土壤测试磷恢复从牲畜肥料与土壤中无机肥料孵化项目

文摘

本文相比奶牛和母鸡肥料P复苏相对于肥料P复苏两新斯科舍省土壤不同前期土壤试验P (STP),孵化5、15、30、60、110天。肥料肥料P的等价表示为P采收率百分比(% PRR)。重复测量分析土壤pH值协变量透露:(1)肥料% PRR平均为72% (low-STP土壤)和80% (medium-STP土壤),(2)之间没有显著差异% PRR乳制品和母鸡肥料,和(3)肥料% PRR和孵化时间减少low-STP土壤而不是medium-STP土壤。土壤pH值对低收入和medium-STP协变量是重要的土壤,和低% PRR关系是积极的,但不是medium-STP土壤。

1。介绍

基础肥料N上的应用程序内容的传统方法会导致土壤P水平的积累造成污染危害。因此,许多地区采用P-based营养管理规划为牲畜操作规定。P-based养分管理寻求匹配P应用作物需求的土壤测试。然而,土壤测试P的建议是基于作物无机肥料P和缺乏共识肥料P和肥料之间的等价性。

虽然一些研究发现,牲畜肥料相当于无机肥料P可用性(1- - - - - -4),其他(5- - - - - -8]报道的结果表明,肥料P是可用一般低于无机肥料P Laboski和羊肉(9]发现可用性土壤P从注射猪肥料比肥料P潜伏期1 - 9个月,两者的区别P资源随着时间的增加。

的结果可能是由于实验条件的差异。戈斯和斯图尔特[10)发现,植物生长在superphosphate-amended土壤移除一个更高比例的添加比manure-amended土壤P,部分原因是奢侈品消费。另一方面,Sikora和Enkiri11)没有发现显著的总体差异家禽垃圾堆肥和三重过磷酸钙肥料在植物累积P吸收;然而,土壤在STP已经高到过度使用。肥料用于比较的选择可以影响肥料的估计肥料等效P [12,13]。试剂用于土壤提取的数量和形式也不同P他们恢复(12,14]。

环境条件也扮演了一定的角色。例如,布莱克et al。15]表明,肥料P可以减少可用或可用比过磷酸钙P,根据气候、土壤、和可用性的其他环境条件的植物营养素,建议仔细考虑传输的结论时土壤P可用性从一个环境到另一个地方。其他(6,16)确定土壤P-saturation对释放度的影响可溶性P在土壤较高的初始STP,从而更大程度的P饱和度保持更高比例的增加可用的形式。

肥料的类型,本身,可以计算在P[的可用性6,14,17,18粪便),Ca的内容确定为一个重要的决定因素肥料P可用性(17,18]。

肥料肥料P的等效源的问题更加明确地取决于作物反应使用肥料田间试验;然而,这样的研究需要支出大量的时间和劳动力。Sharpley和Sisak8)建议,而不是重复与肥料田间试验P,可以确定等价经济通过实验室比较肥料P,和Zvomuya et al。3)指出,一些简单的化学测量可以预测肥料P的可用性。土壤培养研究提供一种低成本的替代领域的研究,同时允许更好地控制变量。使用与数据从现有田间试验估算他们可以提供一个基础肥料P申请最佳作物生长。

本研究使用土壤孵化项目,试图建立肥料等价的两种不同来源的肥料P基于Mehlich-3 (M3) STP为了使土壤试验评级可能被用来更精确地确定最优肥料P的应用程序。它也试图解决时间差异P可用性通过孵化P-amended土壤重复抽样的110天。为了评估前期的影响土壤P状态添加P的可用性,本研究使用类似的土壤不同前期STP评级。土壤pH值在肥料P肥料的影响等效也被调查。

这里的许多研究引用使用非常高P水平与肥料应用程序关联率在牲畜所需的处理操作,甚至更高的利率。一些研究人员(2,3,6,8- - - - - -10,16,18,19)应用肥料P水平高达1200,800,288,154,108,100,150,280,200毫克公斤¹土壤,分别。因为土壤化学和生物化学的变化带来如此高的利率的修正案,他们的研究结果可能并不适用于肥料P应用利率相当于作物P的去除。本研究是不同的,它使用更低磷,根据作物营养需求基于土壤测试。

本研究的总体目标是确定肥料来源的影响,应用P复苏从肥料在生长季节相对于肥料。

2。材料和方法

2.1。土壤特性和制备

阿卡迪亚协会的两场土壤(20.)位于堤特鲁罗附近的农田(再生盐沼泽),新斯科舍( N,W)、裁剪常年混合饲草,收集从0-15厘米深度。土壤属性如表所示1。土壤被选为不同STP评级:低收入和中等STP-soils。的土壤是干的6毫米1周和筛分网前设置孵化项目。

2.2。磷治疗

九个不同土壤P治疗,每个重复三次,被应用到每个土壤:实验室级磷酸二氢钙(MCP),固体层母鸡肥料(HM)和液体牛粪(DM),每个在3种不同的利率。P应用水平约,和(代表低(1)、中(2)和(3))为每个土壤P要求春天饲料大麦,据新斯科舍省农业部STP评级和植物养分需求数据。P源的属性如表所示2和磷如表所示3。

磷治疗被溶解或悬浮在350到400毫升水(约20 kPa)来获取土壤水分张力洒到1.25公斤干土的浅托盘。然后土壤混合10分钟带花园的泥刀,直到土壤均匀湿润与总量小于2厘米直径。

处理土壤样本转入2 L塑料桶穿孔盖子和孵化生长室中一个完全随机分布的每个土壤环境室温(约)和土壤水分张力16 kPa和24之间kPa期间实验(110天)。土壤重量含水率土壤被称重监控锅之前每个采样和加水保持土壤水分张力范围内孵化项目,如果必要的。

2.3。重复抽样

后5、15、30、60和110天的孵化,每个容器都倾泻在一个浅盘彻底和混合。150 - 200 g(湿重)土壤子样品被撤托盘进行分析。其余的土壤是返回到容器和孵化器。

2.4。肥料分析

肥料矿物含量测定的实验室服务在特鲁罗新斯科舍农业部,新斯科舍省,采用AOAC公认的酶改性方法968.08 [21]。样本的准备首先调整pH值为2 H为50%₂所以₄。酸化样品在95干和地面与2毫米网、威利轧机和0.75 g子样品当时550年的马弗炉烧成灰烬5小时。一毫升浓盐酸后添加到火山灰和5分钟。75毫升的混合物长大去离子水和动摇;然后可以坐30分钟前测定矿物含量Jarrel-Ash模型9000电感耦合氩等离子体光学发射光谱仪(ICAP)。

2.5。土壤分析

STP和土壤pH值测定的实验室服务新斯科舍省农业部。2.5毫升的子干(105)地(通过2毫米网)土壤与25毫升Mehlich-3混合解决方案(22]。混合5分钟动摇了往复振荡瓶在240 /分钟,然后没有过滤。5 Watman滤纸。ICAP P的滤液进行了分析。STP的平均值不同孵化时间如表所示4显示的大小差异的治疗。然而,复苏的百分比比例值计算显示在下一节中进行了分析。应该注意,STP值控制治疗高孵化后比之前观察到《盗梦空间》的研究中,这两种土壤相对STP值改变后孵化。

土壤pH值确定的猎户座W-BNC组合电极。20毫升干燥、渗(2毫米)土壤与20毫升去离子水混合,搅拌间歇30分钟。和允许30分钟前在上层清液pH值测定。

2.6。统计分析

对于每个土壤,孵化时间,P治疗,恢复和复制,% P计算(,然后为每个MCP1三次重复的平均值,MCP2, MCP3是用来计算相应的肥料P复苏比率(% PRR)响应:肥料(% P复苏 %治疗等效磷肥。% PRR转化为大规模基础使用干燥的地面已筛的容重土壤样本。对于每个土壤,% PRR响应分析重复双因素析因设计不平衡的措施分析,两个级别的P (DM, HM)和三个来源的应用程序(1、2和3),和5持续时间(天:5、15、30、60和110天)的二阶多项式土壤pH值协变量(通过使用pH值和pH-squared值作为协变量)。在这个重复措施分析,误差项被假定拥有恒定方差的正态分布,但依赖其中表达了最合适的协方差结构。为土壤,根据Akaike的信息标准(AIC)和施瓦兹的贝叶斯准则(SBC), (23),最合适的协方差结构确定为非结构化(联合国)。正态分布和常数误差的条件方差的假设验证通过检查残差(24]。自从反是被显著(表5),最小平方意味着为协变量调整比较和信分组生成。在SAS的混合过程25)是用来完成分析。% PRR和协变量之间的关系进一步探讨,以确定的关系是积极的还是消极的。

3所示。结果与讨论

总体而言,肥料% PRR 72% low-STP medium-STP土土壤和80%(平均超过所有肥料治疗)。然而,治疗的效果随低STP的潜伏期,但不是媒介STP。

3.1。源的影响,速度,在% PRR孵化时间

源的交互效应、速度和孵化时间是重要的媒介STP土壤;但只有源和培养时间的交互效应显著为低STP土壤(表5)暗示的影响源(低STP土壤)和源的速度组合(土壤介质STP)潜伏期期间改变。% PRR显示戏剧性变化的低STP土壤相比,土壤中STP(图1)。然而,之间没有差别的利率低STP的土壤,和模式之间的差异率在中STP土壤并不明显。

整理等。26)发现了一个类似的时间影响P与猪粪废水吸附土壤孵化。他们发现,猪舍污水暂时增加土壤P解吸的脆弱性,但失去了效果后2到113天的孵化。孔雀鱼et al。27)发现了一个暂时的抑制(持续不超过6天)P吸附的富里酸植物渗滤液的组件添加到两个氧化土而[28)观察到最大STP(奥尔森提取)添加猪粪堆肥发生在30天内孵化,之后迅速下降中度酸性土壤。

Laboski和羊肉(9如图)观察到的效果相反1。他们发现肥料P可用性降低而猪的粪便可用性持平在1到9个月的孵化6 7明尼苏达州的土壤用于他们的研究。这将导致增加肥料% PRR随着时间;然而,比较他们的结果是脆弱的,因为他们的磷平均约一个数量级高于用于这项研究。

3.2。% PRR土壤pH值的影响

初始pH值差异造成显著差异的% PRR肥料P治疗低——以及medium-STP土壤(表5)。二阶多项式回归的% PRR土壤pH值(图2)low-STP土壤中的肥料治疗表明,肥料肥料P等效增加土壤pH值介于4.2和5.4之间。尽管肥料P主要是低可用性比肥料P在这个土壤的pH值范围内发现,差异缩小,土壤pH值增加。谭et al。29日)发现,金属络合能力和金属配合物的稳定性由水提取物家禽粪便的博士越来越绑定的土壤铁和铝在有机金属配合物在更高的小灵通% PRR和土壤之间的关系或许可以解释在low-STP土壤pH值见图2。介质STP土壤的pH值范围(6.3 - 6.9)是相当狭隘和落在P可用性的范围经常和增加土壤起落博士并不是令人惊讶的看到一个弯曲的模式中描述图2。

低分子量(MW)溶解有机物可能是最有效的络合金属(30.]。MW低矿化有机物释放肥料的土壤介质STP(中性pH值)可以负责抑制P固定肥料治疗;然而,low-STP土壤,推迟了矿化低pH值(4.2 - -5.4),所以low-MW有机物没有积累。这一结论也与棕褐色的发现一致et al。29日]:复合物形成的金属配位能力和稳定性与粪便提取土壤pH值的增加而增加。

另一方面,有机金属配合物也可能形成新的P-sorption网站,这是很重要的,因为它是变化土壤P-sorption等温线导致孔雀鱼et al。27)假设金属螯合物的形成可能增加P吸附在高度风化的土壤。虽然在本研究相对年轻的土壤,土壤low-STP结果符合这一假说。

4所示。结论

本文表明,M3提取的基础上,从家禽和奶制品肥料P是不如MCP-P可用(% PRR不到100%)。总体平均% PRR粪肥和两个土壤的两个来源是75%,然而,肥料的肥料等效P (% PRR)的变化取决于居民在土壤和土壤pH值以及土壤化学。肥料使用P与潜伏期增加速度超过low-STP土壤有效磷肥料,但不是在medium-STP土壤一样快。根据多种因素和土壤的性质,可用肥料P可能要少得多,甚至比MCP肥料更可用。土壤P动力学是非常复杂的,需要进一步研究。

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