魯東南設施菜地富磷土壤無機磷素分級特征

王恒

摘要：以山東蔬菜保護地富磷耕層土壤為試材，對0-30 cm表層土進行了30天土柱淋洗試驗，研究無機態磷的分級。結果表明，淋洗后土壤中的無機磷總量有所下降，下降范圍在218.7-388.5 mg/kg；空白處理無機磷含量損失最大，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，Ca-P有不同程度的上升，但增加幅度不大。鋁對土壤磷的淋失有一定的阻滯作用，且鋁對土壤磷素的固持和阻滯磷素淋溶作用強于鈣。

關鍵詞：富磷土壤；淋溶；無機磷；分級

王 恒. 魯東南設施菜地富磷土壤無機磷素分級特征[J]. 農業工程技術，2017，37（32）：15-16.

近年來，全國農田土壤中磷素以11%的速度增長，土壤全磷和有效磷分別增長了210 mg/kg和5.7 mg/kg。磷肥施入土壤后的生物有效性較低，當季利用率在10%-25%的范圍內。長期大量施用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磷和無機磷兩大類，礦質土壤以無機磷為主，在無機磷含量較低，固磷能力較強的土壤上，植物吸收的磷有相當一部分來自有機磷的礦化。土壤中無機磷以吸附態和鈣、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不同形態磷進行分離測定。本試驗以魯東南典型蔬菜保護地的0-30 cm富磷土壤為供試材料，采用土柱模擬試驗，通過不同處理，分析化驗了無機磷素的分級特征，為磷肥合理施用及環境管理提供更進一步的指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試土壤取自設施蔬菜主產區，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境敏感指標1.9 g/kg和Olsen磷“突變點”。

1.2 測試方法

土壤全磷利用H2SO4-HClO4消煮，鉬銻抗比色法測定。土壤無機磷的分級，先用不同的浸提劑進行浸提，水溶性磷用1 mol/L NH4Cl溶液，Al-P用0.5 mol/L NH4F溶液，Fe-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定。

1.3 試驗設計方案

試驗采用直徑10 cmPVC制成土柱，裝填20 cm高土壤，容重1.2 g/cm3，僅對表層5 cm土壤設不同處理，三次重復。

（1）空白對照（CK）：不添加任何物質；（2）混施磷肥（P）：混施KH2PO4 0.26 g/kg，按照600 kg/hm2（P2O5）計算；（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算；（6）混施有機肥（S）：混施雞糞0.13 g/kg（300 kg/hm2），參照當地農民的施用量。淋濾持續進行30天，每天淋洗水量300 mL，淋濾結束后采集土柱土壤，設四個土層：5 cm、10 cm、15 cm層取樣，進行土壤無機磷的分級。

2 結果與分析

經淋洗后土壤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了鋁離子對磷的吸附，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性較差有關；施用有機肥處理各層土壤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無機磷之和低于淋洗前的供試土壤。雖然土壤經淋洗后，土壤中Ca-P有所增加，但Al-P等形態的無機磷減少較明顯，在本試驗中一部分無機磷淋出了土體，四種形態的無機磷損失量為260-430 mg/kg。空白處理損失最大，為390-430 mg/kg，添加明礬處理損失最小，僅為260-290 mg/kg，Al對土壤磷的淋失有一定的阻滯作用。

3 結論與討論

試驗表明，淋洗后各處理各土層Al-P、Fe-P、O-P均呈下降趨勢，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含量在各個層次中均最低，鋁對土壤磷素的固持和阻滯磷素淋溶作用強于鈣。淋洗后土壤中的無機磷總量有所下降，損失260-430 mg/kg。空白處理無機磷含量損失最大，添加明礬處理損失最小。余海英等人認為，溫室土壤無機磷各組分占全磷含量的比例表現為 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，從而導致土壤磷素的利用率降低。本試驗僅研究了綜合性的Ca-P，而沒有考察Ca10-P、Ca8-P、Ca2-P等不同形態的Ca-P，有待于進一步優化。