湖南典型土壤磷的吸附解吸機(jī)制及磷流失控制研究.pdf

1、隨著磷肥施用的逐年增加，磷素在農(nóng)田土壤中積累富集的現(xiàn)象日益嚴(yán)重，而磷素流失(徑流和淋溶)已經(jīng)成為水體富營養(yǎng)化的重要來源。通過野外調(diào)查和室內(nèi)恒溫培養(yǎng)，研究了不同利用方式(旱地、水田)典型土壤(紅壤、潮土和紫色土)磷素形態(tài)及含量、土壤磷素的吸附-解吸機(jī)制及影響因素、不同土壤磷素的淋失特性、不同生態(tài)攔截方式對磷素地表徑流的影響，得出以下結(jié)論：
　　 (1)母質(zhì)類型及利用方式均對土壤磷素分布特征有明顯影響。不同土壤中磷素形態(tài)、含量和剖面

2、分布有明顯差異：磷素含量由高到低依次為潮土>紅壤>紫色土；紅壤發(fā)育的土壤以磷酸鋁和磷酸鐵占優(yōu)勢，潮土和紫色土的Ca-P含量占優(yōu)勢較高。土壤磷素在剖面中的分布均為表層(0～20 cm)最高，且隨剖面深度的增加而減少，而后趨于相對穩(wěn)定；無機(jī)磷中的Al-P、Fe-P以及O-P主要集中在0～20 cm的土層中，其剖面分布于全磷類似，而Ca-P剖面分布上相對變化不大。土地利用方式的不同導(dǎo)致全磷的差異：水田均大于旱地。土壤類型及利用方式均對磷素含量

3、和形態(tài)特征有明顯影響，應(yīng)根據(jù)不同的土壤類型和利用方式控制其流失風(fēng)險(xiǎn)。
　　 (2)不同利用方式土壤P吸附解吸特性差別較大。土壤對磷的吸附解吸過程是分階段進(jìn)行的，用Langmuir方程擬合程度比Freundlich方程高，相關(guān)系數(shù)均在0.90以上；從最大吸附量(Qm)、吸附反應(yīng)常數(shù)(K)和最大緩沖容量(MBC)三項(xiàng)吸附參數(shù)綜合考慮，旱地對P的吸附無論在強(qiáng)度還是容量方面均大于同母質(zhì)的水田土壤；解吸率隨著吸附量的增加而增大，其大小為旱

4、地<水田。Qm與<0.02 mm粘粒及無定形鐵含量呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.953和0.938。不同利用方式土壤P吸附解吸特性差別較大，針對不同土壤應(yīng)采取不同的磷素管理措施以實(shí)現(xiàn)作物增產(chǎn)和保護(hù)環(huán)境的雙重效益。
　　 (3)6種供試土壤樣品的磷素淋失臨界值差別較大，波動(dòng)范圍為9.854-65.372mg·kg-1。土壤磷素的淋失過程是分階段進(jìn)行的，其曲線均存在臨界點(diǎn)，隨著淋洗液P濃度的增加，淋失液中的P濃度也在增加。淋失風(fēng)險(xiǎn)大小

5、依次為：潮土旱地(Soil15)>花崗巖紅壤旱地(Soil29)>紅壤旱地(Soil1)>潮土水田(Soil22)>紫色土水田(Soil37)>紫色土旱地(Soil30)。淋失臨界值與Olsen-P、Fe-P和Al-P含量呈明顯的負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.950、-0.834和-0.897。
　　 (4)壤磷素徑流流失以泥沙攜帶為主，影響磷素徑流流失的因素有土壤母質(zhì)、降雨量及施肥情況。不同母質(zhì)及利用方式土壤磷素含量及形態(tài)、泥沙

6、流失量差別較大，采用生態(tài)攔截技術(shù)可減少磷素流失。相對于常規(guī)施肥(Ⅰ)，Ⅲ、Ⅴ和Ⅵ都有效地降低了磷素的流失，流失量分別減少了29.7％、35.9％和26.6％。Ⅲ處理方式(覆蓋稻草)效果最佳，但它也明顯增加了水溶性磷的流失量。因此，評價(jià)生態(tài)攔截技術(shù)對磷的攔截綜合效果，還需進(jìn)行更多的野外試驗(yàn)。
　　 (5)磷素從土壤中解吸出來進(jìn)入水體必須要有磷源和流失途徑這兩個(gè)要素的參與，應(yīng)在這兩個(gè)方面提出對策。磷源上，根據(jù)不同土壤及利用方式條件下