长沙市郊不同种植年限菜地土壤磷状况及淋失风险分析

目的提出长沙市郊蔬菜土壤磷淋失临界值,对不同种植年限对土壤淋失风险的影响进行评价。方法选择长沙市郊3种不同种植年限蔬菜土壤为研究对象,采用化学测试方法分析菜地土壤有效磷含量与磷素淋失风险之间的关系。结果Olsen-P与CaCl2-P和土壤溶液中磷浓度之间存在极显著的正相关,并且随着Olsen-P浓度的增加,CaCl2-P和土壤溶液中磷也随之增加并存在一个明显的突变点。通过分析Olsen-P含量与CaCl2-P含量和土壤溶液中磷含量之间的关系,确定80mg·kg-1为长沙市郊菜地土壤磷淋失的临界值。利用GIS和指示克立格法得到长沙市郊蔬菜土壤超过临界值的磷淋失概率并划分为4个淋失风险等级,结果表明,超过30年的老蔬菜基地(陈家渡)和15年左右种植年限的蔬菜基地(黄兴镇)均存在高强度磷淋失风险,磷淋失风险系数分别为3和2.93。1-2年新开辟蔬菜基地(宁乡)磷淋失风险最低,淋失风险系数为0.06,基本不存在磷淋失的风险。结论长沙市郊菜地土壤磷淋失风险严重,种植年限越长,淋失风险越大。     

浙江省茶叶主产区土壤磷的积累与淋失阈值研究

对浙江省茶叶主产区159个样点土壤分析表明,部分茶园土壤中磷已有明显的积累,0～15 cm的土壤有效磷(Olsen-P)在4.90～378.40 mg·kg-1,平均为31.75 mg·kg-1,变异系数为140.7%;其中,40mg·kg-1的样品比例达22.0%。茶园土壤中Olsen-P有明显的表聚特点,随采样土层深度的增加而减少。土壤水溶性磷含量和模拟淋出液中磷的浓度均随土壤Olsen-P积累而增加,当土壤Olsen-P超过55 mg·kg-1时,土壤水溶性磷和磷的释放潜力迅速增强;建议把Olsen-P为55 mg·kg-1作为茶园土壤磷肥施用限制的参考指标。     

福州市蔬菜地土壤磷淋失的“阈值”研究

以福州郊区蔬菜地土壤为研究对象,通过室内模拟试验,研究6种不同土壤测试磷(Olsen-P、CaCI2-P、H2O-P、NaOH-P,Bray-P、有机磷)含量与磷素淋失之间的关系,探讨土壤磷素淋失风险评估的指标.结果表明,CaCI2-p、有机磷与淋洗液溶解总磷(DTP)的当次释放量及其累积量具有极显著的相关关系,可作为评价蔬菜地土壤磷淋失风险的指标,以DTP 0.05 nmg·L-1作为引起水体富营养化的临界值,获得本试验区域蔬菜地土壤磷素淋失的CaCl2-P、有机磷阀值分别为14.1 mg·kg-1和205.8 mg·kg-1;以Hesketh2000年提出的“突变点”方法预测土壤磷素淋失风险,得出本试验区域蔬菜地土壤磷发生淋溶的Olsen-P“突变点”为96.6 mg · kg-1·.     

模拟酸雨对土壤磷元素淋失的影响

用不同酸度的模拟酸雨,通过严格的土柱淋洗试验,研究了在不同酸度的模拟降水下,重庆市施用不同肥料的蔬菜地的土壤(紫色土壤)中磷元素(P元素)淋失量的变化情况。结果表明,不同酸度的降雨对土壤磷元素的淋失量的影响不同,总体上酸雨引起的磷元素淋失量的大小顺序为LpH5.5>LpH4.5>LpH3.5>LpH6.5;在同种酸度下,施用了化肥和混合肥(化肥+有机肥)的土壤,磷元素的淋失量相对较大,而不施肥的对照土壤和加了有机肥的土壤,磷元素淋失量较小。     

杭州市郊典型菜园土壤磷素状况及磷素淋失风险研究

    采用化学测试方法研究杭州市郊25个典型菜园土壤的磷素状况以及农学和环境磷素测试值间的相互关系,以建立磷素淋失的评价指标结果表明,菜园土壤全磷(TP)和土壤测试磷如水溶性磷(CaCl2-P)、速效磷(Olsen-P)、Mehlich Ⅲ提取的磷(PM3)均存在较大的变幅,分别为07～29 gkg-1、048～1964 mgkg-1、1065～15160 mgkg-1和5053～90495 mgkg-1,72%的土壤超过菜园土磷素丰缺的有效磷临界值(Olsen-P＝60 mg·kg-1)草酸浸提的土壤磷饱和度(DPSox)和Mehlich Ⅲ浸提的土壤磷饱和度(DPSM3)分别在691%～4915%和582%～5256%之间,与TP、Olsen-P、PM3之间存在极显著的正相关,DPSox与DPSM3间存在极显著正相关通过分段线性模型分析水溶性磷与Olsen-P、DPSox和DPSm3的关系,均存在一个明显的突变点(土壤磷素淋失的临界值),该值分别为Olsen-P＝7619 mg·kg-1,DPSox＝26%,DPSM3＝22%,供试土壤中超过上述Olsen-P或者DPS临界值的占60%以上,存在磷素淋溶的风险土壤磷素淋失的Olsen-P临界值高于农学磷素丰缺的临界值,因此,合理施用磷肥和有机肥使土壤磷水平低于上述磷素淋失临界值,不仅可以满足作物的磷素营养需要,而且可以避免磷淋溶进入水体     

吉林省春玉米种植区土壤磷库特征及磷素淋失风险评价

【目的】探明春玉米主产区主要土壤类型的磷库特征,合理评估该区域土壤磷素淋失风险,为减少磷投入、实现土壤磷养分的高效利用及减小养分流失所导致的环境风险提供参考。【方法】于2018年在吉林省春玉米种植区,采集4种主要土壤类型(黑土、黑钙土、白浆土、暗棕壤)表层土(0～20 cm),测定全磷、速效磷(Olsen-P)和水溶性磷(CaCl_2-P)含量,分析土壤CaCl_2-P与Olsen-P含量的关系,确定4种土壤类型磷素淋失的临界值。【结果】黑土、黑钙土、白浆土和暗棕壤全磷含量平均值依次为0.48,0.51,0.55和0.79 g/kg,Olsen-P含量平均值依次为73.34,35.85,39.52和37.02 mg/kg。与第二次土壤普查结果相比,4种土壤类型的全磷含量均有所增加。根据《中国土壤》中土壤Olsen-P含量分级标准,可知大部分土壤的Olsen-P含量都处于极好水平(40 mg/kg)。土壤CaCl_2-P和Olsen-P含量之间的关系符合双直线模型。黑土、黑钙土、白浆土和暗棕壤磷素淋失"突变点"所对应的Olsen-P含量分别为78.82,47.37,48.61和54.00 mg/kg,CaCl_2-P含量为0.94,0.54,0.53和0.75 mg/kg。【结论】随着耕种时间的延长,春玉米种植区土壤全磷含量不断增加,其中Olsen-P含量增加更为明显。当土壤Olsen-P含量大于磷素淋失临界值时,41.4%的黑土、33.3%的黑钙土、30.4%的白浆土和22.7%的暗棕壤均存在磷素淋失风险。     

蔬菜地磷淋失调控途径的研究

针对蔬菜地磷渗漏污染问题,比较研究粉煤灰、石膏、碳酸钙、氯化铁、硫酸铝5种处理对模拟灌溉条件下渗漏液中磷含量的影响.结果表明:硫酸铝、氯化铁处理渗漏液中水溶性全磷在0.03～0.50 mg/L之间,比对照降低了57%～95%;处理后渗漏液中钼酸铵反应性磷也有相同的趋势.粉煤灰、石膏、碳酸钙3处理有一定的控制效果.在60 d的模拟试验期间,对照处理磷总流失量为77.1 mg/m<'2>,硫酸铝、氯化铁处理分别为10.9 mg/m<'2>、17.1mg/m<'2>,降低了85.9%、77.8%.氯化铁处理不利于植物生长,但硫酸铝处理对植物的影响较小(生物量降低33%).可见,硫酸铝可以有效控制蔬菜地的磷流失,对植物影响较小;氯化铁也可以有效控制磷流失,但易产生不利影响.     

洋河流域典型旱坡地土壤磷素淋失风险研究

为深入研究土壤磷素含量与水体富营养化发生的关系,以秦皇岛洋河流域典型旱坡地为研究对象,采用网格法(5 m×5m)采集表层(0～30 cm)土壤样品31个,进行相关分析.结果表明,土壤有效磷、易解吸磷与地表径流中磷酸根态磷之间存在显著的相关性,一定程度上可用Olsen-P作为评价旱坡地土壤磷素淋失风险的指标;同时得出土壤Olsen-P含量为9.40 mg·kg-1为洋河流域土壤磷素淋失的临界值,土壤Olsen-P含量为42.73 mg·kg-1时,是土壤磷素淋失引起下游水体发生富营养化的临界值,并以此初步对洋河流域旱坡地进行了土壤磷素淋失风险评估.     

生物质炭对农田N_2O排放及氮素淋失的影响研究进展

生物质炭作为环境友好型材料,具有高度稳定性和较强的吸附性能,施入土壤后能改善土壤结构,提高土壤肥力,增强生物固氮能力,还可减少温室气体的排放,农田土壤添加生物质炭会间接或直接对土壤氮素物质转化产生影响。本文从生物质炭的特性出发,概述了生物质炭的固氮机理、生物质炭的输入对农田N_2O排放以及氮素淋溶的影响,对研究中存在的问题进行分析,并提出展望。     

黄淮海平原微喷灌下冬小麦农田水分渗漏及氮素淋失模拟分析

为了解黄淮海平原冬小麦水分渗漏和氮淋失特征,以优化小麦生产灌溉制度,降低农田水肥施用后土壤氮淋失对环境的影响,本试验于2020—2022年在设置不同灌水处理(充分灌溉、亏缺灌溉)和雨养处理的大田试验基础上,利用土壤-作物系统水热碳氮耦合(WHCNS)模型,通过优化土壤水力学和作物参数,评价模型适用性,并使用校验后的模型定量化分析不同水分管理条件下的农田氮淋失、水分渗漏及特征。结果表明：土壤含水率和硝态氮(以N计)的均方根误差范围分别为0.01～0.07 cm³·cm^-3和3.37～6.39 mg·kg^-1;叶面积指数和干物质量模拟R²≥0.9,一致性指数均≥0.7,模型模拟达到预期效果。使用校验后的模型对0～100cm土层水分渗漏和氮淋失进行动态模拟的结果显示,硝态氮淋失与水分渗漏动态一致,二者均表现为单日量小且持续时间较长,产生渗漏的累计天数占全生育期天数的59.2%～69.4%。与充分灌溉相比,亏缺灌溉在两季冬小麦产量无显著差异的情况下,日氮淋失和水分渗漏量分别减少3.88%～66.94%和37...     

土壤磷素流失潜能评价指标研究进展

磷是影响水质的一个重要因子,农业环境中磷素的管理是控制水体富营养化的重要途径.总结了国内外土壤磷素流失潜能评价指标的研究进展,介绍了国外几种主要的磷素流失潜能评价指标及其局限性,展望了该领域的研究前景.     

植物修复农田退水氮、磷污染研究进展

水环境污染是造成全球水资源水质性紧缺非常重要的因素。农业面源污染则是继工业源污染实施清洁生产得到有效治理之后水体污染主要的贡献者,特别是地表水中过量氮、磷的主要来源,受到越来越多的关注和重视。植物修复技术因其可以对受污染水体进行原位修复和避免二次污染等特点,逐渐被人们应用到污染水体的治理中。本文从植物修复农田退水氮、磷污染视角,综述了农田退水氮、磷在主要去除途径与影响因素方面所取得的研究进展,并针对植物修复农田退水实践中存在的问题,提出了继续强化植物组合对水污染负荷消减能力的研究,进一步扩展对植物的经济利用价值、生态景观价值和社会效益开展研究,以及深化植物修复从室内模拟到野外小区域示范、再到大区域的推广应用研究等建议,以期为进一步提升治理农田面源污染效果提供技术支撑。     

保水剂对氮肥氨挥发和氮磷钾养分淋溶损失的影响

采用“静态吸收法”和“土柱淋溶法”室内模拟试验,研究了保水剂施入土壤后对尿素氨挥发以及对尿素、磷酸一铵、氯化钾养分淋溶损失的影响.结果表明,土壤中施入保水剂后,尿素氨挥发量显著降低,并随着保水剂用量的增加效果更加明显.氨挥发量的降低与土壤含水量、土壤脲酶活性和土壤pH有关.土壤含水量较高时,土壤脲酶活性和土壤pH较低,尿素氨挥发量也较少,土壤含水量为田间持水量的75%和100%时,施用0.05%～0.80%的保水剂,尿素累积氨挥发量分别较不施保水剂处理减少8.97%～47.65%和16.78%～72.40%.土壤中施入保水剂同样能减少氮、磷、钾养分的淋溶损失,对于氮、钾养分来说,随着保水剂用量的增加,养分淋失量显著减少,但对于磷素养分来说,养分淋失量并不随着保水剂用量的增加而减少.施用0.05%～0.20%的保水剂时,氮、磷、钾养分累积淋失量分别较较不施保水剂处理减少13.60%～39.62%、28.31%～16.96%和6.76%～24.55%.     

土壤磷流失风险的水溶性磷测定方法初探*

 土壤中磷素的积累会增加磷的流失风险，影响水环境质量。对采自滇池流域不同土壤类型上的3个混合土样土壤水溶性磷（WP）的测定方法作了一个探讨，对相应原状土样进行了室内模拟降雨径流试验。结果表明：土样在浸提时间为60min时，不同水土比土壤WP测定值的标准差最小；土样在水土比为1∶60时，不同浸提时间土壤WP测定值的标准差最小，所得结果较稳定，精密度较高；土壤WP与径流总磷（TP）和可溶性总磷（TDP）之间的相关性均在水土比1∶20，浸提时间90min，水土比1∶60，浸提时间60min和90min时较好；综合来看，在水土比1∶60，浸提时间60min条件下测得的WP能更好地用来评价土壤中磷流失的环境风险。     

Nitrogen and Phosphorus Loss Law and Emission Reduction Effects Under Water and Fertilizer Management Integrated Mode in Dike Paddy Field

To achieve the purpose of reducing farm non-point source pollution, we integrated site specific nitrogen management precise irrigation, controlled drainage, and wetland eco-repair system in dike area of Taihu basin. During investigation, it had given prominence for the water and fertilizer coupling effects of precise irrigation and site specific nutrient management, the characteristics of integration on controlled irrigation, controlled drainage and wetland ecosystem non-point source pollution control. Then the water and fertilizer integrated management mode of paddy field was put forward in Taihu basin where the water production efficiency increased to 1.64 kg. m-3, water saved 37.8%, fertilizer use efficiency raised 15,4%, yield raised 10%, and N, P load decreased 26%-72%. The modern agricultural and farmland ecosystems that control and cut down the farm non-point source pollution came into being, which can be a reference by Taihu basin to control its agricultural non-point source pollution and eutrophicated water body.     

撒施固体复合肥后不同蓄水深度对稻田养分流失的影响

采用滞水时间控制与单排单灌水分管理系统相结合的关键技术,对3(H3)、6(H6)和9(H9)cm 3个蓄水深度的田面水中氮、磷养分流失潜力进行了研究。结果表明,上述3个处理从施肥后1~3 d田面水中NO3--N均保持较高的相对流失量水平,于施肥5 d后其相对流失量呈下降趋势,但总体上呈H6H3H9。H3和H6在施肥1 d时NH4+-N的相对流失量达到较高的流失水平;H6于3 d后呈先下降后上升的趋势;H3于1 d后呈下降趋势;而H9则于1 d后呈缓慢上升,但总体处于较低的相对流失量水平。H6和H9在施肥1 d后总磷相对流失量达到较高的水平,之后则呈下降趋势,但H9于5 d后呈反弹上升趋势;H3的总磷相对流失量呈缓慢上升趋势,至施肥5 d时达到峰值。3个处理的总氮相对流失量均于施肥1 d时达到峰值,H6处理最高为367.46 mg,之后呈下降趋势,但总体仍处于较高的相对流失量水平;H3和H9于施肥1 d后迅速下降,至施肥5 d时处于较低的相对流失量水平。由此可知,H9处理可有效减少田面水中NO3--N的排放;将H9处理滞水至5~7 d后排放,可有效降低田面水NH4+-N流失潜力;将H3和H6滞水至5 d后排水,可有效减少总磷的排放;将H3和H9处理滞水至5 d或7 d时排水,可有效减少田面水中总氮的排放。     

磷肥和有机肥对不同磷水平土壤磷渗漏影响研究

采用土柱培养的模拟试验方法研究了在不同磷水平土壤上大量施用磷肥和有机肥对土壤测试磷、土壤磷渗漏的影响及影响机理.结果表明,不同磷水平土壤施用磷肥或有机肥土壤CaCl2-P、Olsen-P和土壤渗漏液中可溶性磷均显著增加;单位量磷肥或有机肥所增加土壤各形态磷量随土壤磷水平的增加而增大;随着磷肥或有机肥用量的增加,单位量磷肥或有机肥所增加各形态磷量也逐渐增大,差异均达到显著和极显著水平.在施用磷肥的基础上增施有机肥可以提高土壤CaCl2-P、Olsen-P含量和土壤渗漏液中可溶性磷的增长幅度.土壤磷的渗漏量与土壤测试磷呈显著正相关;单位量磷肥或有机肥所增加的土壤渗漏磷量随着磷肥或有机肥用量以及土壤磷水平的增加而增加.Olsen-P含量与土壤磷吸持指数(PSI)呈显著负相关关系,与土壤磷的吸附饱和度(DPS)呈显著正相关关系.     

水肥综合管理对减少滇池北岸韭菜地氮磷流失的研究

农田氮、磷随地表径流向水体迁移,不仅造成化肥利用率降低,农业生产成本上升,还对水环境造成污染,引起水体富营养化.针对滇池流域规模化韭菜生产施肥量大,农业面源污染严重等问题,采用田间试验,结合自然降雨与人工模拟降雨,研究了不同施肥及田间沟渠利用方式下农田氮、磷的流失风险.结果表明,相对于化肥表施,合理的有机-无机肥料配合施用以及化肥深施,可分别降低地表径流中总氮和总磷平均浓度53%和39%.施肥后1周为氮、磷流失的高风险期,随后其风险随时间延长而降低;通过小区间沟渠的改造,提高排水溢流口高度,控制径流在沟渠内滞留时间以及采用农田养分循环利用的回灌技术,可减少农田向环境水体输出总径流量的76%以上,并同时提高了肥料利用率.