杭州市郊典型菜園土壤磷素狀況及其環(huán)境風(fēng)險研究.pdf

1、菜園土壤長期過量施用化學(xué)肥料和有機肥,造成土壤磷素積累和增加了磷素淋失和水體富營養(yǎng)化的風(fēng)險,因此迫切需要實用、簡便和可靠的方法以評價土壤磷素淋失的環(huán)境風(fēng)險。本文擬采用化學(xué)測試、培養(yǎng)試驗、GIS等方法對杭州市郊典型菜園土壤磷素的狀況、空間分布以及淋失的環(huán)境指標(biāo)進行研究,為菜地的合理施肥以及其磷素的環(huán)境影響評價提供科學(xué)依據(jù)。主要結(jié)果如下:1.采用化學(xué)測試方法研究了杭州市郊25個典型菜園土壤的磷素狀況以及農(nóng)學(xué)和環(huán)境磷素測試值間的相互關(guān)系,以建

2、立磷素淋失的評價指標(biāo)。結(jié)果表明,菜園土壤全磷和土壤測試磷如CaCl2-P、Olsen-P、PM3均存在較寬的范圍,分別為0.7～2.9g/kg、0.48～19.64mg/kg、10.65～151.60mg/kg和50.53～904.95mg/kg,72％的供試土壤超過菜園磷素豐缺的有效磷臨界值(Olsen-P=60 mg/kg)。土壤磷飽和度DPSOX和DPSM3分別在6.91～49.15%和5.82～52.56%之間,與TP、Olse

3、n-P、PM3之間存在極顯著的正相關(guān),DPSOX與DPSM3間存在極顯著正相關(guān)。通過分段線性模型分析水溶性磷與Olsen-P、DPSOX和DPSM3的關(guān)系,均存在一個明顯的突變點(土壤磷素淋失的臨界值),該值分別為Olsen-P=76.19mg/kg,DPSOX=26%,DPSM3=22%,供試土壤中有60%以上土壤超過上述Olsen-P或者DPS臨界值,存在磷素淋溶的風(fēng)險。土壤磷素淋失的Olsen-P臨界值高于農(nóng)學(xué)磷素豐缺的臨界值,因

4、此,合理施用磷肥和有機肥使土壤水平低于上述磷淋失臨界值,不僅可以滿足作物的磷素營養(yǎng)需要,而且可以避免磷淋溶進入水體。2.采用化學(xué)測試和GIS技術(shù)研究了杭州市郊150個菜園土壤的養(yǎng)分和磷素狀況以及空間分布特征。結(jié)果表明,在150個土樣中pH<5.5的土壤占11%,最低的pH達4.64,表明供試區(qū)局部土壤有一定程度的酸化;EC低于其養(yǎng)分豐缺臨界值達95%;40%的土壤有機質(zhì)、94%的土壤堿解氮和速效K低于其各自養(yǎng)分豐缺臨界值;92%以上的土

5、壤的Olsen-P超過土壤Olsen-P豐缺臨界值(60mg/kg),表明供試區(qū)菜園土壤磷素積累明顯。菜園土壤養(yǎng)分狀況的空間分布存在較大的變異,其中靠南部區(qū)域以及東北角pH明顯較高,南部地區(qū)EC值較高,有機質(zhì)、堿解氮、速效鉀分布較為類似,中部和南部零星區(qū)域相對較高,Olsen-P、TP、CaCl2-P的空間分布呈現(xiàn)的趨勢比較一致,高磷區(qū)集中在區(qū)域的東部附近以及南部部分區(qū)域。通過分段線性模型分析,土壤Olsen-P和TP的磷素淋失臨界值分

6、別為78.58 mg/kg,1.33 g/kg,供試區(qū)內(nèi)90%的土壤存在磷素淋失的風(fēng)險。根據(jù)目前土壤磷素和其它養(yǎng)分狀況,應(yīng)該控制磷肥施用量,增施氮鉀肥。3.采用培養(yǎng)試驗研究了有機無機肥用量對土壤磷素狀況以及其淋失風(fēng)險的影響。結(jié)果表明,單施無機磷肥處理(IP-P、IP-N)的CaCl2-P、Olsen-P的釋放率明顯高于有機磷肥(OP-P、OP-N)和有機無機配合處理(1/2IP+1/2OP-P、1/2IP+1/2OP-N),其中以滿足作

7、物生長所需氮量的無機磷肥施肥處理(IP-N)的CaCl2-P釋放率最大。滿足作物生長所需氮量(N-based)的所有施肥處理的CaCl2-P、Olsen-P、TP和PM3累積率明顯大于滿足作物生長所需磷量(P-based)的所有施肥處理。滿足作物生長所需氮量(N-based)的所有施肥處理的DPS均高于滿足作物生長所需磷量(P-based)的所有施肥處理,且均超過DPS淋失臨界值,具有較高的磷素淋失的風(fēng)險。在滿足作物生長所需氮量(N-b