模拟淋溶条件下沼液对菜田土壤磷素淋洗及其形态的影响

以不同磷水平菜田土壤为研究对象,通过土柱淋溶模拟试验,探讨施用沼液对土壤磷素形态及其移动性的影响。结果表明:与单施去离子水的对照相比,施用沼液通过减少淋洗溶液体积降低淋洗液中总磷含量722.3μg·柱~(-1),中、高磷土壤淋洗液总无机磷(TIP)分别减少507.2μg·柱~(-1)和1 319μg·柱~(-1)。低、中磷土壤淋洗液中水溶性无机磷(DIP)减少158.1μg·柱~(-1)和474.3μg·柱~(-1)。在低磷土壤中,施用沼液对剖面土壤全磷、有机磷和速效磷含量影响显著,上层(0~7 cm)土壤增加的比例分别为34.8%、37.7%和148%,土壤p H值显著降低0.39个单位,下层(7~14 cm)土壤增加的比例分别为18.5%、29.3%和32.9%,土壤p H值显著降低0.28个单位。在中磷土壤中,施用沼液对上层土壤全磷含量影响未达到显著水平,速效磷增加比例20.1%,下层土壤p H值降低0.33个单位。在高磷土壤中,施用沼液对剖面土壤全磷、有机磷和速效磷含量影响未达到显著水平,下层土壤p H值降低0.34个单位。因此,施用沼液降低土壤磷素淋洗,增加低磷土壤磷素有效性含量,但对中磷和高磷水平土壤的磷素影响未达到显著水平。     

连续淋洗对山东省主要土壤磷素有效性及磷库的影响

研究采取室内模拟降雨淋洗的方法,研究了连续淋洗对山东省3大土类磷素有效性和磷库的影响。结果表明,3种土壤的磷淋失量均随着供磷水平的提高而升高。3种土壤出现磷淋失量峰值的时间有着明显差异,褐土施磷处理的磷淋量峰值分别出现在第3 d,4 d和5 d;而潮土高磷和低磷处理的磷淋洗最高值分别出现在第2 d和3 d;而棕壤不同施磷处理的磷淋洗高峰值均出现在第2 d。在相对较低的施磷水平下（P3以下）,3大土类的速效磷含量基本均保持在20μg/g左右,再提高供磷水平,褐土和棕壤的土壤速效磷含量随施磷量的增加显著升高,而潮土的速效磷含量则随着施磷量的增加先升高后降低。在3大土类中,全磷含量最高的是褐土,其次是潮土,再次是棕壤。在淋洗条件下,褐土的土壤磷库相对变化不大,而潮土和棕壤的磷库则随施磷量的变化有着较大的起伏。因此,施磷水平控制在P3水平（180 kg P/hm^2）,3大土壤的磷淋失量较低,土壤速效磷变化不大,有利于减少土壤磷素淋失到水体的风险,也保证了土壤磷的供应能力。     

高投入菜地土壤磷素环境与农学阈值研究进展

维持适宜的土壤有效磷水平对保障蔬菜产量和水体安全具有十分重要的作用.而当前蔬菜种植体系磷肥投入的显著特征是高量、高频次,导致大量磷素累积在土壤中会增加磷素移动性从而引发高环境风险.一般认为菜地磷的环境阈值高于农田,但菜地的灌水和磷肥投入均远高于农田,因此磷流失程度仍高于农田.综合文献调研结果发现,我国不同地区的菜地土壤...     

安徽省土壤无机磷组分状况及施肥对土壤磷素的影响

采用石灰性土壤无机磷分级方法，研究了安徽省不同类型土壤无机磷组分含量状况、土壤无机磷组分在土壤剖面中的含量分布以及施用磷肥对土壤无机磷组分含量的影响，结果表明：安徽省土壤无机磷含量高低排序为菜园土〉潮土〉水稻土砂姜黑土〉黄褐土〉黄棕壤〉红壤〉紫色土；土壤无机磷含量的地域分布特征明显，皖北地区土壤无机磷含量明显高于皖南地区。石灰性土壤无机磷组分以Ca—P为主，占土壤无机磷总量的60％左右，其次为O-P，而Fe—P和Al～P含量较少；酸性土壤无机磷组分以O-P为主，占土壤无机磷总量的50％左右，其次为Fe—P和Al—P，Ca—P相对含量小于10％。菜园土无机磷积累特别明显，特别是积累了较多的Ca2—P和Ca8-P。水稻土无机磷组成变化较大，其含量主要取决于水稻土的成土母质。在菜园土的土壤剖面中，上部土层磷素积累明显，菜园土0～20cm土层中无机磷含量与60～80cm土层的比值为4．12，其他类型土壤表土层也有无机磷积累现象。施用磷肥可以明显提高土壤无机磷含量，在作物生长前期，施用的磷主要转化为生物有效性较高的Ca2-,Ca8-P,Al-P和Fe—P，在作物生长后期，O—P和Ca10—P才出现积累。     

连续淋洗对山东省主要土壤磷素有效性及磷库的影响

研究采取室内模拟降雨淋洗的方法,研究了连续淋洗对山东省3大土类磷素有效性和磷库的影响。结果表明,3种土壤的磷淋失量均随着供磷水平的提高而升高。3种土壤出现磷淋失量峰值的时间有着明显差异,褐土施磷处理的磷淋量峰值分别出现在第3 d,4 d和5 d;而潮土高磷和低磷处理的磷淋洗最高值分别出现在第2 d和3 d;而棕壤不同施磷处理的磷淋洗高峰值均出现在第2 d。在相对较低的施磷水平下(P3以下),3大土类的速效磷含量基本均保持在20μg/g左右,再提高供磷水平,褐土和棕壤的土壤速效磷含量随施磷量的增加显著升高,而潮土的速效磷含量则随着施磷量的增加先升高后降低。在3大土类中,全磷含量最高的是褐土,其次是潮土,再次是棕壤。在淋洗条件下,褐土的土壤磷库相对变化不大,而潮土和棕壤的磷库则随施磷量的变化有着较大的起伏。因此,施磷水平控制在P3水平(180 kg P/hm2),3大土壤的磷淋失量较低,土壤速效磷变化不大,有利于减少土壤磷素淋失到水体的风险,也保证了土壤磷的供应能力。     

石灰性菜园土壤中各形态磷素的富集与变异特征

由于长期种植蔬菜，石灰性菜园土壤中的磷素在剖面中发生了分异，直接影响到其它营养元素的吸收和蔬菜的产量及品质。通过对不同植菜年限石灰性菜园土壤剖面磷素形态分级及其变异规律的研究，探讨了全磷、有效磷和无机磷不同形态的变异特征以及其磷素形态分布与其它土壤性质的关系。研究结果表明，石灰性菜园土壤耕层全磷、有效磷、无机磷与有机磷均比粮田富集强烈，有效磷源的无机磷形态含量与植菜年限呈明显的正相关，各形态无机磷含量的垂直分布与粮田存在显著关系，Ca2-P、Ca8-P、Fe-P含量为表层强烈富集，向下骤减的垂直分布特征。溶度较高的Ca2-P、Ca8-P与有机质等养分呈极显著的正相关，而与CaCO3含量和pH值的降低呈显著的负相关，随植菜年限的延长，有机质及其它养分含量的提高以及CaCO3含量和pH值的降低也促进了难溶杰礁的有始化．     

杨凌地区大棚土壤无机磷形态及有效性研究

为了研究杨凌地区不同年限大棚土壤磷素的有效性及无机磷的空间分布状况,采用蒋-顾石灰性土壤无机磷形态分级方法.对大棚土壤磷素形态、空间分布特性以及无机磷形态的生物有效性进行了研究.结果表明:大棚土壤各形态无机磷呈现出在表层(0-10 cm)强烈富集,向下剧减的垂直分布特征,大棚土壤的磷素以无机磷为主,Ca-P含量占无机磷含量的73.61%～77.11%,平均74.99%,大棚土壤0-40 cm土层中各形态无机磷含量大体也表现Ca-P含量(Ca10-P、Cas-P)高于其他形态的磷;大棚土壤无机磷含量高于露天菜地,但无机磷占全磷的比例有所下降,随着大棚土壤栽培年限的延长,Ca-P在无机磷组分中始终占主导地位,Ca10-P、Ca8-P、Ca2-P等无机磷组分的含量顺序及比例在一定范围内基本不变,保持耕层各形态磷的平衡,无机磷组分的形态分布及比例分配并没有随棚龄的变化而发生改变;与露天土壤相比,大棚种植的环境提高了Ca8-P、Ca2-P在无机磷所占的比例,从而提高了土壤中磷素的生物有效性.     

菜地酸化及其环境效应研究

菜地土壤受到酸沉降、大量含氮化肥的长期施用以及酸性废水的灌溉,土壤酸化速率加快。随着现代设施农业的快速发展,设施菜地土壤酸化明显,同时酸化菜地土壤表现出明显的区域特性。土壤酸化在一定程度上活化了菜地中的重金属,增加蔬菜中重金属含量从而降低蔬菜品质和健康风险,同时,酸化加剧了磷的流失,增加水体富营养化。但是土壤酸化在一定程度上降低了微生物活性,从而影响温室气体的排放。     

山西省菜园土壤磷素积累特征及流失风险分析

为了解山西省不同区域菜园土壤磷素积累以及流失情况, 本文分析了菜园土壤磷饱和度(DPS)、Mehlich3-P、Olsen-P与水溶性磷(Pw)的积累特征.结果表明: 山西各地菜园土壤4种磷素(土壤全磷、水溶性磷、Olsen-P和 Mehlich3-P)积累明显, 已经远远超过作物需求量; 土壤表层水溶性磷含量随着土壤磷饱和度(DPS)、Olsen-P、Mehlich3-P含量的增加而增加; 且Mehlich3-P与Olsen-P、水溶性磷与Olsen-P、水溶性磷与Mehlich3-P之间具有极显著相关性, 相关系数分别为0.976 6、0.923 2、0.962 0 (P<0.01); 当磷饱和度大于46.64%、Olsen-P大于81.88 mg·kg-1、Mehlich3-P大于164.59 mg·kg-1时, 水溶性磷含量上升幅度迅速增大, 由此将土壤磷饱和度为46.64%、Olsen-P 为81.88 mg·kg-1、Mehlich3-P为164.59 mg·kg-1和水溶性磷为8.05 mg·kg-1初步确定为山西省菜园土壤磷素流失的临界值.该结果将为探讨山西农田土壤磷素的养分管理和环境风险评估提供重要的理论依据.     

紫色土减磷配施有机肥的磷肥效应与磷素动态变化

为探索长江上游稻油轮作系统减少农田磷素流失和有效提高磷肥利用率的最佳施肥模式,降低磷对水体富营养化的影响,采用长期田间定点试验并结合室内试验分析,研究了化肥配施猪粪和水稻秸秆还田对紫色土磷肥效应及磷素迁移的影响。结果表明:在常规作物施肥基础上配合施用有机肥,适当减少化学磷肥施用量,对作物产量没有显著的减产效应,且能在一定程度上减少农田磷素损失,提高磷肥利用率。水稻磷肥利用率总体表现为常规施磷量减20%+猪粪有机肥(MDP)常规施磷量减20%+秸秆还田(SDP)常规施肥+猪粪有机肥(MP)常规施肥+秸秆还田(SP)≈优化施肥(P),各处理利用率在20%~25%之间。油菜磷肥利用率总体表现为SDPMDPMPSPP,各处理利用率在17%~29%之间。在水稻生长前一个月内,田面水总磷含量随着施磷水平的增加而增加,其中常规施肥(P)比不施磷肥(P0)处理总磷含量高4倍左右。各处理中磷含量大小表现为PMPSPMDPSDPP0,配施有机肥可以提高稻田土壤对磷的吸附,降低前期土壤磷向水体中释放,配施秸秆比配施猪粪对减少土壤磷素流失效果更好,磷肥施用后的7~10天内是控制稻田磷素流失的关键时期。油菜蕾苔期的土壤有效磷含量较苗期明显降低,但在油菜开花期和收获后期,土壤有效磷含量明显上升,油菜生长花期以后是土壤有效磷淋失的主要时期。有机无机肥配施可以显著提高土壤有效磷含量。化学磷肥减量并配施有机肥是应对农业面源污染"控源节流"的较好措施。     

抚仙湖流域有机-常规种植菜地土壤磷素淋溶模拟研究

利用3种不同高度的土柱,对有机-常规种植菜地土壤进行了磷素淋溶模拟研究,结果表明：有机种植菜地土壤磷素淋溶量远高于常规种植菜地土壤,不同高度土柱在模拟780 mm降雨量条件下,前者磷素淋溶平均水平是后者的26倍左右。灌溉不仅降低了不同土壤有效磷含量,而且使土壤磷素吸附解吸特征发生明显改变。此外,田间监测结果显示,有机种植对地下水磷素水平的提高明显大于常规种植。可见,有机种植中土壤磷素由淋溶进入地下水体相对于常规种植风险更大,有机种植业的发展必须采取必要措施,减缓土壤磷素淋溶流失。     

太湖水网地区不同种植类型农田磷素渗漏流失研究

采用田间原位小型土壤渗漏计法研究了太湖流域水网地区不同种植类型农田土壤中的速效磷累积量与渗漏水中磷素含量之间的关系。结果表明:研究区菜地、果园高的年均磷肥施用量分别为946.8 kg/hm2和832.6 kg/hm2,显著高于水田的年均磷肥施用量（83.6 kg/hm2）,约为水田的10～12倍。施入农田中的磷肥主要累积在土壤表层,0—5 cm土层中的Olsen-P含量最高,菜地、果园和水田的平均含量分别高达161.75 mg/kg、143.88 mg/kg和23.77 mg/kg,菜地和果园显著高于水田,约为水田的6～8倍。随着土层深度的增加,土壤中Olsen-P的含量显著降低。农田浅层渗漏水中的可溶态磷在总磷中所占的比例远高于颗粒态磷所占的比例。本研究结果显示,农田浅层渗漏水中溶解性正磷酸盐（DRP）含量与土壤中速效磷（Olsen-P）含量之间具有极显著的指数相关关系,表明伴随着农田施肥量的增加和土壤中速效磷含量的增加,浅层渗漏水中的溶解性正磷酸盐含量会显著增加,大大提高了农田磷素的渗漏淋失风险,造成对农业面源污染的巨大潜在压力。     

用三种浸提方法研究长期定位试验中土壤磷素有效性

基于15年石灰性潮土长期定位施肥试验，用水浸提法、Olsen法、Mehlich3法研究土壤磷素有效性。结果表明：长期不施磷的处理，土壤磷素有效性常年维持在本底的极低水平；施磷均能增加水溶性磷、Olsen—P、Mehlich3-P的含量，但磷钾配施及大量施用有机肥的效果最明显，其次是有机肥与NPK配施，只施无机肥（NPK，NP）增加的幅度相对较小；然而，在当前的施磷水平下，土壤“不缺磷”，但不能建立较大的有效磷库，并且以Olsen—P、Mehlich3-P的临界点为标准，土壤磷素流失的风险不大；水溶性磷、Olsen—P、Mehlich3-P的比值约为1：10：25，用幂函数、指数方程、对数方程能较好地模拟3种浸提磷之间的转化关系；水溶性磷、Olsen—P、Mehlich3-P与作物地上部吸磷量均达到极显著正相关，相关系数分别为0．563，0．854和0．930，表明用水浸提法、Olsen法、Mehlich3法研究长期定位试验中土壤磷素的有效性均可行。     

长期施肥对旱地红壤团聚体磷素固持与释放能力的影响

在中国科学院红壤生态试验站26年的旱地红壤长期肥料定位试验中,选取无机肥试验区的NPK、NK处理,有机无机肥配施试验区的对照(CK)、CK+稻秆(RS)、CK+花生秸秆还田(PS)、CK+绿肥(FR)及CK+猪厩肥(PM)等7个肥料处理土壤,采用湿筛法逐级提取并得到粒级依次为2 mm、2~1 mm、1~0.25 mm与0.25~0.053 mm的团聚体土壤样品;通过室内分析获得了土壤及各粒级团聚体的全磷(TP)、有效磷(Available P)、水溶性磷(CaCl_2-P)、土壤磷素吸持指数(PSI)及土壤磷素饱和度(DPS)等指标值,并探讨了上述测定指标间的相关关系。结果表明:长期施用磷肥可有效保持旱地红壤的供磷水平,配施猪厩肥可显著增加旱地红壤及大小团聚体的TP、有效磷及CaCl_2-P含量、降低土壤PSI并显著增大旱地红壤DPS,加大了旱地红壤磷素的流失风险;随着土壤中1 mm粒级团聚体数量的增多,旱地红壤磷素储量显著增加,磷素固持能力显著下降,土壤磷释放潜能随之增大。由DPS、有效磷及CaCl_2-P的分段线性拟合方程可以推断得出,当旱地红壤中有效磷为168~260 mg kg~(-1)时或DPS28%,土壤磷素具有潜在流失风险;当有效磷≥260 mg kg~(-1)或DPS≥28%,土壤磷素具有极高的流失风险,应立即停止施用磷肥尤其是有机磷肥,并重新调整施肥方案,以避免土壤磷素流失及其对水体环境的污染。     

土壤磷素吸持饱和度(DPS)评价土壤磷素流失风险研究

随着磷肥施用量增加,土壤磷素累积,由此所引起的土壤磷素流失越来越成为水体磷素的重要来源。本研究采集湖北省主要类型土壤,土壤风干过2 mm筛后,加入不同量的K2HPO4(0,30,40,60,100,160,200,240,300,400 mg P/kg土)进行室内培养,测定土壤M-3P、CaCl2-P和Fe、Al含量,计算土壤磷吸持饱和度(DPS),利用Split-line模型,预测不同土壤类型磷素流失风险。结果表明:土壤M-3P与Fe、Al含量间关系符合y=y0+axb方程(P0.05);土壤DPS与CaCl2-P含量关系,存在一个明显的突变点,即土壤磷素流失环境临界值,超过该值时,CaCl2-P含量急剧增加,但不同土壤类型其临界值差异较大,潮土、红壤和水稻土土壤磷素流失DPS临界值分别为18.8、12.9和13.3%,相对应的CaCl2-P含量分别为2.21、0.92、0.60 mg kg-1,根据以上临界值判断,红壤、水稻土极易发生流失。从区域角度考虑,土壤磷素流失DPS临界值为18.80%,该值能够给当地农业生产过程中的土壤磷素区域环境管理提供指导。     

黑龙江省西部草地土壤无机磷的形态

本文通过牧场试验，探讨了黑龙江省西部草地土壤无机磷形态，结果表明，四种草地土壤均以Ｃａ－Ｐ为主，约占无机磷总量的６０％左右，Ｏ－Ｐ含量少于Ｆｅ－Ｐ和Ａｌ－Ｐ．草甸黑钙土无机磷总量最高，Ｃａ２－Ｐ、Ｃａ８－Ｐ和Ａｌ－Ｐ都是草甸黑钙土重要的贮磷库；草甸风沙土无机磷总量最低，但Ｃａ８－Ｐ含量相对较高；草甸碱土无机磷总量、Ｃａ２－Ｐ和Ａｌ－Ｐ含量显著高于碱化草甸土．向草甸碱土和碱化草甸土施磷酸二铵能显著增加土壤无机磷的总量，尤其显著提高土壤中Ｃａ８－Ｐ和Ａｌ－Ｐ含量．     

长期施肥后简育湿润均腐土中磷素形态特征的研究

对黑土（简育湿润均腐土）长期定位施肥15年后土壤磷素形态进行分析研究。结果表明：土壤中积累的Al-P、Ca2-P量与施磷量成正相关；只施NK能促进植物对Ca8-P的吸收；闭蓄态磷（Oc-P）含量均较低。施磷肥能增加黑土Fe-P含量，却未能增加Ca10-P含量。黑土各形态无机磷的含量大小顺序为：Fe-P〉Ca10-P〉Al-P〉Cas-P〉Ca2-P〉Oc-P。施磷能增加土壤中有机磷（O-P）的含量，但不能增加土壤有机质含量。土壤有机质含量均有不同程度的下降。本试验黑土中施入N112．5kg hm^-2a^-1和P20kg hm^-2a^-1能保持土壤中无机磷（I-P）平衡。     

施用鸡粪后土壤中磷的淋溶损失特征研究

采用室内土柱淋溶模拟试验,研究了施用鸡粪的华南水稻土中各形态磷的淋失特征。结果表明:①总可溶性磷(TDP)占总磷(TP)的比例高达59.2%~77.6%,总可溶性无机磷(DIP)占TDP的比例为61.4%~83.0%。可见研究土壤中磷主要以总可溶性磷形态向下迁移淋失,可溶性无机磷是迁移总可溶性磷的主要组分。②随着淋洗次数的增加,各处理淋洗液TP浓度逐渐下降,而TDP、DIP和总可溶性有机磷浓度(DOP)浓度则呈现下降-增加-下降的特点。③各土层淋洗液TP、TDP、DIP及DOP浓度随着鸡粪用量的增大而提高。因此,在生产中一次性施用鸡粪量不宜过大,否则会增加磷素淋失的风险。④适量添加沸石或硫酸亚铁能有效降低土壤中磷素向下迁移淋失。⑤各土层TP、TDP和DIP淋失风险大小顺序为25-50 cm土层0-25 cm土层50-75 cm土层。表明可溶性磷在0-50 cm土壤剖面中有较强向下迁移的能力,但50 cm以下迁移能力较弱。     

江汉平原地区潮土水稻田面水磷素流失风险研究

通过监测田面水磷素含量和形态的动态变化来研究稻田磷素流失风险.结果表明:从环境角度、经济效益和水稻生长出发,用线性 平台施肥模型得到该地区水稻的最佳施磷量为66 kg P2O5/hm2;施磷后田面水各形态磷浓度呈现急剧下降-缓慢下降-平稳的过程,但在施磷后7天内田面水磷素浓度仍然较高,是磷素流失的高危险期;用对数模型模拟田面水中各形态磷素含量与施肥时间的关系(可溶性有机磷SOP除外),其相关系数r为0.715 1～0.963 9,在P＜0.05水平下达到极显著水平,应用模型预测常规施肥下田面水的安全排放期时为施肥后24天;除P0处理外,其余各处理中田面水磷的形态以可溶性无机磷SIP为主,随着施磷量的增加,颗粒态磷PP在田面水中的浓度呈现增大的趋势,因此,在评价田面水排放或者稻田径流对水体富营养化的贡献时,颗粒态磷PP的影响也不容忽视.     

福建山地红壤土壤磷素资源的研究

对福建省山地红壤磷素资源进行了研究,结果表明:福建山地红壤磷素主要由无机磷组成,无机磷组成以闭蓄态磷(O-P)含量最高,其次为磷酸铁磷(Fe-P),再其次为磷酸铝磷(Al-P);有机磷组成比例大小为中等活性有机磷中等稳定性有机磷高稳定性有机磷活性有机磷。随着纬度(北纬)的降低,山地红壤的闭蓄态磷(O-P)含量占全磷含量比例的平均值增加,而Fe-P、Al-P则减少;随着纬度的降低,山地红壤有机磷占全磷的比重以及绝对量均逐渐降低,土壤有效磷含量以及活性有机磷和中等活性有机磷比例呈逐步下降趋势,中等稳定和高稳定有机磷呈逐步升高趋势。土壤各无机磷组分的含量与有机质含量、pH值、阳离子交换量存在负相关,土壤有机磷的含量与有机质含量、阳离子交换量呈极其显著的正相关。土壤有机磷组分与有效磷相关密切的顺序为:活性有机磷中等活性有机磷中等稳定性有机磷高稳定性有机磷;O-P与有效磷呈极其显著的负相关,Al-P和Fe-P与有效磷正相关,但未达显著程度。