太湖流域典型农田土壤磷库演变特征及环境风险预测

水体磷污染及其产生的富营养化等生态效应已成为流域性突出问题,其主要来源之一为农田磷流失。磷流失主要受土壤磷形态及有效性等因素影响,而土壤磷库又具有很强的空间分异特征。因此,聚焦水体富营养化较为突出的太湖流域,选取典型水旱轮作农田土壤为研究对象,基于系统随机布点法采集农田土壤样本319份,植株样本83株,分析土壤磷库演变规律并预测其环境风险。研究结果表明：与全国第二次土壤普查及2009年前期调查结果相比,该区域土壤全磷与有效磷（Olsen-P）含量均显著提高。根据水稻土Olsen-P的临界意义,该区域93.1%的农田土壤有效磷含量超过10 mg?kg-1,土壤基本不缺磷;有效磷高于20 mg?kg-1-占总土壤样本的65.2%,说明大部分农田土壤磷库处于盈余状态。进一步基于磷素生物有效性的分级方法（biologically based P,BBP）对土壤磷的生物有效性进行分析,发现氯化钙磷（CaCl2-P）、柠檬酸磷（Citrate-P）、酶提取磷（Enzyme-P）以及盐酸磷（HCl-P）与Olsen-P均呈极显著正相关（P<0.001）,说明四种形态磷素均为土壤有效磷源。土壤全磷和有效磷含量呈极显著正相关关系（P<0.001）,土壤有效磷与植株地上部分（籽粒+秸秆）以及地下部分（根）全磷含量呈显著正相关关系（P<0.01）。同时基于CaCl2-P与Olsen-P的相关性分析,认为该区域能造成环境风险的土壤有效磷阈值为30 mg?kg-1,超过环境阈值,环境污染风险会大大增加。因此,针对该区域土壤磷库较强的空间差异性,建议在区域养分管理以及环境保护过程中重点关注土壤磷的高效利用。     

太湖稻麦轮作区减施磷肥对土壤供磷和小麦吸收磷的影响

为了探究太湖稻麦轮作区土壤供磷能力,寻找适宜的减磷措施,通过田间减施磷肥试验,以稻麦季均施磷(PR+W)为对照,设置稻季施磷麦季不施磷(PR)、麦季施磷稻季不施磷(PW)、稻麦季均不施磷(Pzero)3种处理,于第7年测定土壤速效磷含量、梯度扩散薄膜技术(Diffusive Gradients in Thin films,DGT)提取态磷含量、小麦产量以及小麦磷吸收量,分析太湖稻麦轮作区减施磷肥对土壤供磷和小麦吸收磷的影响。结果表明:与PR+W处理相比,PW处理的土壤速效磷含量、小麦籽粒产量以及植株全磷含量均无显著降低;但PR处理显著(P0.05)降低了44.8%的土壤速效磷含量、32.8%的小麦籽粒产量以及27.9%的地上部植株吸收磷量。线性回归分析发现,利用DGT技术提取的磷与土壤速效磷有显著的正相关关系(P0.05,R2=0.42),且两者皆与小麦籽粒产量、地上部植株全磷含量及地下部植株全磷含量呈显著的正相关关系。可见,麦季施磷稻季不施磷的减磷措施能够保证土壤速效磷供应和小麦吸磷量,并维持小麦籽粒产量,但麦季不施磷的减磷措施会显著降低土壤速效磷含量、小麦吸磷量以及小麦籽粒产量,同时DGT提取磷可作为稻麦轮作系统土壤供磷与作物需磷动态关系研究的评价指标。     

黑土地利用现状、存在问题及保护策略

黑土是我国粮食生产的“稳压器”和“压舱石”,为保障国家粮食安全提供了重要支撑。为科学保护黑土地、提升黑土耕地质量，促进农业可持续发展，本文聚焦黑土地保护利用，明确黑土资源利用特征，分析了东北黑土“变薄、变瘦、变硬”的质量退化现状，从科学规划黑土地保护利用、实施黑土地保护工程、稳步推进黑土地保护立法工作3个方面梳理了黑土保护的政策方案和保护条例，从强化政府统筹和管理职能，强化资金和政策支持，强化科技支撑，强化宣传引导等方面提出建议。