菜园土磷素的淋溶积累

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。主要原因可能有四：①磷肥和有机肥的表施；

②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；③

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；④

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％)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

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‘80I。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[73l。在研究区域菜园土壤60．80cm土层中，许多养分元素有积累现

象，菜园土Olsen-P增NT"9．5．77．3mg／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6．6m[90l。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60era[921。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，