红壤磷素有效性衰减过程及磷素农学与环境学指标比较研究

作     者：魏红安 李裕元 杨蕊 高茹 石辉 张满意 吴金水 WEI Hong-an;LI Yu-yuan;YANG Rui;GAO Ru;SHI Hui;ZHANG Man-yi;WU Jin-shui

作者机构：中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室 西安建筑科技大学环境与市政工程学院 

出 版 物：《中国农业科学》 (Scientia Agricultura Sinica)

年 卷 期：2012年第45卷第6期

页      面：1116-1126页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 090301[农学-土壤学] 

基　　金：中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2-YW-437)、中国科学院知识创新团队项目(KZCX2-YW-T07) 国家外国专家局项目(20100491005-8) 

主　　题：土壤有效磷 施肥量 磷环境风险临界值 磷吸附指数(PSI) 红壤 

摘      要：【目的】研究红壤中磷素有效性衰减的关键过程及其与施肥量的关系,明确农学与环境学土壤有效磷指标之间的数学关系。【方法】以亚热带红壤为试验材料,通过人工施肥和室内恒温(25℃)培养试验,应用Olsen(OP)、Bray-1(BP)、Mehlich-3(BP)3种农学方法和蒸馏水(HP)、CaCl2(CP)两种环境学方法,分别在1 h、3 h、12 h、24 h、3 d、6 d、9 d、15 d、30 d、60 d用新鲜土样测定土壤有效磷以及磷吸附指数(PSI)的动态变化。【结果】红壤磷素有效性衰减过程存在明显的临界期,变化范围为0.1—18.7 h,此前衰减速度很快,之后明显变慢。施肥量对临界期有显著影响,其中OP、BP、MP的临界期随施肥量增加呈线性延长的趋势,而HP、CP临界期随施肥量的增加呈幂函数延长趋势。环境学与农学指标之间表现为非线性关系,存在明显的突变点,据此可求算出红壤磷素迁移的环境风险临界值,其中根据CP变化求算的OP、BP和MP临界值分别为49.97、91.07和30.54 ***-1,根据HP变化求算的OP、BP和MP临界值分别为60.78、82.74和39.65 ***-1。磷吸附指数(PSI)随施肥量的变化范围为17.92—26.29,OP的环境风险临界值对应PSI为23.46。【结论】磷素有效性在红壤中的衰减过程存在明显的临界期,施肥量越高临界期越长,因此向环境迁移的风险就越大。土壤有效磷的环境学指标与农学指标存在非线性关系,据此可以确定出土壤磷素迁移的环境风险临界值。供试红壤的Olsen-P含量临界值为50-60 ***-1,PSI的环境风险临界值为23.46。