长期耕种土地中磷元素在土壤剖面的分布规律文献综述

 2022-08-03 03:08

长期耕种土地中磷元素在土壤剖面的分布规律

1.1研究背景和意义

耕作土壤是人类生产活动的结果。由于人类长期耕作土地以及其他活动，会带来大量新的物质，改变了原有的自然土壤的层次和土壤肥力发展的方向、方式和速度，因而，改变了磷元素在耕作土地的剖面结果的分布规律。土壤中磷元素的分布规律是农业可持续发展的核心，是植物生长所需要的必要元素之一，可以抑制生态系统的生产力，与氮元素、钾元素统称大量元素。磷是生命活动中重要的生源要素，其生物地球化学循环对生命过程和生态环境有着重要作用。土壤磷元素水平不仅直接关系到农作物的生长，对地表水环境质量也有很大影响。土壤磷元素的缺乏会导致农作物减产，其过量积累则会增加土壤磷元素的流失风险，导致周围地表水体富营养化。

据全国土壤普查资料估算,我国有1/3～1/2的土壤缺乏磷元素。磷元素参与组成植物体内许多重要化合物,是植物体生长代谢过程中必不可缺少的元素之一。因此,对土壤中磷元素的分布和形态研究是农业可持续发展的一个重要航标。同时,磷元素又是研究土壤发生过程的一个重要指标,因为它可以反馈重建气候、环境、生态和全球变化之间机理。本文通过对安徽宣州区不同区域类型耕作土壤剖面中磷元素的分析,研究自然演变及人类活动影响下耕作土壤剖面中磷元素的组成特征和变化趋势,对反映土壤磷元素状况、调整施肥种类及用量为精准农业提供数据支撑。

1.2国内外同类型研究概况

1.2.1国外研究

Han(2005)等在黑土上所作的研究结果表明施肥可提高土壤耕层全磷含量。施肥有利于改善耕层土壤磷素的有效性，提高有效磷含量，导致土壤有效磷在耕层土壤有一定累积。Song(2007)等在黑土上所作的研究结果表明，有机肥与化学肥料配合施用可大大提高土壤有效磷的含量。Anderson和Wu(2001)研究发现，磷的结合能常数与施入土壤中的磷量呈显著负相关关系，磷的解吸速率系数随粪肥用量的增加显著增大。Beck和Sanchez(1996)研究了施肥对旱稻-玉米-大豆农田土壤磷的移动，发现磷肥的施用导致耕层以下土壤磷发生明显的移动。Sharpley(2004)等总结了农田生态系统中 磷从土壤向水流失的现象并提出了几点保护措施。Lourenzi(2014)等研究表明施用畜禽粪便后土壤剖面中速效磷的含量增加并促进了磷的迁移。Sharpley(2004)等的研究也发现大量施用有机肥会增加磷的移动性。施用有机肥促进磷向下迁移的原因一方面可能是长期施肥导致土壤中磷含量超过了土壤对磷最大吸附量，水溶性磷和吸附性磷通过土壤孔隙下移，另一方面是有机肥分解产生的大量有机酸对土壤本身的磷有活化作用，降低土壤对磷的吸附强度。Duan（2011）采用 Mitscherlich 方程，利用长期试验的数据，对土壤有效磷与作物磷利用率的关系进行量化。该方程很好的表述土壤与作物的关系。通过设定模拟产量最大值的 90%，来确定土壤有效磷对应的数值。

一些学者用土壤有效磷来评估土壤磷素流失风险，Beck(2004)用Mehhchl-P这个指标来评估土壤磷素流失风险。Heckrath.G(1995)等人研究了洛桑实验站土壤Olsen-P含量从7 - 110 mg/kg田块中渗漏水中磷含量，结果发现当土壤Olsen-P含量低于57 mg/kg时，渗漏水中未检测到总磷和可溶性磷，当Olsen-P含量大于57 mg/kg时，渗漏水中磷浓度随土壤Olsen-P浓度的增加而呈线性增加，可以认为该区土壤中Olsen-P临界值为57 mg/kg。Jordan C(2000)等研究北爱尔兰的河流集水区发现，当土壤Olsen-P gt; 22 mg/L时，Olsen-P每增加10 mg/L，TP升高1.0 kg/ha，而当Olsen-P lt; 22 mg/L时，每年损失的TP大约为0.63 kg/ha，因此认为表层土壤中Olsen-P 22 mg/L是磷流失的临界点。

1.2.2国内研究

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