太湖地区农田土壤磷素动态及流失风险分析

自80年代初以来,太湖流域农田土壤(0～15 cm)磷素水平有了较大的提高, 全磷平均提高了0.1 g/kg左右,速效磷含量大多增加了4～5 mg/kg;种植经济作物的土壤由于磷盈余量大,磷素水平提高幅度更大;缺磷土壤的面积已经大大减少.与此同时,土壤磷素水平的提高增加了土壤磷向水体流失的风险.不同类型土壤的固磷能力有着较大的差别, 而区内某些固磷能力较低的土壤常常被用来种植经济作物,过量的磷素投入增加了土壤磷向水体流失的风险和流失量.     

集约化蔬菜地土壤磷素累积特征及流失风险

以南京市郊集约化蔬菜长期种植基地为对象,采集蔬菜种植年限分别为3~5、15~20、25~30 a的土壤,测定土壤全磷(TP)、速效磷(Olsen-P)、水溶性磷(CaCl2-P)、生物有效磷(NaOH-P)的含量,并对0—20 cm土层磷素吸附特性进行分析,通过研究土壤磷吸附饱和度(DPS)、最大缓冲容量(MBC)来对土壤磷素流失风险进行评估。结果表明,在0—20 cm土层,除NaOH-P外,其余各形态磷(TP、Olsen-P、CaCl2-P)都随种植年限延长呈增加趋势。不同种植年限土壤TP、Olsen-P、CaCl2-P、NaOH-P主要积累在0—20 cm土层,且随着土层深度的增加土壤磷的累积量逐渐降低。DPS随种植年限延长而升高,种植年限25~30 a的菜地0—5 cm土层DPS超过土壤磷素流失环境敏感指标临界值(25%),其MBC也最低,表明随着蔬菜种植年限的延长土壤磷素流失风险加剧,且流失风险主要体现在0—5 cm土层。     

广州城郊菜地土壤磷素特征及流失风险分析

通过化学分析和土壤淋洗试验对广州城郊菜地土壤磷素特征和流失风险进行了研究和分析。结果表明.广州城郊菜地土壤全磷含量极高;与自然土壤相比较,菜园土壤无机磷比例增大、有机磷比例降低;无机磷中的AI-P、Fe-P比例增加.O-P比例降低,Ca-P比例基本一致;土壤Olsen P、Bray-1 P、Mehlich-1 P、0.01mol/L CaCl_2和H_2O提取的磷含量相当高;土壤淋洗液中溶解态磷和总磷持续保持很高的浓度,土壤磷供应强度大。菜园土壤中磷进入水体引起水体磷浓度增加,导致水体富营养化风险大;土壤磷的测定值可作为土壤磷流失风险和对水环境影响程度的评估依据。菜地应作为农业非点源磷污染的优先控制区、应通过严格控制磷肥的投入和合理施肥等控制磷的流失。     

有机肥与磷肥配施对滨海盐渍化土壤磷素淋洗风险的影响

针对滨海盐渍化土壤水稻种植过程中出现的磷素淋洗风险,采用田间微区试验,研究了不同用量有机肥和磷肥对滨海盐渍化土壤有效磷含量及磷素淋洗风险的影响。试验设磷肥与有机肥两个因素,3个磷(P_2O_5)水平,分别为P0:无磷,0kg·hm~(-2);P1:低磷,64 kg·hm~(-2);P2:高磷,128 kg·hm~(-2)。3个有机肥(碳)水平,分别为C0:无碳(有机肥0 kg·hm~(-2));C1:低碳,450 kg·hm~(-2)(有机肥1 000 kg·hm~(-2));C2:高碳,900 k·hm~(-2)(有机肥2 000 kg·hm~(-2))。共设7个处理:T1:无磷施用;T2:低磷;T3:高磷;T4:低碳低磷;T5:低碳高磷;T6:高碳低磷;T7:高碳高磷。结果表明,磷肥施用显著提高了土壤剖面中H2O-P、Na HCO3-P含量;低磷低碳处理下0~20 cm土层土壤中磷饱和度(DPS)较低磷处理低,其他土层土壤中磷饱和度无显著变化;而低磷高碳处理可显著提高40~60 cm土层土壤中磷饱和度,高于28.1%的临界饱和度;高磷低碳处理表层土壤有效磷含量为31.8 mg·kg~(-1),对整个剖面土壤中磷饱和度影响不大,磷素淋洗风险较小;而高磷高碳处理在提高表层土壤有效磷含量的同时,显著提高了20~40、40~60 cm土层土壤中磷饱和度,且均高于临界饱和度,导致整个土壤剖面具有很高的磷素淋失风险。在滨海盐渍化土壤水稻种植中,配施450 kg·hm~(-2) C和64 kg·hm~(-2) P_2O_5(碳磷比为15.1)时,磷素淋洗风险较低,而过量施用磷肥和有机肥将导致土壤磷素淋洗,利用效率降低。     

太湖地区侧渗水稻土连续施磷处理下稻田磷的径流损失

太湖地区侧渗水稻土稻田磷素动态特征及其潜在环境效应的田间测试结果表明,水稻地上部收获带走的磷量平均为47.5kg·hm-2;土壤表层0—10cm富集的磷、整个稻季径流流失的溶解态磷、颗粒态磷和总磷与施磷量呈线性相关关系。水稻生长季由径流损失的总磷量约在1.3～5.1kg·hm-2,损失量随施磷量的增加而增加。过量施肥会增加磷素径流流失风险,在当地施磷量30kg·hm-2条件下,水田磷素流失量相对很小。太湖地区侧渗水稻土稻季建议施磷量为50kg·hm-2。     

组合施肥技术对黑土肥力影响的研究

采取定位试验的方法研究了组合施肥技术对土壤有机质、氮、磷的影响。结果表明,组合施肥较单施化肥土壤有机质含量增加1.8～3.3g/kg;土壤全氮增加0.05g/kg,速效氮(除Ⅱ处理外)增加6.6～44.6mg/kg;土壤全磷增加0.15～0.29g/kg.速效磷增加15.68～37.21mg/kg。土壤有机质增量为0.6～23g/kg;土壤氮素增量全氮增加0.002～0.25g/kg,速效氮增加11.6～39.4mg/kg;土壤磷素增量全磷增加0.09～0.24g/kg,速效磷增加23.59～57.28mg/kg。在保持土壤肥力有所提高的情况下,玉米大豆两年平均产量提高7.7％～17.3％,净收入提高19.4％～37.3％,由此可见,组合施肥技术应用前景广阔。     

坡耕地稻田剖面磷的储存格局与流失风险研究

土壤磷储量及空间分布特征直接影响磷素的农业利用效率与生态环境安全,明确不同坡位稻田磷在各发生层及大小粒级团聚体内的储存格局及流失潜能,可为稻田土壤磷高效利用与流失风险管控提供科学依据。以江西鹰潭孙家典型红壤小流域内不同坡位的稻田剖面土壤为研究对象,分析了不同发生层土壤全磷储量(C_TPs)、速效磷储量(C_Bray-P)、磷储存容量储量(C_SPSC)及团聚体全磷储量(C_TPa)的变化差异,评估了不同坡位稻田剖面磷的流失风险及影响因素。结果表明：不同坡位稻田剖面C_TPs、C_Bray-P及C_TPa均随发生层深度的增加先降低后增加,坡下稻田剖面C_TPs及C_Bray-P均显著高于坡上及坡中剖面。各剖面中2—0.25 mm水稳定性团聚体的C_{TP2?0.25 mm}及贡献率(R_C)均显著高于其他粒级(22.8—1 120.9 kg·hm^-2,4...     

土壤磷素循环及其对土壤磷流失的影响

农业非点源磷的输出是造成地表水富营养化的主要因素之一,弄清土壤磷的流失机理可为进一步控制农田径流磷的流失提供理论依据.文章总结了国内外在土壤磷素循环研究成果,并对其加以评述,在此基础上分析了土壤磷素循环对研究土壤磷的径流流失的重要作用.关健词土壤磷;循环;流失     

亚热带稻田土壤有效磷饱和容量及氮磷淋失

随着施肥量的增加和农业土壤磷的不断积累,农田磷有明显向土壤深层淋失的现象.前人研究表明我国亚热带区在高强度农业生产和大量施用化肥的作用下,已成为农业面源污染和环境富营养化最为严重的地区.本文拟以中国亚热带区典型代表性稻田为研究对象,通过典型区域耕作土壤调查、室内模拟测定、原状土柱试验和田间定位观测等方法相结合,评估亚热带耕作土壤磷素淋失环境风险.研究表明:1)稻田土壤有效磷饱和容量区域差异较大;2)长沙红壤稻田土壤有效磷饱和容量(47.6 mg/kg)显著高于湘阴湖积物稻田(39.2 mg/kg);3)施用牛粪可显著提高稻田土壤pH值,更够防止稻田土壤酸化和控制污染稻田土壤重金属的活性.     

土壤磷素解吸模型及其特征值的作物效应

土壤有效磷数量和强度及其缓冲系数是评价土壤磷素供应能力的重要指标。通过解吸实验、盆栽和田间试验研究土壤磷解吸特性及其与供试蔬菜的效应。38个磷素解吸实验表明,土壤镉解吸模型的修正式能很好地模拟土壤磷素解吸动态特征,有32个回归模型达到显著水平。土壤磷解吸模型可同时求得表征土壤磷有效性的磷可解吸数量Q和土壤溶液初始磷浓度Cli及其缓冲系数b。盆栽试验表明,土壤磷解吸特征值Q和Cli与空心菜(Iponoea aqatica)和菜心(Brassica parachinensis)吸P量有显著水平的抛物线型关系,且与土壤类型无关。田间试验表明,Q值与供试蔬菜鲜重产量亦有显著水平的抛物线型关系,可求得试验条件下空心菜和莴苣(Lactuca sativa)磷肥施用的Q值临界指标分别为11mg/kg和13mg/kg。解吸模型研究为评价土壤磷素有效性提供了一种新方法。     

农业磷素流失途径及控制方法研究进展

综合评述了农业磷素面源污染产生的原因及其控制方法方面的国内外研究进展。在控制磷污染源方面要注意磷肥用量和磷肥有效性的提高,减少磷素在土壤中的积累;在控制磷素流失方面要针对磷素地表和土体内迁移流失采取有效措施,减少磷素对地表水和地下水污染。磷素污染的治理关键是切断磷源和流失途径的联系,根据磷污染源的等级划分因地制宜地采取治理措施;要将磷和氮综合治理,制定适合我国国情的BMP管理模式。     

不同利用方式下黄壤旱坡地磷素状况及环境影响分析

通过对贵州黄壤进行采样以及采用无界径流小区法收集地表径流,探索不同利用方式下黄壤旱坡地磷素水平及其地表径流磷浓度的差异。结果表明,不同利用方式下黄壤旱坡地中全磷和有效磷(Olsen-P)含量的大小顺序为连作烟地>烤烟-玉米轮作地>连作玉米地>林地;CaCl_2浸提磷(土壤易解吸磷)和Na0H浸提磷(藻类可利用的土壤总磷)与土壤全磷和有效磷有显著的相关性;土壤富磷化的同时,其磷素的流失风险明显地提高。连作烟地地表径流总磷(TP)和磷酸根态磷(Ortho-P)浓度明显大于连作玉米地.而林地地表径流TP浓度明显小于旱地;黄壤旱坡地地表径流中TP和Ortho-P与土壤有效磷之间存在极显著的相关性(r为0.957、0.875),因而连作烟地磷素的环境影响潜能明显高于其它旱地以及林地。     

长期施肥条件下水稻土磷素分布特征及对水环境的污染风险

对太湖地区稻麦轮作黄泥土进行23 a长期施肥试验,设14种处理:不施肥(C0)、氮肥(CN)、氮钾肥(CNK)、氮磷肥(CNP)、磷钾肥(CPK)、氮磷钾肥(CNPK)、稻草加氮肥(CRN)、有机肥(M0)、有机肥加氮(MN)、有机肥加氮钾(MNK)、有机肥加氮磷(MNP)、有机肥加磷钾(MPK)、有机肥加氮磷钾(MNPK)、有机肥加稻草加氮(MRN)。结果表明:(1)与无磷处理比较,耕层(0—15 cm)全磷(TP)、有效磷(O lsen-P)和无机磷(I-P)含量均显著增加,有机磷(O-P)含量仅在MNP、MPK、MNPK和CPK处理中显著增加;耕层以下O-P无显著增加,MNPK、MNP、MRN和MN处理中I-P下移可达25 cm,而MNPK处理中TP及MNPK、CNP处理中O lsen-P下移可达30 cm;耕层磷素积累量及磷素下移深度与施磷量、施肥模式(化肥磷、有机肥磷;单施、混施)和磷素形态有关。(2)有机肥I-P下移深度比化肥I-P深。(3)不同施肥处理对水体环境存在不同的污染风险,其中以MNPK处理下土壤磷素对水体环境的污染风险最大;地表水的污染风险大于地下水,稻季的污染风险大于麦季,丰水年的污染风险大于平水年。     

崇明东滩旱作农田土壤磷素流失及其影响因素

对采用不同施肥和地表管理方式的梨园和菜地磷素的流失进行监测,研究了崇明东滩旱作农田土壤磷素的流失负荷、流失途径及其变化规律和影响因素,并分析了不同施肥和地表管理方式对农田土壤磷素流失的影响.结果表明,旱作农田土壤磷素径流流失、渗漏流失和泥沙流失浓度均超过水体富营养化总磷浓度临界值;土壤磷素流失以泥沙流失为主,泥沙总磷流失负荷占总磷流失总负荷的70.7%～82.2%;磷素流失主要发生在6、8和10月,这3个月总磷流失负荷占全年总磷流失总负荷的71.6%～73.0%.对磷素流失影响因素的相关分析表明,旱作农田土壤磷素流失与降雨量、降雨侵蚀力、径流量、径流水中总磷浓度等因素相关显著.与常规对照方式相比较,保持表土植被、覆盖地膜和精确滴灌,可减少旱作农田径流和泥沙产生量,降低总磷流失浓度,梨园和菜地总磷流失负荷消减率分别可达20.6%和12.6%.     

北京市房山区农田表观磷平衡分析

农田土壤养分的积累使潜在农业非点源污染负荷增加,为对农田磷素优化管理、水环境质量改善及环境政策制定提供科学依据,通过OECD土壤表观磷素平衡模型,以2001、2003、2005和2007年北京市房山区农田的磷素平衡核算框架和数据库为基础,结合GIS技术对该区域磷素平衡强度进行了分析.结果表明,化肥是房山区农田养分中磷素投入最重要的来源,化肥平均磷投入量随着时间的增加而增大,从2001年的111.34 kg·hm~(-2)增加到2007年的407.42 kg·hm~(-2),局部地区已远超过华北地区和全国平均水平.房山地区农田磷素输入总量和土壤表观磷平衡总量在2001-2007年表现为先降低后增加,而磷的输出量一直呈下降趋势;平均磷素投入量和平衡强度以较大速率逐年递增.区域表观磷素平衡量具有明显的空间变异特征,2001-2007年房山地区农田磷素盈余趋势表现为南高北低,中部和南部的磷素平衡强度一直在持续增加,特别是东南部和西南部地区增加速度较快.磷素平衡的驱动力的变化是造成磷素平衡空间差异得直接原因,总体表现为种植业驱动型盈余>双驱动型盈余>养殖业驱动型盈余.     

溶磷混合菌肥对石灰性褐土磷素养分及解析特性的影响

为提高土壤中潜在磷素的有效性,提高磷肥利用率,采用盆栽试验研究施用不同种类的溶磷混合菌肥后石灰性土壤磷素养分及解析特性的变化.结果显示:与单施有机肥相比,施用溶磷混合菌肥,可以增加油菜土壤有效磷和磷酸酶活性及油菜品质,其中施用组合溶磷细菌肥效果最显著,较之单施有机肥,土壤有效磷含量、酸碱磷酸酶活性、油菜干重、鲜重、吸磷量显著增加,分别提高15.44%、10.49%、14.25%、34.45%、27.80%、67.18%;土壤pH值和油菜叶绿素含量变化不显著.施肥可以改变土壤磷的吸附–解吸特性,与其它处理相比,施用溶磷混合菌肥,土壤最大吸磷量Xm和吸附系数k以及土壤最大缓冲容量MBC均降低,土壤磷解吸量及解析率增加,在不同种类的溶磷混合菌肥中,组合溶磷细菌处理对土壤磷的吸附–解吸影响最显著,该处理下土壤中磷的最大吸附量和土壤最大缓冲容量分别为370.88 mg/kg和502.45 mL/g,比组合溶磷真菌、组合溶磷细菌真菌复混处理分别降低了12.47%和16.19%、13.38%和14.37%.本研究表明加入溶磷混合菌肥,特别是组合溶磷细菌肥可以促进土壤磷的活化,降低吸附,减少磷素化肥的施用,提高土壤中磷素的利用率,结果可为农业生产中石灰性土壤上磷肥的合理施用提供理论依据.图3表7参25     

铝化合物控制土壤磷素流失的机理研究

在实验室培养的基础上,研究不同铝化合物对土壤磷素流失的影响.结果表明:不同铝化合物均能抑制土壤中有效磷的释放,抑制效果的大小顺序为Al2(SO4)3(SOAL)＞含SO2-4聚合铝(SAL)＞含Ca聚合铝(CAL)＞纯聚合铝(PAL).施用量为405 mg Al·kg-1时,培养3个月后SOAL,SAL,CAL和PAL可分别抑制35.0%,32.7%,31.5%和22.6%土壤中有效磷的释放.不同铝化合物抑制土壤有效磷释放的效果均随着试剂加入量的增加以及培养时间的延长而提高.添加不同铝化合物对土壤pH值的变化影响不大,土壤的pH值稍有下降.以上铝化合物均可用来抑制土壤磷的流失,从而降低磷素对环境的污染风险.     

铅锌尾矿废弃地的化学性质研究

凡口铅锌尾矿废弃地的不同区位及不同深度的尾矿中铅锌含量存在着较大的差异,总锌为703－19657mg/kg、总铅10413－94988mg/kg。正常尾矿中,有效态锌含量达到151．6－841．7mg/kg,有效态铅含量很低（0．75－2．50mg/kg),有机质、总氮、有效磷及速效钾等营养物质缺乏。当尾矿酸化后,pH降低,有效态Pb、Zn含量升高,有效锌达到175．8－2828．0mg/kg,有效铅含量最高为100．0mg/kg,而有机质、总氮和有效磷为零,使尾矿更加贫瘠。在尾矿库的边缘区位和尾矿表面的覆盖土壤区位,基质中营养物质含量增加,但是营养状况的改善又引起了有效态的Pb、Zn含量升高。     

不同农作制对四川紫色丘陵区地表径流氮、磷流失的影响

以小麦(Triticum aestivum)-玉米(Zea mays)轮作制为基础,通过在仁寿县建立18个径流小区监测试验,对4种不同农作制与4种施肥水平下各小区径流水样中的氮、磷含量进行了分析.探讨了四川紫色丘陵区坡耕地氮、磷流失系数及其影响因素.结果表明,氮流失总量随施氮量而增加,在增量施肥+横坡种植方式下最大,为0.326 kg·hm~(-2);氮流失总量和流失系数在优化施肥+横坡种植+秸秆覆盖+植物篱方式下最小,其流失总量为0.270kg·hm~(-2),流失系数为0.009%0磷流失总量和流失系数在不同处理方式下总体上虽较为接近,但增量施肥+横坡种植方式下磷的流失总量最大,为0.020kg·hm~(-2);而优化施肥+横坡种植+秸秆覆盖+植物篱最小,为0.015kg·hm~(-2).研究表明,优化施肥、横坡种植、秸秆覆盖和植物篱拦蓄地表径流作用明显,是遏制耕地氮、磷流失的有效途径.     

施用河道污泥对水稻磷素吸收利用的影响

于2013、2014年以苏州市相城区望亭镇某河道污泥为研究对象,设计施氮量为120 kg/hm~2(LN)、240 kg/hm~2(NN)2个水平,连续两季种植粳稻品种武运粳24,探讨河道污泥农田施用对水稻不同生育时期磷素含量、吸收、分配和利用效率的影响.结果表明:1施用河道污泥后,水稻不同生育时期植株含磷率显著提高,各生育时期吸磷量显著提高;2施用河道污泥对水稻多数生育时期磷素在茎鞘、叶片和穗中分配比例无显著影响;3施用河道污泥后,水稻不同生育时期磷素干物质生产效率均极显著降低,磷素籽生产粒效率和P素收获指数显著降低;4增施氮肥后,水稻不同生育时期的植株磷素含量和吸磷量均显著或极显著增加,磷素干物质生产效率和籽粒生产效率显著下降;5河道污泥×氮对稻株多数生育时期磷素吸收利用无显著互作效应.综上,施用河道污泥后,水稻植株含磷率、磷素吸收量显著提高,磷素干物质生产效率和籽粒生产效率均显著降低.