.78	52.14	33.94	12.14
3	化肥	玄武岩	2.65	48.95	32.78	15.62
4	化肥	变质岩	3.25	59.68	28.51	8.56
5	化肥	Q2红土	1.87	43.25	50.5	4.38
6	化肥	泥页岩	2.45	57.58	34.1	5.87
7	化肥	Q2红土	2.98	53.58	32.9	10.54
8	化肥	变质岩	2.36	49.58	39.41	8.65
9	有机肥+化肥	砂岩	2.65	52.15	37.95	7.25
10	化肥	变质岩	3.56	57.56	34.2	4.68
11	有机肥+化肥	Q2红土	4.12	50.26	40.36	5.26
12	化肥	变质岩	3.87	53.64	33.84	8.65
13	有机肥+化肥	玄武岩	2.89	56.85	35.31	4.95
14	化肥	玄武岩	3.45	57.25	31.05	8.25
15	化肥	Q2红土	2.41	53.24	31.1	13.25
16	有机肥+化肥	泥页岩	4.25	51.45	30.05	14.25
17	有机肥+化肥	变质岩	3.65	48.48	34.62	13.25
18	化肥	Q2红土	4.12	56.25	29.38	10.25
19	有机肥+化肥	砂岩	3.52	47.65	31.31	17.52
20	化肥	泥页岩	4.15	43.65	38.58	13.62
21	化肥	玄武岩	5.24	45.68	43.44	5.64
22	化肥	Q2红土	4.25	47.58	42.92	5.25
23	化肥	Q2红土	3.56	51.24	41.64	3.56
24	有机肥+化肥	变质岩	4.56	41.25	49.51	4.68
25	化肥	Q2红土	5.41	46.25	41.09	7.25
26	化肥	砂岩	3.68	43.85	43.23	9.24
27	有机肥+化肥	泥页岩	5.26	45.85	42.37	6.52
28	化肥	泥页岩	6.24	47.65	38.96	7.15
29	化肥	泥页岩	5.41	43.25	43.06	8.28
30	化肥	砂岩	3.98	41.25	47.52	7.25
31	化肥	泥页岩	4.66	40.38	48.51	6.45
32	有机肥+化肥	泥页岩	5.18	43.65	38.63	12.54
33	化肥	Q2红土	3.58	42.56	43.51	10.35
34	化肥	砂岩	5.29	43.25	42.88	8.58
35	化肥	泥页岩	7.35	42.65	42.46	7.54

	项目	有机磷	Ca₂-P	Ca₈-P	Ca₁₀-P	Fe-P	Al-P	O-P
	全磷	0.8681^**	0.9478^**	0.8948^**	0.8614^**	0.8781^**	0.9790^**	0.9194^**
	有效磷	0.7435^**	0.8550^**	0.7025^**	0.7494^**	0.7153^**	0.8565^**	0.7745^**