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可持续农业有机土壤磷管理

何塞·冈萨雷斯1、2马克·希利2戴利,凯伦1

1提加克,约翰斯顿城堡,韦克斯福德。

2土木工程,爱尔兰国立大学,戈尔韦

简介

有机土壤(泥炭、沼泽和相关土壤)的压力越来越大,这是将更多土地变成牧场,从而增加牛奶和肉类产量的需求日益增长的结果。然而,这些土壤在施用磷肥时,由于磷的保留能力较差,因此易受磷(P)流失的影响:土壤中磷的吸附机制存在显著差异,这取决于有机质的含量,因为磷与有机酸(腐殖酸、黄腐酸、低分子量酸)之间的土壤吸附位点存在竞争吸附反应。因此,土壤有机质含量对农业和环境管理中的磷动态起着重要作用。这些发现对泥炭土壤磷肥的可持续利用具有一定的指导意义。与矿质土壤相比,这些土壤的养分应用需要不同的管理策略,因为磷极有可能转移到水中。这项研究工作的目的是通过在实验室条件下进行一系列农艺和环境实验,优化磷在有机质含量高的土壤上的利用,这将帮助我们描述磷在这些土壤中的同化和运输。

材料和方法

在6种不同有机质含量的土壤上进行生长室试验(图1),以确定黑麦草生产中最适宜的磷肥施肥量。土壤被放置在花盆(30厘米直径x 30厘米深)和14种不同的磷速率,从0到145公斤磷公顷-1应用于每种土壤类型。土壤保持在白天14°C(±2°C)和暗期8°C(±2°C)的对照条件下,白天相对湿度70%,暗期相对湿度90%,白天周期为16 h,暗期周期为8 h。

在9个月内测定干物质产量和牧草含量。用原始Mitscherlich方程()拟合不同磷处理的产量响应。

从环境的角度来看,目前正在进行一项淋滤试验,以确定两种对照土壤(一种有机土壤,一种矿物土壤)的磷流失量。土壤被填充在0.3m深,直径0.104 m的PVC柱中。施磷肥量分别为15、30和55公斤磷肥公顷-1单施过磷酸肥可分一次或两次施用。每周在柱子表面喷洒180毫升蒸馏水,以重现爱尔兰真实的降雨条件。将浸出水收集在单独的容器中,每周分析溶解活性磷(DRP)、总磷(TP)和总溶解磷(TDP),以及其他营养物质(总氮和碳)

结果与讨论

生长室试验对不同施磷量的累积产量响应曲线如图2所示。根据有机质(OM)含量的百分比将土壤分为有机(A)和矿物(B)两类(有机土壤中OM含量为20%,矿物土壤中OM含量< 20%)。

在缺磷情况下,有机土壤(图2a)对磷的响应比矿质土壤更快。矿质土壤表现出较慢的反应,可能是由于磷在植物可利用之前需要积累。这可能是由于矿质土壤在缺乏磷的粘土矿物中有吸收和结合磷离子的能力。相比之下,有机土壤的快速反应表明,施用的磷并没有结合,而是立即可供草吸收。有机土的模型解释了56.2%的总变异,而矿质土的模型解释了24.5%的总变异,这是由于这些土壤的积累要求。

图2。有机土(A)和矿质土(B)对累积产量的响应

结论

有机土壤的牧草生产对磷的需要量高于矿质土壤。然而,为了了解这些要求是否会对环境造成磷损失的风险,还需要进一步进行淋滤和径流试验。

确认

这项工作由农业、食品和海洋研究刺激基金2007-2013年资助。vwin彩票app

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