魯東南設(shè)施菜地富磷土壤無機(jī)磷素分級(jí)特征

王恒

摘要：以山東蔬菜保護(hù)地富磷耕層土壤為試材，對(duì)0-30 cm表層土進(jìn)行了30天土柱淋洗試驗(yàn)，研究無機(jī)態(tài)磷的分級(jí)。結(jié)果表明，淋洗后土壤中的無機(jī)磷總量有所下降，下降范圍在218.7-388.5 mg/kg；空白處理無機(jī)磷含量損失最大，為349.5-392.8 mg/kg，添加明礬處理損失最小，僅為218.7-253.4 mg/kg。Al-P、Fe-P、O-P均呈下降趨勢(shì)，Ca-P有不同程度的上升，但增加幅度不大。鋁對(duì)土壤磷的淋失有一定的阻滯作用，且鋁對(duì)土壤磷素的固持和阻滯磷素淋溶作用強(qiáng)于鈣。

關(guān)鍵詞：富磷土壤；淋溶；無機(jī)磷；分級(jí)

王 恒. 魯東南設(shè)施菜地富磷土壤無機(jī)磷素分級(jí)特征[J]. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，2017，37（32）：15-16.

近年來，全國(guó)農(nóng)田土壤中磷素以11%的速度增長(zhǎng)，土壤全磷和有效磷分別增長(zhǎng)了210 mg/kg和5.7 mg/kg。磷肥施入土壤后的生物有效性較低，當(dāng)季利用率在10%-25%的范圍內(nèi)。長(zhǎng)期大量施用P肥不僅使0-20 cm耕層土壤P素大量積累，20-40 cm土層磷素也均有不同程度的增加。

土壤中磷可以分為有機(jī)磷和無機(jī)磷兩大類，礦質(zhì)土壤以無機(jī)磷為主，在無機(jī)磷含量較低，固磷能力較強(qiáng)的土壤上，植物吸收的磷有相當(dāng)一部分來自有機(jī)磷的礦化。土壤中無機(jī)磷以吸附態(tài)和鈣、鐵、鋁等磷酸鹽為主，石灰性土壤中游離碳酸鈣的含量對(duì)磷的有效性影響很大。隨著鈣磷比例增加，其溶解度和有效性逐漸降低，土壤磷的研究有必要對(duì)不同形態(tài)磷進(jìn)行分離測(cè)定。本試驗(yàn)以魯東南典型蔬菜保護(hù)地的0-30 cm富磷土壤為供試材料，采用土柱模擬試驗(yàn)，通過不同處理，分析化驗(yàn)了無機(jī)磷素的分級(jí)特征，為磷肥合理施用及環(huán)境管理提供更進(jìn)一步的指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試土壤取自設(shè)施蔬菜主產(chǎn)區(qū)，土壤類型為潮褐土，日光溫室種植蔬菜12年，按S形線路采取0-30 cm土壤，混勻后風(fēng)干過篩供土壤分析用。土壤基本理化性狀如表1，全磷含量為2.7 g/kg，土壤Olsen-P為269.1 mg/kg，分別大于土壤全磷環(huán)境敏感指標(biāo)1.9 g/kg和Olsen磷“突變點(diǎn)”。

1.2 測(cè)試方法

土壤全磷利用H2SO4-HClO4消煮，鉬銻抗比色法測(cè)定。土壤無機(jī)磷的分級(jí)，先用不同的浸提劑進(jìn)行浸提，水溶性磷用1 mol/L NH4Cl溶液，Al-P用0.5 mol/L NH4F溶液，F(xiàn)e-P用0.1 mol/L NaOH溶液，O-P用0.3 mol/L檸檬酸鈉溶液和連二亞硫酸鈉，Ca-P用0.5 mol/L（1/2 H2SO4）溶液，最后用鉬銻抗比色法測(cè)定。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

試驗(yàn)采用直徑10 cmPVC制成土柱，裝填20 cm高土壤，容重1.2 g/cm3，僅對(duì)表層5 cm土壤設(shè)不同處理，三次重復(fù)。

（1）空白對(duì)照（CK）：不添加任何物質(zhì)；（2）混施磷肥（P）：混施KH2PO4 0.26 g/kg，按照600 kg/hm2（P2O5）計(jì)算；（3）混施石膏（C）：混施CaSO4 0.23 g/kg，按照供試土壤中交換性酸計(jì)算；（4）磷肥、石膏混施（H）：混施KH2PO4 0.26 g/kg和CaSO4 0.23 g/kg；（5）混施明礬（M）：施明礬0.14 g/kg，按照供試土壤中交換性酸計(jì)算；（6）混施有機(jī)肥（S）：混施雞糞0.13 g/kg（300 kg/hm2），參照當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的施用量。淋濾持續(xù)進(jìn)行30天，每天淋洗水量300 mL，淋濾結(jié)束后采集土柱土壤，設(shè)四個(gè)土層：5 cm、10 cm、15 cm層取樣，進(jìn)行土壤無機(jī)磷的分級(jí)。

2 結(jié)果與分析

經(jīng)淋洗后土壤Al-P含量普遍降低，與供試土壤相比，減少的范圍在95.6-208.8 mg/kg，減少了13.3%-29.0%；土壤Fe-P含量都有所減少，減少的幅度在98.3-156.5 mg/kg，減少了29.3%-46.7%；O-P含量在淋洗后均比供試土樣含量有所減少，減少的范圍在11.3-95.1 mg/kg，減少了3.2%-26.8%；Ca-P含量比供試土壤有所增加，增加范圍8.9-69.4 mg/kg，提高了3.5%-27.4%（表2）。

各處理間5 cm、10 cm層土壤Al-P含量顯著性差異不顯著，底層土壤15 cm差異顯著。添加明礬處理各層次土壤中Al-P在各處理中均最高，且底層土壤比上層土壤含量高，外源鋁離子在一定程度上促進(jìn)了鋁離子對(duì)磷的吸附，從而提高了Al-P的含量。5 cm層土壤Fe-P含量比其它層次高，可能與土壤中鐵的移動(dòng)性較差有關(guān)；施用有機(jī)肥處理各層土壤Fe-P含量高于其它處理。明礬處理O-P含量在各層中均較高，在底層其含量達(dá)到了最高343.3 mg/kg，說明明礬在淋洗過程中在土壤中有所遷移。添加石膏為土壤提供了一定的鈣，促進(jìn)了Ca-P的生成，石膏與磷肥混施處理在15 cm層次的Ca-P含量最高，達(dá)到了323 mg/kg，磷肥加石膏處理及石膏處理各剖層土壤Ca-P含量均高于對(duì)照且差異顯著。

從表3可以看出，淋洗后各處理的土壤四種形態(tài)無機(jī)磷之和低于淋洗前的供試土壤。雖然土壤經(jīng)淋洗后，土壤中Ca-P有所增加，但Al-P等形態(tài)的無機(jī)磷減少較明顯，在本試驗(yàn)中一部分無機(jī)磷淋出了土體，四種形態(tài)的無機(jī)磷損失量為260-430 mg/kg?？瞻滋幚頁p失最大，為390-430 mg/kg，添加明礬處理損失最小，僅為260-290 mg/kg，Al對(duì)土壤磷的淋失有一定的阻滯作用。

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)表明，淋洗后各處理各土層Al-P、Fe-P、O-P均呈下降趨勢(shì)，Ca-P有不同程度的上升，但增加幅度不大。添加明礬處理各層次土壤中Al-P、O-P在各處理中均最高，且底層土壤比上層土壤含量高，明礬在淋洗過程中在土壤中有所遷移。各處理的不同土層土壤Fe-P含量都有所減少，范圍在29.3%-46.7%，淋失較多，表明鐵的遷移性較低。添加石膏處理的O-P含量在各個(gè)層次中均最低，鋁對(duì)土壤磷素的固持和阻滯磷素淋溶作用強(qiáng)于鈣。淋洗后土壤中的無機(jī)磷總量有所下降，損失260-430 mg/kg?？瞻滋幚頍o機(jī)磷含量損失最大，添加明礬處理損失最小。余海英等人認(rèn)為，溫室土壤無機(jī)磷各組分占全磷含量的比例表現(xiàn)為 Al-P（26.1%）>Fe-P（18.1%）>O-P（17.6%）>Ca10-P（14.4%）>Ca8-P （10.5%）>Ca2-P（5.6%）。其中Ca2-P的有效性最高，但累積量最低；O-P、Ca10-P的有效性低，但累積量高，從而導(dǎo)致土壤磷素的利用率降低。本試驗(yàn)僅研究了綜合性的Ca-P，而沒有考察Ca10-P、Ca8-P、Ca2-P等不同形態(tài)的Ca-P，有待于進(jìn)一步優(yōu)化。