红壤基质组分对磷吸持指数的影响

在红壤旱地肥料长期定位试验(始于1988年)中,选取了无机肥试验区的NPK、NP、NK、PK,有机无机配施试验区的CK、CK+猪厩肥(BM)及CK+花生秸秆(SR)等7个施肥处理土壤,测定了土壤磷吸持指数(Phosphate sorption index,PSI),分析了PSI与红壤最大吸磷量(Xm)的相关关系,讨论了土壤pH、有机质、黏粒、铁铝氧化物及无机磷酸盐等基质组分对PSI的影响。结果表明:长期施磷或配施有机肥均可显著降低红壤PSI值,随着土壤pH的升高、有机质及铁结合态磷酸盐(Fe-P)含量的增加,红壤PSI显著降低;土壤游离铁铝氧化物及黏粒含量越高,PSI也越大。PSI与Xm呈显著线性相关关系(Xm=0.5PSI+412.8,n=15,r=0.967**,p<0.01),因此,可以用PSI替代Xm来表征土壤固磷能力,亦可由PSI的大小来推断土壤磷的供磷能力。

太湖地区典型水稻土土壤磷素径流流失及其吸持特征的研究

[目的]为控制农业非点源污染提供科学依据。[方法]在稻麦两熟种植制度下，研究了太湖地区爽水型、囊水型两种典型水稻土磷素地表径流流失状况和对磷的吸附特性。[结果]在常规施磷水平下，囊水型水稻土土壤磷素年径流流失量大于爽水型水稻土。2000～2001年度的地表径流磷流失量分别为603．2、679．5g／（hm^2·a），而在2001～2002年度时分别为1148．9、1350．3g（hm^2·a）。爽水型水稻土表层土壤磷的最大吸附量（Qm）和最大缓冲容量（MBC）分别为769．23mg／kg和130．00L/kg，均高于囊水型水稻土的Qm（666．67mg/kg）和MBC（66．00L／kg）。囊水型水稻土的PSI值低于爽水型水稻土，二者的PSI值均小于30。[结论]囊水型水稻土磷素更易流失。

不同年限稻田红壤发生层土壤磷的固持容量及其释放潜能研究

以江西鹰潭孙家典型红壤小流域中期稻田(MP)、新稻田(NP)与老稻田(OP)的发生层土壤为研究对象,基于吸附-解吸实验与结构方程模型,分析了稻田红壤各发生层土壤磷的固持能力(PSI)、最大固持容量(MCSP)及释放潜能的变化差异与影响因子,明确了固定态磷的释放机制与流失风险。结果表明:随发生层深度的增加,稻田红壤PSI及MCSP逐渐增大,二者变化分别为:MP>NP>OP与NP>MP>OP;但稻田红壤发生层中电性吸附态磷(CaCl_(2)-P)及OP剖面专性吸附态磷(EDTA-P)逐渐降低,而MP剖面和NP剖面的EDTA-P以及稻田红壤发生层的残留态磷(Red-P)则相反;OP剖面发生层CaCl_(2)-P与EDTA-P的比值随发生层深度的增加呈逐渐升高趋势,且显著高于MP和NP剖面。结构方程模型分析结果表明,土壤有机质、全磷、pH和铁铝氧化物之间相互作用且协同调控着稻田红壤的磷吸附位点数量及其吸附-解吸能力。稻田红壤水耕层(Ap层)土壤吸磷能力弱、释磷能力强,土壤磷流失风险大;而氧化还原层(Br)和母质层(C)土壤吸磷能力强、释磷能力弱,土壤磷固持容量大。与新稻田和中期稻田剖面相比,老稻田发生层土壤中吸附态磷更难以向专性吸附态磷及残留态磷转化,土壤磷流失风险相对较大,需及时采取相应的调控措施。

杭州市典型农区沟渠底泥反硝化和吸磷潜力评价

以杭州市典型农区为例,从反硝化潜力和磷吸持指数两方面评估了农区沟渠底泥对排水中氮、磷的净化能力。结果表明,反硝化潜力和磷吸持指数均以水网平原和河谷平原沟渠底泥较高,滨海平原沟渠底泥较低。统计分析表明,底泥反硝化强度主要与有机质含量、全氮含量、微生物生物量碳、细菌数量、黏粒含量呈正比,而磷吸持指数主要与黏粒含量有关。

不同土地利用方式下红壤磷素径流流失特征

土壤磷素流失已成为地表水富营养化的重要威胁,红壤在我国分布范围广、分布面积大,研究红壤磷素累积与流失特征可为红壤区农业面源污染控制、防止区域地表水污染提供科学依据。选取红壤区牧草地、休闲地、玉米地、菜地、大棚5种常见土地利用方式,采用人工模拟降雨方法,研究了红壤区不同土地利用方式下磷素累积状况、形态组成和随地表径流的迁移特征及其环境阈值。结果表明:(1)供试土壤Olsen-P含量的范围为6.81~178.17 mg/kg,土壤溶解态活性磷(CaCl 2-P)含量的范围为0.29~8.26 mg/kg,藻类可利用总磷(NaOH)的变化范围为30.34~369.81 mg/kg,不同利用方式红壤中均存在一定程度的磷素累积;(2)不同利用方式红壤的磷吸持指数PSI范围为31.95~47.05,均值大小表现为牧草地>玉米地>菜地>休闲地>大棚;(3)红壤地表径流中TP的浓度范围为0.245~2.073 mg/L,TDP浓度范围为0.023~0.308 mg/L,PP浓度范围为0.223~1.826 mg/L,不同场次降雨地表径流中TP和PP平均浓度和流失量大小与土壤表层Olsen-P含量分布规律一致,TDP平均浓度表现为大棚>菜地>旱地玉米>牧草地>休闲地,而TDP流失量却表现为大棚>菜地>牧草地>休闲地>旱地玉米;径流输出以PP为主,占TP的比例为82.46%~90.15%;(4)土壤Olsen-P与NaOH-P和CaCl 2-P存在极显著正相关,随着Olsen-P含量的增加,NaOH-P和CaCl 2-P提高,且Olsen-P与NaOH-P之间存在一个明显的“突变点”,确定36.17 mg/kg为红壤磷素流失的环境阈值,同时还指出,径流TP浓度或流失量与土壤NaOH-P含量呈显著正相关。

生物炭调节盐化水稻土磷素形态及释放风险研究

为探明生物炭施用对盐化水稻土磷素形态及释放风险的影响,以滨海草甸盐化水稻土为基础,结合室内分析,研究了不同用量生物炭还田方式(CK:0 t·hm^-2;B1:20 t·hm^-2;B2:40 t·hm^-2)条件下土壤磷含量、组分特征及磷素释放风险。结果表明:生物炭能提高土壤全磷、有效磷、总有机磷和总无机磷含量,提高幅度分别为:11.40%~35.70%、28.96%~46.63%、11.30%~29.19%和10.54%~25.98%。生物炭提高了土壤NaHCO3浸提态磷(Ca2-P)、NH4AC浸提态磷(Ca8-P)和NH4F浸提态磷(Al-P)含量,随着施炭量的增加而增大,且各处理间差异显著;当施炭量为20 t·hm^-2时,土壤NaOH-Na2CO3浸提态磷(Fe-P)和闭蓄态磷(O-P)含量显著高于其他处理;施用生物炭对H2SO4浸提态磷(Ca10-P)无显著影响。生物炭显著提高了土壤活性有机磷(LOP)和中等活性有机磷(MLOP)含量,但显著降低了土壤中等稳定性有机磷(MROP)含量,当施炭量为40 t·hm^-2时,土壤高等稳定性有机磷(HROP)含量最小,且显著低于其他处理。本试验中土壤的活性Al[Al(ox)]和活性Fe[Fe(ox)]均处于较高水平;施用生物炭显著提高了土壤磷吸持指数(PSI),增加了土壤固磷能力;土壤磷吸持饱和度(DPSS)为6.81%~8.34%,土壤磷释放风险指数(ERI)为54.55%~61.67%。综上所述,在本文试验条件下,施用生物炭可以改善盐化水稻土磷素状况,且不会增大土壤磷素释放的风险。