蔬菜保护地土壤磷素积累特征

磷素在土壤中的积累问题是土壤科学和环境科学普遍关注的热点之一,磷肥的大量施用不仅浪费资源、增加生产成本,而且还通过面源流失对周边水体环境构成潜在威胁.此项研究以沈阳郊区不同利用年限的蔬菜保护地为对象,对集约农业土壤中磷素的积累特征进行了初步探讨.结果表明：蔬菜保护地耕层土壤全磷、速效磷、有机磷随利用年限增加,具有明显的积累趋势;土壤速效磷占全磷的比率增加显著,而有机磷占全磷的比率无显著变化.     

土壤中磷素积累问题的探讨

近年来，随着农业技术的飞速发展，施肥水平也在不断提高，磷肥的施用量不断增加，农作物单产逐年上升。同时，土壤中的磷素积累随之不断增加，这一问题应予以关注和探讨。     

滇池水体沉积物磷素特征及其对藻类的影响

为揭示在外源磷得到控制的情况下,滇池沉积物磷在适宜条件下释放特征及其对藻类的影响,采用室外模拟方法,研究滇池沉积物与上覆水中的磷素特征,探索沉积物磷释放对藻类的影响。结果表明：上覆水下层水中各形态磷（总磷、可溶性磷、正磷酸盐）含量高于上层水;沉积物中磷素形态以钙结合态磷和有机磷为主,向水体释放贡献最大的是铁铝结合态磷和有机磷;水中正磷酸盐与水中叶绿素a含量呈正相关关系,正磷酸盐含量升高显著加剧水体富营养化;沉积物中可交换态磷含量与水体叶绿素a呈极显著正相关,沉积物磷释放是藻类生长的最主要内源负荷。研究表明,控制水体中的正磷酸盐和沉积物中铁铝结合态磷的浓度以及限制有机磷的转化和矿化是控制藻类的有效措施。     

水田土壤剖面磷素分布特征

对水田土壤剖面分层采样分析，研究了磷素在水田土壤剖面中的分布特征。结果表明水田土壤剖面各层中全磷、有机磷、速效磷均有一定量的积累，并且表现出土壤剖面下层磷素增加的趋势；秋季土壤剖面中有机磷占全磷的比例有高于春季比例的特点。     

植物有效磷与水溶性磷对土壤磷素积累的响应研究

以浙江省河谷平原、水网平原、滨海平原和丘陵山地等4类地貌的耕地为例,探讨了植物有效磷和水溶性磷随土壤磷素积累的变化特征。结果表明：植物有效磷和水溶性磷均随土壤磷素积累呈现明显的增加,它们随土壤磷素积累的增加量存在转变点。当土壤全磷达到0.80~0.95 g/kg以上时,植物有效磷随土壤磷素积累的增幅明显地增强;而当植物有效磷分别为42~62、165~265 mg/kg以上时,土壤水溶性磷水平发生了明显的2个递增过程。总体上,河谷平原土壤中植物有效磷和水溶性磷发生明显变化时土壤积累磷的临界值相对较低。由于易释放态磷占土壤磷的比例随磷积累的增加而增加,研究认为控制土壤磷素的过度积累可有效降低土壤磷素的流失。     

长期施肥对设施土壤磷素积累及释放的影响

研究了长期定位条件下不同施肥处理对保护地土壤磷素积累及释放的影响。结果表明,施磷肥的土壤其全磷、速效磷和有机磷的含量明显高于不施磷肥的土壤,且在同一条件下,施加有机肥能提高土壤中不同形态磷素的含量。四种处理土壤全磷含量的大小顺序为:AP>BP>A>B,速效磷和有机磷含量的大小顺序为:AP>A>BP>B。有机肥能明显促进土壤磷素的释放,四种处理土壤磷素累积释放量的大小顺序为:AP>BP>A>B。抛物线扩散公式能很好地拟和土壤磷素释放特征。     

流溪河流域菜地土壤磷素特征及流失风险分析

通过化学分析、等温吸附试验对广州重要水源地流溪河流域的菜地土壤磷素特征和流失风险进行了研究分析。结果表明,流溪河流域菜地土壤全磷(P2O5)含量平均为0.24%,有效磷(P2O5)含量平均为95.14 mg/kg,分别为自然土壤的18.46倍和40.49倍,土壤磷素积累明显,已经远远超过作物需要;Lanmuir方程能够很好的表达流域内土壤磷素的吸附特征,由Lanmuir方程求得的相关参数可以作为土壤磷素流失风险和对水环境影响程度的评估依据。指出菜地土壤应该作为该流域内的农业非点源磷污染的重点控制区,在施肥方面应加以重视。     

施磷对油菜根茎叶磷素输出及角果中磷素积累的影响

[目的]研究油莱根、茎枝、叶片等营养器官后期磷素的再利用与角果中磷素积累的关系。[方法]以甘蓝型油莱品种“扬油4号”为试验材料,通过测定不同生育期不同施磷条件下油菜各器官的磷素含量,研究了油莱后期根、茎枝、叶片等营养器官中磷素的输出和角果中磷素的积累。[结果]根、茎枝、叶片中磷素积累量的变化呈先增后减的趋势？角果是油菜植株主要的磷素贮藏器官,增施磷肥可增加各器官的磷素积累量。增施磷肥使得茎枝和叶片中的磷素输出量增加。根茎叶的磷素输出比例相差不大,在40％～45％、[结论]成熟期角果中的磷素总量至少有40％左右来自初花前根茎叶积累磷素的再利用.     

滇池沉积物中重金属污染特征及其生态风险评估

目的对滇池全流域大棚土壤的磷素分布特征进行研究,为滇池流域面源污染的控制以及大棚土壤的安全利用提供参考。方法2014年6—8月,采集滇池流域102个大棚表层土壤样品,以土壤样品的全磷、有效磷和水溶性磷为研究对象,利用地理信息系统空间分析对全磷、有效磷和水溶性磷进行普通克里金空间插值,并得到磷素空间分布图。结果滇池流域大棚土壤中全磷含量为0.99~2.34 g/kg,有效磷含量为35.14~181.33 mg/kg,水溶性磷含量为12.99~94.56 mg/kg。研究区域大棚土壤全磷与有效磷含量和水溶性磷之间均成正相关关系,滇池流域大棚土壤磷素空间分布存在差异。其中,东岸湖滨大棚种植区土壤全磷含量和水溶性磷含量最高;西岸大棚典型种植区土壤有效磷含量最高。磷素的累积对滇池环境影响严重。结论滇池流域大棚土壤磷素累积显著,因此减少大棚土壤中磷素流失是防治滇池水体富营养化的关键。     

滇池流域农田不同土地利用方式对土壤磷素积累及其吸附的影响

【目的】研究滇池周边不同土地利用方式下土壤基本理化性质和土壤总磷（TP）、有效磷（Olsen-P）、水溶性磷（WaterP）含量在不同土层（0～20,20～40,40～60,60～80,80～100 cm）变化状况及其磷吸附特性,旨在阐明农田土地利用方式对滇池流域土壤磷流失的潜在影响。【方法】2009年,在滇池流域选择常规水稻蚕豆轮作、露地蔬菜、3～5年和10年以上塑料大棚4种土地利用方式下的农田作为研究对象,采集0～100 cm土层的土样,测定土壤基本理化性质和不同形态磷含量,用Langmuir方程拟合不同土地利用方式下土壤的磷吸附特性,并对土壤基本理化性质及不同形态磷含量与土壤磷素吸附特征参数土壤磷最大吸附量（S_max）和土壤磷吸附能常数（k）相关性进行分析。【结果】不同土地利用方式对不同土层土壤基本理化性质有明显影响。4种土地利用方式下,农田土壤TP、Olsen-P和Water-P主要积累于土壤表层（0～20 cm）。与常规水稻蚕豆轮作地相比,露地蔬菜地、10年以上塑料大棚和3～5年塑料大棚表层（0～20 cm）土壤的Olsen-P含量分别高达89.86,74.93,45.07 mg/kg,均超过土壤磷向周围水体流失的“突变点”。4种土地利用方式农田的S_max和k分别为747～1 533 mg/kg和0.08～0.75 L/mg,其中露地蔬菜地、3～5年和10年以上塑料大棚表层（0～20 cm）土壤的S_max较水稻蚕豆轮作地显著降低,k值则随土层深度的增加及塑料大棚种植时间的延长而增大;S_max和k与不同土地利用方式下土壤全氮、NH₄^{+-N、NO₃--N含量及C/N呈显著相关关系,Olsen-P和Water-P含量与k呈显著负相关关系（k分别为-0.49和-0.52,P<0.05）。【结论】农田土地利用方式由水稻蚕豆轮作向集约化蔬菜、花卉生产转变,将会引起土壤特性改变、磷素积累及降低土壤对磷吸附,使农田土壤磷向周边水体流失从而增加水体富营养化的环境风险。}     

哈素海表层沉积物中内源磷的释放研究

以浅水湖泊哈素海为研究对象,开展了上覆水质、温度、pH、溶解氧、扰动和光照等环境要素对湖泊沉积物内源磷释放的影响试验研究.结果表明,温度升高、碱性条件、厌氧和强烈的扰动作用等均有利于内源磷的释放.而照度则间接地限制了沉积物释磷对上覆水中磷浓度的影响.HSH-2、HSH-5和HSH-6等3个站位TP的最大释放量在自然光照条件下分别为1.53、1.39和1.27mg·kg-1,避光条件下分别为1.77、1.52和1.52 mg·kg-1;静置条件下分别为1.42、1.38和1.68 mg·kg-1,R=60 r·min-1时分别为1.75、1.50和2.00mg·kg-1,R=120 r·min-1时分别为2.52、2.64和4.02 mg·kg-1;在pH=11时释放量最大,分别为10.82、6.83和16.68 mg·kg-1.各环境因子中,以pH和扰动对哈素海沉积物内源磷的释放影响最大.哈素海为浅水湖泊,在湖水咸化程度逐渐增高的条件下,将会导致湖泊沉积物内源磷的大量释放,从而将进一步加剧水体的富营养化.     

长期施肥下红壤性水稻土有效磷的演变特征及对磷平衡的响应

【目的】分析长期不同施肥下土壤有效磷含量、全磷含量、土壤磷素盈亏和磷素活化效率（PAC）的动态变化,探讨不同施肥下水稻土磷素演变特征及与磷平衡的响应关系。【方法】基于1982年开始的红壤性水稻土长期不同施肥定位试验,试验包括不施肥（CK）、有机肥（牛粪,M）、氮磷钾肥（NPK）、氮磷钾肥＋有机肥（NPKM）、氮磷肥＋有机肥（NPM）、氮钾肥＋有机肥（NKM）和磷钾肥＋有机肥（PKM）共7个处理。【结果】经过30年不同施肥,土壤有效磷含量均呈上升趋势。M、NKM、NPK、NPM、NPKM和PKM处理土壤有效磷含量变化速率分别为0.18、0.20、0.83、1.35、1.46和1.62 mg·kg^-1·a^-1。M、NPK、PKM、NPM和NPKM处理土壤全磷增加速率分别约为4.3、15.4、16.0、18.3和22.9 mg·kg^-1·a^-1。所有施肥处理,土壤中磷素均有盈余,磷素盈余量与土壤有效磷增加量呈显著正相关关系（P＜0.05）,土壤中每盈余100 kg P·hm^-2,M、NKM、NPM、NPKM、PKM和NPK6个处理的土壤有效磷含量分别增加0.4、0.7、1.9、2.1、2.2和3.2 mg·kg^-1。在土壤中磷素盈余量接近的情况下,单施化肥（NPK）的PAC显著高于单施有机肥（M）处理（P＜0.05）。【结论】化学磷肥和有机肥配施相比单施化肥或有机肥能够显著提高红壤性水稻土土壤有效磷、全磷含量和磷素活化效率。     

pH对红枫湖表层沉积物吸附与释放磷的影响

为给进一步治理红枫湖提供参考资料,对沉积物中磷在大范围pH(2～12)下的吸附与释放特性进行了模拟试验.结果表明:红枫湖沉积物可溶性磷的存在形态包括有机磷、无机磷、铝/铁磷和钙磷等,铝/铁磷和钙磷为主要形态.红枫湖沉积物对磷的理论吸附量较大,说明,在上覆水含磷浓度较高的情况下,沉积物仍能吸附大量的磷污染物,在红枫湖水污染较轻的情况下,沉积物中的磷将释放,导致水体富营养化.pH对磷吸附的影响呈倒“U”型,对磷释放的影响呈“U”型,随着pH增大,磷的释放量也增大,这是由OH-交换能力的增强和红枫湖沉积物中可交换的铝/铁磷和钙磷含量较高所致.     

白洋淀柱状沉积物磷形态及其分布特征研究

应用淡水沉积物磷形态的标准测试方法(SMT),调查了白洋淀6个典型湖区柱状沉积物中的磷形态分布、垂向及在两种沉积物粒级(砂土和粉砂/粘土)上的变化特征,分析了各形态磷之间的相关性.结果表明,白洋淀各湖区柱状沉积物总磷(TP)的平均含量为531～1223 mg·kg-1 DW,无机磷(IP)是白洋淀沉积物中磷的主要成分,占TP的72%～83%.湖区水体的污染及富营养化程度影响着生物可利用的铁/铝结合态磷(Fe/Al-P)在白洋淀不同湖区沉积物中的分布,从各形态磷含量和百分含量的变化幅度来看,均是Fe/Al-P＞有机磷(OP)＞钙结合态磷(Ca-P).在垂向分布和两种粒级沉积物颗粒上,白洋淀沉积物各形态磷都有一定的变化规律,但不同磷形态的变化趋势不同,差异性也不一致.各形态磷相关性分析表明,在平均含量、垂向及粒级分布上,IP和ca-P之间呈较好相关性,说明稳定的Ca-P是IP的主体;而在平均含量和垂向分布上,TP与IP和Ca-P之间都存在着较好的相关性,说明沉积物中TP的含量主要来自IP中的Ca-P.研究结果对于探讨白洋淀水污染沉积历史及内源磷释放对水体富营养化的贡献具有重要意义.     

巢湖城区洗耳池沉积物磷及其生物有效磷的分布研究

利用自制柱状采泥器采集了安徽城市湖泊洗耳池的沉积物,旨在分析沉积物粒径尧沉积物含水率（WC）、总磷（TP）、生物可利用磷（BAP）和有机质（OM）的分布规律。结果表明,北洗耳池的沉积物的颗粒粒径比南洗耳池的大,比表面积比南洗耳池的小。南洗耳池和北洗耳池的沉积物属于粘土类,前者属于粘土亚类,后者属于粉粘土亚类。BAP中,以藻类可利用磷（AAP）的含量最高,其次为活性较高的钙磷（Olsen-P）,再次为水溶性磷（WSP）,而易解吸磷（RDP）的含量最低;TP、OM和WC随着沉积物深度的增加而降低;RDP和Olsen-P显著相关（α=0.05）,TP和AAP显著相关（α=0.05）,TP和WSP的相关性一般;BAP占TP的2.73%～10.40%,总体上BAP随深度的增加而降低。人为活动对沉积物中的磷和OM的分布有重要影响。洗耳池沉积物的磷污染较严重,沉积物TP浓度比一般城郊内湖的高。     

土地利用方式对红枫湖入湖流域土壤团聚体磷含量及其形态的影响

以贵州省安顺市红枫湖入湖口4种典型土地利用方式 （玉米地、菜园、林地及撂荒地）为研究对象,分别探讨了土地利用方式对0～15 cm和15～30 cm两个层次土壤团聚体总磷含量及其形态的影响。结果表明,不同土地利用方式下,原状土壤及各粒级团聚体总磷含量均表现为玉米地>菜园>撂荒地>林地。土壤各粒级团聚体磷形态含量以Residual P、NaOH-P、NaHCO3-P为主,其中Residual P在各土地利用方式中的含量均最高,变幅分别为玉米地 28.3%～45.4%、林地 61.1%～72.7%、菜园45.9%～53.0%、撂荒地52.1%～72.4%;玉米地和菜园土壤均表现为有机磷含量约为无机态含量的2倍;随团聚体粒径的减小,土壤对总磷含量的贡献率呈减少趋势,土壤团聚体对总磷含量贡献主要集中在5~2 mm和2～0.5 mm两个粒级中,贡献率均达77%以上,其中耕作土壤（玉米地、菜园）中5～2 mm和2～0.5 mm两个粒级团聚体中的磷是湖泊面源污染中磷素的主要贡献载体,也是造成湖泊富营养化的关键因素。     

减量施磷对温室菜地土壤磷素积累、迁移与利用的影响

【目的】针对过量施磷问题,定位研究日光温室蔬菜生产磷肥减施潜力,明确适宜施磷范围。【方法】以北方温室蔬菜主栽种类黄瓜和番茄为研究对象,采用冬春茬黄瓜-秋冬茬番茄种植模式,在基础土壤有效磷(Olsen-P)40.2 mg·kg~(-1)下,设计不施磷肥(P0)、减量施磷(P1)和农民常规施磷量(P2)3个磷肥用量水平。P0、P1、P2处理对应黄瓜单季施磷肥(P_2O_5)0、300、675 kg·hm~(-2),番茄单季施磷肥(P_2O_5)0、225、675 kg·hm~(-2)。3年6季定位研究蔬菜生产磷素盈亏、土壤有效磷供应与迁移,分析产量变化,推荐合理施磷范围。【结果】(1)农民常规施磷量年盈余磷480.0 kg P·hm~(-2)·a~(-1),每盈余磷100 kg P·hm~(-2)主根区0—20 cm土层Olsen-P增加2.7mg·kg~(-1),3年0—20 cm土层Olsen-P平均含量70.2 mg·kg~(-1),2010年番茄季0—20 cm土层磷素饱和度(DPSM3)为80%,磷素土壤深层迁移明显。(2)减量施磷较农民常规磷量下降61.1%,3年磷素盈余量下降71.0%—77.3%,0—20 cm土层Olsen-P含量下降18.6%—43.5%,3年均值为49.3 mg·kg~(-1),接近瓜果类蔬菜Olsen-P农学阈值,关键生育期磷素吸收量无显著变化,产量保持在中高水平不降低;经过3年种植,0—20 cm土层DPSM3下降21个百分点,20—60 cm土层Olsen-P平均含量下降9.3%—30.1%,减施磷肥有效缓解了土壤磷素深层迁移。(3)不施磷肥导致土壤磷素亏缺,蔬菜从土壤中每攫取磷100 kg P·hm~(-2),P0处理0—20 cm土层Olsen-P含量下降3.4 mg·kg~(-1),3年0—20 cm土层Olsen-P平均含量30.5 mg·kg~(-1),虽产量没有显著降低,但是2008年番茄高产下(140 t·hm~(-2))磷素吸收量较P1、P2处理下降19.8%—30.0%,产量呈降低趋势。(4)依据上述推荐:土壤有效磷含量≥40 mg·kg~(-1)的温室,冬春茬黄瓜产量水平170 t·hm~(-2)下施用P_2O_5不宜超过300 kg·hm~(-2),秋冬茬番茄产量水平100 t·hm~(-2)下施用P_2O_5不宜超过225 kg·hm~(-2)。【结论】华北平原温室蔬菜生产减施磷肥潜力较大。对于种植一段时间(≥3年)的温室,较农民常规减施磷60%,可以显著改善磷素盈余状况,缓解土壤有效磷积累,降低土壤磷素深层迁移量,保证黄瓜番茄持续中高产水平生产。     

土壤中氮磷和滇池水体污染的潜在关系

从不同角度探讨滇池水体氮磷污染是十分重要的。通过对滇池东南岸的大渔乡台地土壤氮磷量、地表径流氮磷量以及滇池氮磷污染状况进行研究。结果表明,台地土壤总磷量远高于我国农业土壤主要养分的分级标准的高量值,达7.5倍;速效磷则超过分级标准高量值的20倍。在面源污染中,滇池周边土壤高磷量是滇池磷污染的重要途径之一。地表径流磷含量超过地表水Ⅴ类标准。尽管土表层中氮量不是太高,但地表径流氮含量超过地表水Ⅴ类标准。研究还表明,土壤中氮磷通过地表径流的方式流失是一个缓慢的、复杂的过程,土壤氮磷并不是几次降水后就流失殆尽的。土壤中氮磷对滇池的污染也是一个逐步的、潜移默化的过程。     

鄱阳湖流域不同农业利用方式下的氮磷输出特征

定点监测2008年鄱阳湖流域水田、水旱轮作、旱地、菜地、桔园、脐橙园和茶园等优势农业利用方式的田间降雨量、径流量及氮、磷的输出形态和负荷,分析不同农业利用方式的氮、磷输出特征和年输出负荷。结果表明:鄱阳湖流域不同农业利用方式中,水旱轮作、旱地、脐橙园、水田、菜地、桔园和茶园等农业利用方式的总氮年输出总负荷分别为45.3,44.8,42.3,39.7,35.8,25.7,20.0kg/hm2,其中基础输出负荷分别为34.9,30.6,31.2,29.9,21.6,17.8,13.1kg/hm2,本年度输出负荷分别为10.4,14.2,11.1,9.8,14.2,8.0,6.9kg/hm2;总磷年输出总负荷分别为4.7,16.4,25.6,7.8,11.7,18.8,3.1kg/hm2,其中基础输出负荷分别为2.9,8.8,7.0,8.0,5.4,5.0,1.6kg/hm2,本年度输出负荷分别为1.7,7.6,18.7,2.5,6.7,10.8,1.5kg/hm2。颗粒态氮和颗粒态磷是农田地表径流水相氮、磷输出的主要形态,分别占84.1%～90.3%和78.7%～92.2%,但其输出比例都低于人工降雨模拟的研究结...