(土娄)土磷素淋移的形态研究

利用设在(?)土上的两个长期肥料定位试验所形成的不同土壤磷素水平试验小区的土壤,用原状土柱模拟灌溉(降水)进行了磷的淋失研究。结果表明,(?)土中磷淋移的主要形态为可溶性磷,平均占淋失全磷量的82.5%,颗粒磷占17.9%;在可溶性磷中,以钼酸盐反应磷居多,平均占全磷量的77.1%,可溶性有机磷只占全磷的13.8%;淋失到20cm以下的全磷浓度最高可达3.95 mg L-1,可溶性全磷最高达3.57 mg L-1; 在历时60d,相当于357mm(约为年灌溉降雨总和的36%)的灌溉量时,最大淋失总磷量达到1082 g hm-2;13次淋滤实验结果显示,渗滤液中钼酸盐反应磷、可溶性全磷和全磷浓度与土壤耕层Llsen-P呈显著正相关。     

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。     

大沽河流域农田土壤磷有效性及全磷淋失影响因素试验

以青岛市大沽河流域砂壤、河潮土、砂姜土 3种农田土壤为研究对象,开展室内土柱试验,研究土壤pH、温度、含水率等理化性质与生物炭和氮肥配施对土壤有效磷(Olsen—P)和全磷(TP)淋失的影响,以期为提高农田土壤磷素有效性、减少全磷淋失提供参考依据.结果表明:3种土壤的pH在偏中性或弱碱性时磷素有效性最高,pH偏酸性时,...     

紫色土坡耕地土壤大孔隙流的定量评价

为阐明大孔隙丰富且孔径呈两极分化的紫色土坡耕地土壤大孔隙流的运移规律,通过室内土柱试验获取耕作层0~20 cm、非耕作层20~40 cm原状土柱和填装土柱的穿透曲线,分析饱和条件下土壤大孔隙流发生规律,并采用解析法CXTFIT软件拟合了水分优先运移参数,PFSP指标(大孔隙流引起的穿透曲线延展量与水动力弥散作用及两区作用引起的延展量的比值)定量评价土壤大孔隙流的贡献率。研究结果表明:1)以填装土柱水流为平衡基质流计算,耕作层0~20 cm原状土柱中大孔隙流的导水贡献率为66.2%~68.5%,而Br-累积淋出量占总淋出量的62.3%~66.1%。对于非耕作层20~40 cm,土壤大孔隙流导水贡献率为0.2%~1.7%,而Br-随大孔隙流运移的比例却达14.5%~20.5%。说明耕作层土壤中大孔隙流现象远比在非耕作层土壤中更为显著;2)PFSP值结果表明大孔隙流作用对穿透曲线延展量的贡献率最大,两区交换运移作用次之,水动力弥散作用的最小。即PFSP值越大,大孔隙流对总水流通量的贡献率越大。     

土壤深度对塿土磷素淋失的影响

利用渗漏池设施,研究了冬小麦-夏玉米轮作条件下不同土壤深度对塿土磷素淋失的影响。种植8季作物结果表明,对深度小于80 cm的渗漏池,淋出土体的累积渗滤液量和累积全磷量随化学磷肥施用量的增加而减少;随土层深度的增加,淋出土体的渗滤液和磷量均减少,且二者的减少率都很接近,表明磷素淋失主要受通过土体的土壤水分控制。相对于深度小于80 cm的土层,供试土壤的粘化层有效地减少了土壤渗滤液和磷素淋失。各深度渗漏池渗滤液中的磷以可溶态为主,约占全磷的70%左右,颗粒磷约占30%。合理施肥并加强水分管理是塿土区减少磷素向土壤深层迁移的有效手段。     

土壤深度对土磷素淋失的影响

利用渗漏池设施,研究了冬小麦-夏玉米轮作条件下不同土壤深度对土磷素淋失的影响。种植8季作物结果表明,对深度小于80 cm 的渗漏池,淋出土体的累积渗滤液量和累积全磷量随化学磷肥施用量的增加而减少; 随土层深度的增加,淋出土体的渗滤液和磷量均减少,且二者的减少率都很接近,表明磷素淋失主要受通过土体的土壤水分控制。相对于深度小于80 cm的土层,供试土壤的粘化层有效地减少了土壤渗滤液和磷素淋失。各深度渗漏池渗滤液中的磷以可溶态为主,约占全磷的70%左右,颗粒磷约占30%。合理施肥并加强水分管理是土区减少磷素向土壤深层迁移的有效手段。     

土壤大孔隙发育特征对水和溶质输移的影响

在原状土条件下采用单离子示踪和多离子示踪技术各开展了两个入渗试验,通过对比分析试验观测结果研究了各试验区域土壤中大孔隙的存在状况、发育特征及其对入渗示踪剂溶液输移的影响。研究结果表明,试验1(单离子示踪)所在区域土壤中存在贯穿型土壤大孔隙(大孔隙贯穿整个入渗深度范围土层),试验3(多离子示踪)所在区域土壤中存在非贯穿型土壤大孔隙(大孔隙仅发生在上层部分土壤中),而试验2(单离子示踪)和试验4(多离子示踪)所在区域土壤中不存在土壤大孔隙。示踪剂溶液在含有贯穿型土壤大孔隙的试验1中运移速度更快、入渗深度更大、输移到深层土壤时的浓度更高;贯穿型土壤大孔隙对不同阶段注入的示踪剂溶液的输移能力无显著差异。与贯穿型土壤大孔隙不同,试验3中出现的非贯穿型土壤大孔隙对中间阶段(第二阶段)注入的示踪剂溶液的输移能力最大,而对第一、三阶段注入的示踪剂溶液的输移能力相对较小。     

灌溉与旱作条件下长期施肥(土娄)土剖面磷的分布和移动

利用12年长期定位试验研究了灌溉和旱作条件下不同施肥处理对(土娄)土土壤剖面全磷与有效磷(Olsen - P)分布和移动的影响.结果表明,(土娄)2土施磷后主要累积在耕层,极大地提高了0-20cm土层全磷与Olsen - P含量.旱作条件下,施用磷肥或化肥配施有机肥提高了100cm以上土体全磷与Olsen - P含量; 而化肥配合有机肥,Olsen - P含量在100-300cm土壤剖面中都高于对照(不施肥)和化肥处理.灌溉条件下,与旱作有相同趋势,但磷钾、有机肥配施氮磷钾处理,全磷和Olsen - P不仅在0-300cm剖面中高于对照和氮磷钾处理,而且也高于旱作条件下的相同处理.(土娄)土上存在磷素的淋失.     

灌溉方式对保护地土壤磷素淋失风险的影响

自连续12年以相同试验方案、不同灌溉方式进行灌溉试验的保护地采集土壤样品,对不同灌溉处理土壤磷素淋失风险进行评价,并对影响土壤磷素淋失临界值大小的因素进行了探讨。灌溉处理设滴灌、沟灌和渗灌三种灌溉方式,采样深度为0~80 cm。结果表明,0~20 cm沟灌、渗灌和滴灌处理土壤的磷素淋失临界值Olsen-P含量分别为59.44 mg kg-1、65.39 mg kg-1和68.57 mg kg-1;而20~40 cm层次的土壤淋失值分别为60.61 mg kg-1,66.8 mg kg-1和70.58 mg kg-1;40~80cm土层则无临界值存在。影响土壤磷素淋失临界值Olsen-P含量的主要因素有土壤pH和有机质、活性Fe、活性Al、有效磷含量;土壤pH值越大、有机质、活性铁、活性铝和Olsen-P含量越高,磷素淋失临界值越大。对三种灌溉处理表层土壤磷素淋失风险进行综合评价,其风险大小顺序为沟灌、渗灌和滴灌,这提示人们在保护地生产中要充分注意土壤磷素有效性,通过选择合理的灌溉方式、改善施肥技术以加强保护地土壤水肥管理,保证作物生产高效、优质和降低环境风险。     

腐植酸钾与磷肥施用方式对土壤磷素移动性的影响

为探明腐植酸与磷肥施用方式对土壤磷素移动性和淋失量的影响,通过室内土柱淋溶试验,分别设计了不施肥(CK)、基施腐植酸钾追施/不追施磷肥(HA-P、HA)、基施磷肥追施/不追施腐植酸钾(P-HA、P)和磷肥腐植酸钾共同基施(P+HA)共6个处理,来探讨将腐植酸水溶性肥料中的主要原料腐植酸钾与磷肥按照不同施用方式施入土壤后对土壤磷素剖面迁移能力和淋出的影响。结果表明:在相同的灌溉条件下,HA-P处理显著增加了土壤磷素的淋出,分别比P-HA、P和P+HA3个处理的磷素淋出总量高244.08%、78.51%和35.34%,而P-HA则显著降低了土壤磷素的淋出量;P+HA和P-HA处理土壤剖面的速效磷和全磷含量均随土层深度的增加而显著增加,与P处理结果相似,而HA-P处理剖面各层土壤的速效磷和全磷含量差异较小;HA处理会使土壤磷素淋出略有增加。研究表明,腐植酸钾与磷肥等量输入时,以腐植酸钾为基肥、磷溶液进行追肥的施用方式对土壤磷素移动的促进作用最大,有较高的淋失风险,而基施磷肥、追施腐植酸钾则可以显著控制土壤剖面磷素移动,降低土壤磷素的淋出量。     

潮土磷素累积流失风险及环境阈值

潮土是中国分布比较广、施肥强度大的典型耕作土壤，潮土中磷素累积与流失对区域水环境的污染风险不容忽视。该研究在潮土面积最大的河南省采集磷素水平不同的典型潮土作为供试土壤，采用人工模拟降雨及土柱模拟试验方法，通过测定土壤中Olsen-P和溶解态活性磷CaCl2-P含量以及径流或淋滤液中各形态磷浓度，研究了潮土中磷素随地表径流和下渗流失特征，并通过分段线性模型对潮土的磷素环境阈值进行拟合。结果表明：1）不同形态磷在潮土土壤剖面中均有一定程度的累积，土壤Olsen-P和CaCl2-P含量表现为高磷最大，中磷次之，低磷最小，而磷吸持指数值表现为低磷最大，中磷次之，高磷最小。从磷素的剖面分布来看，低磷和中磷水平潮土Olsen-P和CaCl2-P含量随着土壤深度的增加而降低，而高磷水平的潮土Olsen-P和CaCl2-P含量在20～40 cm土层含量最高。2）不同磷水平潮土径流中总磷（TP）、可溶性总磷（TDP）和颗粒磷（PP）浓度和流失量大小表现为高磷最高，中磷和低磷水平土壤次之，潮土径流流失以PP为主。3）低磷和中磷水平潮土淋滤液中的各形态磷浓度和流失量随着土层深度的增加而降低，而在高磷水平的潮土淋滤液中，20～40 cm土层淋滤液中磷浓度和流失量要显著高于其他土层，在整个土壤剖面磷素浓度随着土层深度的增加呈现先上升后下降的趋势，潮土淋滤流失以TDP为主，其中，高磷和低磷水平潮土以可溶性有机磷占主导，而中磷水平潮土以钼酸盐反应磷（MRP）占主导。4）通过分段回归模型将不同含磷水平潮土的水溶性磷与土壤中Olsen-P含量进行拟合，得出潮土土壤磷素环境阈值为24.65 mg/kg，研究还表明径流和渗漏液中TP浓度与土壤CaCl2-P含量呈显著正相关，因此可通过测定CaCl2-P来预测并判断土壤磷素流失风险。     

磷在稻田土壤中的淋溶和迁移模拟研究

稻田土壤磷(P)的淋溶和迁移受到人们的普遍关注。对水稻土施P后立即进行高强度淋洗的研究表明,施P对各处理淋出液的P浓度没有明显影响,各种形态的P淋溶到60cm土层以下的浓度不超过0.1mg/kg,折合每公顷损失P量分别为可溶活性P约1.2~1.4kg,非活性P为1.2~1.6kg,全P为2.5~2.8kg,对地下水影响小。施P量低于400kg/hm2时,施入的P没有移出上层土壤;当施P量高于800kg/hm2时,P从上层向下移动现象明显;施P量超过1600kg/hm2后,移动距离可达10cm。并预测出上层土壤可能发生P的移动和淋溶的土壤Olsen-P阈值为74.1mg/kg,超过该值发生P移动和淋溶的可能性增加。     

粪污肥料化产物对土壤磷淋失的影响

以华北平原广泛分布的潮土为研究对象,采用室内模拟和室外淋溶试验,通过比较生物有机肥（BOF）、普通有机肥（OF）、沼液（BS）、猪场废水（WLF）、化学肥料（CF）和不施肥（NOP）6个施肥处理对土壤磷淋失量、土壤速效磷含量及小白菜产量的影响,以明确不同肥料施用后土壤磷的转化及淋失能力的差异。结果表明：（1）由于下层土壤对从上层淋溶下的磷的吸附作用,模拟淋溶及室外淋溶实验中各处理组之间磷淋失量差异性不一致,淋失量平均值最大的分别为CF及WLF组。（2）不同肥料处理组在不同土壤深度中速效磷（Olsen-P）含量存在差异,与NOP组相比,CF处理组在0?20cm、BOF处理组在0?60cm深度土壤的Olsen-P含量显著增加,其余处理组与NOP组在4个深度土壤中均无显著差异。（3）在室外淋溶实验中,CF组小白菜产量比施有机肥组高17.8%～82.0%,比NOP组高923.5%,施有机肥组的产量比NOP组高462.4%～768.7%;各组之间植株磷吸收量均存在显著差异,CF组磷吸收量比施有机肥组高22.0%～124.7%,比NOP组高1504.3%,施有机肥组磷吸收量比NOP组高614.0%～1214.9%。综合实验结果可知,从控制磷淋失量、促进植物生长及磷吸收的角度看,BOF和OF是最适合粪污处置的应用方式。     

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。     

砂质红壤污泥农用后P垂直迁移规律研究

为了解污泥施肥于红壤中,P在剖面中的淋溶和迁移状况,通过田间试验分别对污泥不同类型、施用量和施肥方式在典型红壤坡地P垂直迁移状况进行研究。结果表明:（1）不同处理的污泥施用均可引起Kcl-P和Olsen-P在红砂壤上的垂直迁移,含量随剖面深度而降低,养分积累主要集中在0—50 cm土层;（2）污泥类型、施肥量、施用方式都对P素迁移具有影响,随着施肥量的增加,剖面各层Kcl-P和Olsen-P含量增加,撒施处理比穴施更易造成Kcl-P和Olsen-P剖面深层迁移,干污泥养分含量随剖面深度变化更剧烈,更易造成Kcl-P深层迁移;（3）污泥撒施0—30 cm土层Olsen-P累计量占0—80 cm总累计量60%以上,基本可以反映剖面Olsen-P含量水平和迁移潜力。     

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。     

北方耕地和蔬菜保护地土壤磷素状况研究

以北方一般耕地和蔬菜保护地为供试土壤 ,研究了不同种植条件下土壤磷素状况 ,蔬菜保护地土壤磷素的空间分布特性。结果表明 ,蔬菜保护地土壤全磷、无机磷、有机磷、Olsen-P的平均含量是一般耕地土壤的 2.7～14.0倍 ,土壤Olsen P占全磷的比率 ,Ca2-P ,Ca8-P ,Al-P占土壤无机磷的比率显著高于一般耕地土壤。蔬菜保护地土壤各形态磷素主要积累在 0～20cm土层 ,并随土层深度的增加各形态磷素的含量逐渐降低 ,各土层Olsen-P ,Ca2-P ,Ca8-P ,Al-P含量降低幅度明显高于Fe-P ,O-P ,Ca10-P含量的降低值     

不同时期典型塿土剖面肥力特征与耕层肥力指数比较分析

利用历史典型剖面土样及资料,采用原位采样及相同测定方法研究30年来不同时期(填)土剖面的肥力特征及演变.结果表明:30年来(填)土耕层的综合肥力水平在不断提高,耕层土壤中全氮含量增加40.7％,由四级水平提高到三级水平;碱解氮含量增加56.1％,由五级水平提高到四级水平;全磷含量增加44.5％,由三级水平提高到一级水平;速效磷含量增加204.0％,由四级水平提高到二级水平;速效钾含量累积57.6 mg/kg,由三级水平提高到二级水平;有机质含量由12.42 g/kg增加到18.98 g/kg,但还一直处于四级水平.由此,提出该区土壤培肥的对策是控磷、控钾,增氮、增施有机肥.     

北方耕地和蔬菜保护地土壤磷素状况研究

以北方一般耕地和蔬菜保护地为供试土壤 ,研究了不同种植条件下土壤磷素状况 ,蔬菜保护地土壤磷素的空间分布特性。结果表明 ,蔬菜保护地土壤全磷、无机磷、有机磷、Olsen-P的平均含量是一般耕地土壤的 2.7～14.0倍 ,土壤Olsen P占全磷的比率 ,Ca₂-P ,Ca₈-P ,Al-P占土壤无机磷的比率显著高于一般耕地土壤。蔬菜保护地土壤各形态磷素主要积累在 0～20cm土层 ,并随土层深度的增加各形态磷素的含量逐渐降低 ,各土层Olsen-P ,Ca₂-P ,Ca₈-P ,Al-P含量降低幅度明显高于Fe-P ,O-P ,Ca₁₀-P含量的降低值