蚯蚓粪肥对水稻土磷形态转化以及固定态磷活化的影响

发布时间：2020-05-26 11:57

【摘要】：磷是植物生长的必需元素,但全球耕地有效磷素的供应问题已对全球农业生产形成了极大的制约。施化肥增加土壤有效磷是当今最普遍和最有效的方法,但在南方土壤中有效磷极易被固定,磷肥的低利用率加大了农业开支,加速了我国磷矿资源枯竭,同时磷肥过度施用导致的土壤磷素蓄积,给环境安全带来巨大的风险,因此促进土壤中磷活化,提高其有效性是解决问题的关键之一。蚯蚓粪肥作为一种由有机废弃物发酵和蚯蚓消化系统酶作用生产的绿色生态有机肥和土壤改良剂,其在物理、化学和生物性质上明显区别于普通堆肥产物,近年来在各个领域被广泛研究。因此本试验以广东省代表性蔬菜小白菜(Brassica chinensis L.)为试验作物,采用盆栽试验和大田试验研究水稻土在施入蚯蚓粪肥条件下蔬菜生物量、水溶态Fe(Ⅱ)、盐酸提取态Fe(Ⅱ)、土壤微生物以及磷素形态等各相关指标的变化,探讨分析施蚯蚓粪肥条件下土壤微生物活性变化及铁还原过程对磷活化的效应和作用机制,以期为提高耕地土壤磷肥利用率以及保护耕地资源提供科学理论依据。主要结论如下:(1)施加蚯蚓粪肥对小白菜根际土和非根际土微生物生物量碳、微生物生物量磷均有显著提升作用,各处理组中非根际土微生物生物量碳磷比均低于根际土1.9~2.0倍;培养期间,蚯蚓粪肥处理的水稻土酸性磷酸酶活性、有效磷及各磷形态含量相比对照组均有显著性提高;各处理组土壤微生物生物量磷、酸性磷酸酶活性均与中稳定性有机磷NaOH-P_o存在显著负相关关系。研究表明蚯蚓粪肥极显著提高土壤NaOH-P_o含量和酸性磷酸酶活性,有效促进NaOH-P_o活化的同时带动了微生物对磷的贮存,其中非根际土微生物对磷的固定强于根际土。(2)在A2(80 g·kg~(-1))和A3(120 g·kg~(-1))水平下,微生物生物量磷与活性有机磷NaHCO_3-P_o之间存在显著负相关关系,NaHCO_3-P_o与NaOH-P_o存在显著正相关关系,稳定态有机磷C.HCl-P_o与NaOH-P_o、NaHCO_3-P_o均呈显著负相关关系,表明蚯蚓粪肥在加速土壤NaHCO_3-P_o和NaOH-P_o矿化的同时也促进了C.HCl-P_o的合成,同时在蚯蚓粪肥各处理组中C.HCl-P_o均与微生物生物量磷呈极显著正相关,A2、A3处理下与NaHCO_3-P_o、NaOH-P_o均呈显著负相关,表明蚯蚓粪施入下,微生物生物量磷的增加对C.HCl-P_o的合成具有促进作用。(3)蚯蚓粪肥施入使土壤pH趋于中性至弱酸性,同时使土壤Eh有所上升;施蚯蚓粪肥促进了水稻土铁的溶解以及还原,其中盐酸提取态Fe(Ⅱ)在蚯蚓粪肥处理组中与活性无机磷NaHCO_3-P_i呈显著负相关关系,与中稳定态无机磷NaOH-P_i呈极显著负相关关系,表明蚯蚓粪肥可通过促进铁还原而促进NaOH-P_i的释放;蚯蚓粪肥显著增加土壤中除稳定态无机磷C.HCl-P_i以外的各形态磷含量,其中对土壤活性磷含量提升作用最明显;施加蚯蚓粪后的土壤中Resin-P与NaHCO_3-P_o、NaOH-P_o之间均存在极显著正相关关系,NaHCO_3-P_i与NaOH-P_i存在极显著正相关关系。(4)蚯蚓粪肥和化肥配施一方面有助于通过毛细孔隙产生微生物厌氧环境,另一方面又可通过大孔径非毛细孔隙改善微生物好氧环境;蚯蚓粪肥配施化肥和单施化肥均可促进土壤微生物对磷的固持以及酸性磷酸酶活性,但蚯蚓粪肥和化肥配施下,土壤微生物体对磷的贮存量远高于单施化肥。除此之外,蚯蚓粪肥和化肥配施对土壤活性磷Resin-P和NaHCO_3-P_o含量的提升效果较单施化肥明显,且相对于单施蚯蚓粪肥,配施有利于减缓稳定态磷C.HCl-P_o的生成。
【图文】：

微生物生物量碳,蚯蚓粪,土壤微生物生物量碳,微生物生物量磷

而在处理组中则相反。土壤微生物生物量碳磷比变化由图3-1（c）可知，蚯蚓粪肥对小白菜根际土和非根际土微生物生物量碳磷比均有降低作用，对照组中根际土微生物生物量碳磷比高于非根际土 0.3 倍，而在处理组中，根际土比非根际土高 1.9～2.0 倍。

蚯蚓粪,添加水平,非根际,质量水平

图 3-2 不同蚯蚓粪肥添加水平土壤酸性磷酸酶活性的变化change of soil acid phosphatase activity among different vermicomp时间不同处理间差异显著（P＜0.05），不同大写字母表示同异显著（P＜0.05），下同se letters indicate significant difference among treatments at the samdicate significant difference in the same treatment at different time处理下非根际土有效磷和各形态有机磷含肥质量水平添加下非根际土有效磷含量变化情期间各组土壤有效磷含量均呈 0～7 d 上升，7～蚓粪肥质量水平的提高而增加，通过相关性分析含量差异极显著。NaHCO3-Po主要为吸附在土壤生物量磷，易矿化为植物所吸收利用，其含量间各处理组土壤 NaHCO3-Po含量变化趋势表现下降，，21～35 d 平缓下降，其中至培养末期 A降 8.28 mg·kg-1和 6.23 mg·kg-1，而 CK 和 A1 的
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X71;S153.6

【参考文献】