磷肥和有机肥对不同磷水平土壤磷素渗漏的影响研究

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本文针对我国当前农业生产中磷肥和有机肥的过量施用,农田土壤磷素的大量积累并对水体环境构成日益严重威胁的问题,通过采集测定不同类型菜地土壤各土层中多种形态磷素的含量,揭示了磷素在土体中的积累分布状况。同时,本研究还进一步采用室内土柱培养的模拟试验的方法,系统的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,旨在准确评价农田非点源磷的环境风险并为安全管理农田磷养分提供依据。研究结果如下:在不同类型菜地土壤中随着土壤施肥年限的增加,0-80cm土层土壤Olsen-P总量和CaCl2-P总量的积累均逐渐加大。对于相同土壤磷水平的土壤,磷素在上层土壤积累量较大,随着土层深度的加深,磷素含量逐渐减小。随着土壤施肥年限的增加,土壤中各形态磷在土体中的出现明显积累的土层深度逐渐加深,土壤磷素向土体的较深层次土壤迁移的能力逐渐增大,垂直渗漏风险加强。蔬菜保护地土壤Olsen-P与土壤水溶性磷呈显著正相关关系,土壤Olsen-P在47.5-60.9 mg/kg时达到“突变点”,超过这一“突变点”后,随着土壤Olsen-P含量的增加,土壤水溶性磷含量的增加速度显著增大。土柱培养的模拟试验的结果表明,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。土壤磷滲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测试磷随着磷肥或有机肥用量以及土壤磷水平的增加而增加。施用磷肥和有机肥土壤磷的最大吸磷量(Qm)和土壤磷吸持指数(PSI)逐渐减少,土壤磷的吸附饱和度(DPS)逐渐增加;单位量磷肥或有机肥所增加的土壤磷的吸附饱和度随着土壤磷水平的增加而增加。随磷肥和有机肥用量的增加,不同磷水平土壤磷的吸附饱和度逐渐增加、土壤磷的吸持指数下降、土壤磷的渗漏量逐渐增大。
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