菜园土磷素的淋溶积累

1、蔬菜地土壤磷素状况及其淋失风险研究姓名：庄远红。许多学者研究发现，土壤磷素的空间分布特征为表层土壤磷素含量高于底层土壤，即磷素含量一般随土壤层次的加深而降低【141。主要原因可能有四：磷肥 和有机肥的表施；通过植物根系对下层土壤中磷的吸收，以有机物残留体的形式累积 于表层；由于剖面上层存在大量的有机胶体及风化复合体，增强了对磷酸离子 的吸附；磷的移动性很小，不易从剖面上层淋溶下移。有的土壤因剖面中其它 成分淋溶强烈，会使剖面上层的全磷量相对增加【131。72-3 土壤磷素流失的主要途径及影响因素2. 3. 1地表径流大多研究认为土壤中的磷通过径流进入地表水是农田磷素流失的主要途径，伴随着地表径

2、流而发生的土壤侵蚀会使土壤中积累的磷素随水流发生迁移【6射。随地表径流流失的磷分为溶解态磷和颗粒态磷，一般用0. 45um的微孔 滤膜过滤分离这两种形态的磷69,70。当径流流经表层土壤时，不仅会通过侵蚀作用搬运细粒的土壤颗粒和轻质的有机物质，还会溶解各种形态的无机磷和有机磷。溶解态磷来自土壤、作物和肥料的释放，主要以正磷酸盐的形式存在，可为藻类直接吸收利用；颗粒态磷包括含磷矿物、含磷有机质和被吸持在土壤颗粒上的磷，在一定条件下可溶解、解吸，成为溶解态磷的潜在补给源【711。单保庆等在研究中发现，磷在径流损失中以颗粒态磷为主(78. 5. 94. 9%)，溶解性总磷(3. 1. 19. 6%)

3、和正磷酸盐(1. 2. 2. 9%)所占比例很低721，晏维金等也得NT相似结剿731。刘方等通过模拟降雨试验方法，对不同类型黄壤旱地磷素流失及其影响的主要 因素进行研究，结果表明，黄壤早地磷素流失以颗粒态形式流失为主，其占地表 径流总磷含量的86. 4. 99. 9%t651。黄满湘等利用室内模拟降雨径流试验，研究侵蚀泥沙的粒径分布特征及其对氮磷的富集作用，结果表明径流流失的氮磷分别有94%和91%以上为颗粒态，而78 %的颗粒态氮和69 %的颗粒态磷是通过粒径O. 25mm以下的团聚体流失的，44%的颗粒态氮和32%的颗粒态磷是通过粒径0. 045mm以下的团聚体流失的741。降雨对磷素流

4、失有明显影响。大量的磷流失往往发生在少数强降雨事 件中75-77。黄丽等对三峡库区紫色土养分流失的试验表明，降雨可导 致土壤养分含量降低，其中0. 02mm的微团聚体和o. 002ram的粘粒是养分流失的主 要载体徊。陈欣等以浙江省德清县排溪冲小流域为例，研究红壤坡地磷素流失的 时间分布特征及其影响因素，结果表明：泥沙结合态磷是坡地磷流失的主要形态， 在径流中占总磷的66. 25. 79. 27%；坡地土壤磷的流失主要发生在6. 8月， 这段时间磷的流失量分别占全年总流失量的60%以上；影响红壤坡地磷流失时间分布 特征的因素主要为降雨和农事活动【矧。山地坡度对养分的流失也有明显的影响， 王百群

5、等对黄土丘陵区坡地土壤养分流失的研究表明，在坡地地形因素中，土壤 养分流失随坡长的增加呈指数增加趋势801。孟庆华等对黄土丘陵 沟壑区不同土地利用方式的径流及磷流失进行研究表明，除林地外，7月份是其他几种土地利用方式径流中磷流失的敏感期，农田径流量和径流中磷的流失存在坡度临界值，200 以上农田应该退耕18”。李裕元等模拟降雨条件下3种施肥方法对坡面磷素流失形态和过程的影响进行研究，结果表明磷肥在土壤中的混匀程度越高，则越容易导致生物有效磷(BAP)的流失，从减少磷素肥料流失的角度来讲，3种施肥方法作用大小顺序为：条施 穴施 混施【82】。2. 3. 2渗漏淋溶早期的农业磷素非点源控制主要强调

6、土壤中磷的难移动性，磷素进入水体的方式主要是经过土壤侵蚀和地表径流，而很少把向下淋洗的磷素并经 地下径流进入水体的过程作为磷素迁移的一个重要途径【83】。上世纪90年代以后，在较粘重土壤和施用无机磷肥的土壤中磷索渗漏至土体下部或进入地下水的报道逐渐增岁洲。Chen等认为轻质的砂土、砂壤土或粉砂壤土等土壤吸附磷的能 力较弱，通透性较强，且有较高比例末被吸附的磷的存在，在大雨条件下，会 发生磷的淋溶损失185】；晏维金通过对该湿地系统的研究发现，在表施磷肥的情况下，磷流失量分别达到11. 27mg/kg，表明在该地区不合理的农田施肥造成的污染潜在性威胁是非常严重的731。在研究区域菜园土壤60.

7、80cm土层中，许多养分元素有积累现象，菜园土Olsen-P增NT9. 5. 77. 3mg / kg，磷素的淋洗渗漏作用 相当明显【86l。连续多年的磷肥投入，土壤磷素淋溶深度可以达50cm至1. Om以上【87踮】。高量施用磷肥40年，表层Bray-P高达350mg / kg，而不施肥的处理则只有13mg/ kg，施磷处理45-60cm的土层Bray. P显著高于不施磷处理，施磷处理各层土壤H2P04的浓度明显增加，表明了表层土壤磷有向下淋失的现象【89】。与无机磷相比，有机磷移动性大得多，有机磷在剖面垂直方向上移动 明显【87】。Danile研究表明，在质地轻、固磷能力低以及大量施用有机

8、肥的土壤上，磷通过渗漏进入地下水是很明显的f89】。据Schwab A P报道，高施肥区砂 壤上，施肥量在1680 3360kg / hm2（过磷酸钙），淋洗深度可达90cm，如果是在较 为砂性的土壤剖面中，有机废水农用导致的磷素最大淋溶深度达到6. 6m90l。菜地土壤由于大量施用有机肥，与大田相比，菜地土壤中有机质积累明显，在有机 质含量超过10%的土壤上磷淋洗量占施入磷的85. 100%t91】；长期试验表明，在1942. 1960年的18年中过磷酸钙中的磷下移至23cm，而厩肥中的磷下移至60era921。土壤剖面中各土层土壤有机磷占全磷的比例较低，随土层深度增加，有机磷占全磷的比例逐

9、减增加。这也同样证明有机磷在土壤中较易移动，能随灌溉水移动到较深的底层土壤睇1。众多资料证明，高有机质、频繁的耕作、表层速效磷高水平等均是引起土壤磷素大量淋洗的主要原因【931。Mozaffari研究表明，磷素的淋洗量 与土壤表层磷素含量显著相关【舛】;英国Rothamsted试验站的长期田间试验表明，当土壤表层速效磷含量超过60mg / kg时，磷的淋失量会急剧增加【621。蔬菜地土壤有机磷在空间分布上也呈现出表层土壤含量较高的特点， 但与全磷、无机磷、Olsen. P含量在O-20cm以下土层急剧降低不同的是，有机磷 含量随土壤剖面的加深而降低的趋势明显趋缓。有机磷占全磷的比例，与无机磷

10、占全磷的比例相反，随土层深度的增加呈上升趋势(图2. 4)，说明有机磷在土壤 中较易移动，能被淋洗到较深的底层土壤113”。赵晓齐研究表明，有机肥分解产 生的有机酸可以显著活化土壤本身的磷，减少土壤对磷素的吸附，导致磷的淋失【” 21。通过对福州郊区22片蔬菜地土壤磷素的调查表明，蔬菜地土壤 0-20cm 土层全磷含量0. 576. 49 / kg，平均2. 229 / kg，根据土壤磷素分级标 准，有77. 3%土壤全磷集中在极高水平(1. 009 / kg)；无机磷是土壤磷素存在的主要形 态，含量范围为0. 43-5. 289 / kg，均值占全磷的84. O%； Olsen-P变化范围为

11、63. 1 630.1mg/kg， 平均273. 3mg / kg，全部超过60mg / kg，说明调查区蔬菜地土壤的磷素富集严重a从空间分布上看，随着土层的加深，蔬菜地全磷、无机磷、有机磷、Olsen-P含量均呈递减趋势。从占全磷的比例来看，随着土壤剖面的加深，无机磷占全磷的比例呈下降趋势，有机磷占全磷的比例呈上升趋势，表明有机磷在土壤中的移动性相对较高，易遭受淋洗。AI. P、Fe. P、O. P是无机磷的主要形态，占无机磷的90%左右，Ca-P含量较少，约占无机磷的10% :随着土层的增加，各形态无机磷含量均呈递 减趋势。调查区蔬菜地土壤地下水总磷(TP)含量为0. 075-0. 180

12、mg/L，平均0. 126mg/L，溶解总磷(DTP)为O. 035-0. 125mg / L，平均0. 080mg / L，分别有80%和86. 7%超过水体富营养化的临界水平(TPN0. 1mg/L，DTP一0. 05mg/L)。相关分析表明，地下水TP、DTP与表层蔬菜地土壤全磷(r值分别为O. 727*，0. 687*)、无机磷(r值分别为0. 758*，O. 697*)、OlsenP(r值分别为0. 832*，o. 767*)mnn温室菜园土上长期大量施用磷肥，使得040cm 土层中各形态磷素大量积累，在40100cm 土层各形态磷素也有不同程度的增加，且随着棚龄的增加而增加。(2)

13、当耕层土壤中Olsen-P含量高于60mg.kg-1时，就有可能污染环境，安阳郊区温室菜地 020cm 土层土壤Olsen-P含量远高于60mg.kg-1对当地水体产生严重污染。而80100cm 土 层时活性磷的高含量同样对地下水产生污染。菜园土壤由于集中施磷而含磷量有很大变化，大量的磷素积累在土壤中，特别是表层土壤， 由于长期大量施用有机和无机磷肥而形成了菜园土的肥熟表层.鲁如坤(1998)指出蔬菜的需磷量一般在6090mg.kg-1赵晓齐研究表明，有机肥分解的有机酸可以显著活化土壤本身的磷，减少土壤对磷素的吸附，使得易溶性磷酸根向土壤深层移动。温室土壤由于多年大肥大水的种植方式，加上当地菜

14、农有常施有机肥的习惯，而他们在施用无机化肥时根本不会考虑所施有机肥中的养分含量，所以磷肥用量远超过土壤的最大吸附量与蔬菜的需求量之和，致使移动性差的磷素在菜园土的剖面上产生淋溶现象。大田土壤和菜园土土壤中磷素大多集中在020cm 土层，2040cm 土层我们可以称之为过渡区，4060cm,6080cm,80100cm 土层中变化不太明显，但是仍在减小。与大田土壤比较，温室土壤0100cm 土层中不但无机P含量远大于大田，其各形态无机P含量具有同样趋势。可溶性磷肥施入土壤中，大部分被土壤在短时间内吸附、固定，其后逐渐变为难溶性的磷素形态，大田土壤由于施磷较少，绝大部分停留在020cm 土层中，可

15、移动性磷含量很低。不同剖面层次土壤磷素运移研究李天安，王玉”，刘芳，樊小林高睿土壤中积累态磷的化学耗竭郑春荣 陈怀满周东美涂从 钦绳武 顾益初 近年来，人们对于P在环境中的行为十分关注这不仅是因为P在作物产量和品质方面是不可 缺少的元素，而且对环境质量方面有重要影响.磷肥 的利用率受土壤性质、作物类型、磷肥种类和用量等 多种因素的影响，当季的利用率一般在10%一25% .而只要土壤P素平衡处于有盈余的情况下， 土壤全P就会积累“j.英国耕地表层中的P有一半 以上是长期施磷肥而积累的，日本自明治维新至1985年积累在土凛中的P已达400mg kg-1，而我 国自施用磷肥以来至1992年积累在土壤

16、中的P可 能有15x106t.因此，可以认为，磷肥施入土壤后 大部分以对作物当季无效的状态而积累在土壤中， 这是一种潜在的P素资源.所谓积累态P就是指肥 料P未被植物利用而积累于土壤中的那一部分P素.但土壤中的这部分P能铂植物利用多少，日前并不很清楚，弄清这一问题，无论在植物营养学或环 境科学方面均具有重要的理论和实践意义.积累态P利用率的核心问题是土壤中这部分P的有效性，有关评价P的有效性的方法颇多，本文采用化学耗竭法对土壤中积累态P的表观利用率进行了研究，获得了一 些初步结果.日光温室菜园土的磷素形态及吸附和解吸特征。梁成华 唐咏须湘成 陈恩风 赵国平高量施用磷累化肥和有机肥使土壤磷累大量

17、积累，并使土壤的磷累特 征发生了变化。在常规农业栽培条件下，施人土壤中的磷累化肥大 部被土壤固定，对土壤速效磷的贡献较小，致使其当季作韧利用串在 10%左右。而在日光温室蔬菜栽培条件下，土壤速效磷的增幅较大，是土壤全磷塔幅的5.6 4.9倍。说明温室水热条件的变化和有机肥的大量施用改变了土壤的理化性质，使土壤对磷 累的专性吸附能力下降。磷累的等温吸附研究表明，温室菜国土对吸附磷累的解吸能力提 高，但吸附量并没有降低。这说明土壤专性吸附磷酸根的点位数量减少，而对磷累吸附较弱的非专性吸附点面增加，这与有机质的封闭作用和土壤有机一无机复合体数量的增加有 关。土壤磷累特征的这种变化趋势格提高土壤中已积累磷累的有效性和活动性，同时也会对土壤中其它植物营养元