农田土壤磷素淋溶及其预测
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2015年第11期(下半月)农民致富之友Nong Min Zhi Fu ZhiYou连云港市海州区土壤养分状况与耕地等级划分高明杰(连云港市海州区宁海街道办事处农技服务中心,江苏连云港222000)海州区土壤划分为5个土类,6个亚类,17个土种。
耕作制度以稻-麦一年两熟为主,玉米-小麦、大豆-小麦多种方式并存。
第二次土壤普查初步摸清了全区土壤的理化性状,全区土壤有机质含量平均值为1.7%、全氮含量平均值为0.115%;碱解氮含量平均值为86mg/kg;有效磷含量平均值为9.1 g/kg,速效钾含量平均值为291mg/kg。
为了进一步了解目前海州区土壤肥力状况,笔者根据2010年实施测土配方项目以来的土壤分析结果,分析了当前海州区土壤养分状况。
耕地等级分析1材料与方法1.1土壤采集与处理土壤样品根据海州区的土壤类型、肥力等级和地形等因素,划分为若干个采样单元,每个采样单元的土壤基本均匀一致。
平均采样单元为100~200亩采一个混合样。
采样点参考县级土壤图,采用GPS定位,记录经纬度,精确到0.1″。
采样深度为0~20cm。
按照“随机”、“等量”和“多点混合”的原则进行采样。
采用S形布点采样。
混和土样取土1公斤左右。
将风干后的样品,压碎的土样过2毫米孔径筛供pH值、盐分、交换性能及有效养分等项目的测定。
取出一部分继续碾磨,使之全部通过0.25毫米孔径筛,供有机质、全氮,碳酸钙等项目的测定[1]。
1.2土壤样品测定土壤水分测定采用105。
C恒温烘干法;土壤有机质测定采用重铬酸钾滴定法;土壤PH采用1:2.5水液体悬液电位测定法;土壤盐分含量测定采用1:1土壤悬液电导法;有效磷测定采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法;速效钾测定采用1molL-1NH4OAc浸提-火焰光度比色法。
微量元素分析采用DTPA浸取-原子吸收分光光度法[1]。
2结果与分析海州区土壤类型、成土母质、地理分布和不同的耕作制度,其土壤的养分组成及含量相差较大。
农田氮、磷的流失与水体富营养化①司友斌王慎强陈怀满②(中国科学院南京土壤研究所南京210008摘要农田氮、磷的流失,不仅造成化肥的利用率降低,农业生产成本上升,还对水环境造成污染,引起水体富营养化。
本文讨论了农田氮磷流失对水体富营养化的贡献、农田氮磷流失途径及影响因素,提出了减少农田氮磷流失、控制水体富营养化的措施。
关键词农田氮素;农田磷素;淋溶作用;水体富营养化肥料提供了植物生长必需的营养元素,对保持作物高产稳产起了重要的作用,但是由施肥不当或过量施肥带来的环境污染问题也越来越突出,其中农田氮磷流失引起的水体富营养化问题目前已受到人们的普遍关注。
1水体富营养化的表现及形成原因水体富营养化通常是指湖泊、水库和海湾等封闭性或半封闭性的水体,以及某些滞留(流速<1米/分钟河流水体内的氮、磷和碳等营养元素的富集,导致某些特征性藻类(主要是蓝藻、绿藻等的异常增殖,致使水体透明度下降,溶解氧降低,水生生物随之大批死亡,水味变得腥臭难闻。
引起水体富营养化起关键作用的元素是氮和磷。
研究表明,对于湖泊、水库等封闭性水域,当水体内无机态总氮含量大于0.2mg/L,PO3-4-P的浓度达到0.02mg/ L时,就有可能引起藻华(Algae Bloms现象的发生。
据对我国25个湖泊的调查,水体全氮无一例外超过了富营养化指标,全磷只有2个湖泊(大理洱海和新疆博斯腾湖低于0.02mg/L的临界指标,其余92%的湖泊皆超过了这个标准,比国际上一般标准高出10倍或10倍以上(表1。
表1我国25个湖泊中的全N全P浓度(mg/L及所占比例[1]全N全P<0.2>1.0>2.0>5.0<0.02>0.1>0.2>0.5 湖泊数%0218413525202816641248624另外,我国的22个湖泊调查表明,除1个属贫营养湖外,其余63.3%的湖泊是营养湖。
如滇池、巢湖、甘棠湖(九江、西湖、东湖、玄武湖、蘑菇湖(石河子、于桥水库(天津等早已是富营养湖泊[1]。
农业面源污染的成因与防治策略农业面源污染是指在农业生产活动中,由于化肥、农药、畜禽粪便、农田废弃物等的不合理使用和排放,以及水土流失、地表径流等因素导致的污染物在大面积范围内扩散和累积,对土壤、水体、大气等生态环境造成的污染。
这种污染具有分散性、隐蔽性、随机性和不易监测性等特点,已经成为当前农业生态环境保护面临的重要挑战之一。
一、农业面源污染的成因(一)化肥和农药的过度使用为了追求高产,农民往往大量使用化肥和农药。
然而,化肥的利用率普遍较低,大量未被作物吸收的氮、磷等营养元素通过地表径流、淋溶等方式进入水体和土壤,造成水体富营养化和土壤板结。
同时,农药的过度使用不仅会杀死害虫的天敌,破坏生态平衡,而且残留的农药也会对土壤、水体和农产品造成污染。
(二)畜禽养殖废弃物的排放随着畜牧业的规模化发展,畜禽养殖产生的大量粪便和污水成为农业面源污染的重要来源。
如果这些废弃物未经妥善处理和利用,直接排放到环境中,会导致水体污染、土壤污染和空气污染。
(三)农田废弃物的不当处置在农业生产过程中,会产生大量的秸秆、残膜等废弃物。
一些农民为了省事,往往采取焚烧秸秆的方式处理,不仅造成大气污染,还浪费了资源。
而残膜在土壤中难以降解,会影响土壤的透气性和水分渗透,破坏土壤结构。
(四)水土流失和地表径流在一些山区和丘陵地区,由于植被破坏、不合理的土地利用等原因,导致水土流失严重。
雨水冲刷地表时,会携带土壤中的污染物进入水体,造成水体污染。
(五)农村生活污水和垃圾的随意排放随着农村经济的发展和生活水平的提高,农村生活污水和垃圾的产生量不断增加。
但由于农村环保基础设施建设滞后,大部分生活污水未经处理直接排放,垃圾随意丢弃,对周边环境造成污染。
二、农业面源污染的防治策略(一)加强宣传教育,提高环保意识通过多种渠道,如电视、广播、网络、宣传册等,向农民普及农业面源污染的危害和防治知识,提高农民的环保意识和责任感。
引导农民树立科学的种植和养殖观念,采用绿色、环保的生产方式。
农田氮磷流失对水体富营养化的影响及防治对策作者:王艳丽张冬梅李春阳来源:《现代农业科技》2012年第03期摘要从水体富营养化的概念入手,综述了农田氮磷流失对水体富营养化的致害机理,通过分析农田氮磷流失的主要途径,提出相应的防治对策,以期为水体富营养化防治提供参考。
关键词农田;氮;磷;流失;水体富营养化;影响;防治对策中图分类号 X52 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)03-0305-01水体富营养化是指在人类活动的影响下,氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。
总氮、总磷等营养盐是水体发生富营养化的先决条件。
这种现象出现在河流湖泊中称为水华,出现在海洋中称为赤潮。
在自然条件下,随河流夹带冲击物和水生生物残骸在湖底的不断沉降淤积,湖泊会从平营养湖过渡为富营养湖,进而演变为沼泽和陆地,这是一种极为缓慢的过程[1]。
而当人们进行农业生产活动时,将多余的植物营养物质排入缓流水体后,水生生物特别是藻类大量繁殖,使生物种群、种类数量发生改变,将会破坏水体的生态平衡。
1 致害机理在地表淡水系统中,磷酸盐是植物生长的限制因素,而在海水系统中氨氮和硝酸盐通常是限制植物生长的因素。
而导致富营养化的物质,往往是这些水系统中含量有限的营养物质,即在淡水系统中磷含量通常是有限的[2-3]。
因此,增加磷酸盐可导致植物过度生长。
而在海水系统中不缺乏磷,氮含量却有限,因而含氮污染物的加入就会促使植物过度生长。
化肥及农田排水中含有大量氮、磷及其他无机盐类。
天然水体接纳这些养分后,水中营养物质增多,促使自养型生物旺盛生长,特别是蓝藻和紅藻的个体数量迅速增加,而其他藻类的种类则逐渐减少。
藻类及其他浮游生物残体在腐烂过程中,又将大量的氮、磷等营养物质释放到水中,供新生代藻类利用[2-4]。
因此,富营养化的水体,即使切断外界营养物质的来源,水体也很难自净而恢复到正常状态。
生物炭影响土壤磷素、钾素有效性的微生态机制一、本文概述土壤是地球生态系统的重要组成部分,对维持生物多样性和保障粮食安全具有至关重要的作用。
土壤中的磷素和钾素是植物生长所必需的关键营养元素,其有效性直接影响到作物的生长和产量。
近年来,随着农业生产的持续发展和人类对土地资源利用强度的增加,土壤磷素和钾素的有效性逐渐降低,已成为制约农业可持续发展的重要因素。
因此,探索提高土壤磷素、钾素有效性的方法具有重大的现实意义。
生物炭作为一种由生物质经热解或气化产生的富碳产物,具有多孔性、高比表面积和良好的吸附性能,近年来在农业土壤改良领域受到了广泛关注。
大量的研究表明,生物炭的施用可以显著影响土壤磷素、钾素的有效性。
然而,生物炭对土壤磷素、钾素有效性的影响机制尚不完全清楚,尤其是从微生态机制的角度进行的研究还相对较少。
鉴于此,本文旨在从微生态机制的角度,系统探讨生物炭对土壤磷素、钾素有效性的影响。
我们将首先介绍生物炭的基本性质及其在农业土壤改良中的应用现状,然后重点分析生物炭对土壤磷素、钾素有效性的影响及其微生态机制,包括生物炭对土壤微生物群落结构的影响、对土壤酶活性的影响以及对土壤磷素、钾素吸附解吸行为的影响等。
我们将对生物炭在提高土壤磷素、钾素有效性方面的应用前景进行展望,以期为农业可持续发展提供新的思路和方法。
二、生物炭对土壤磷素有效性的影响生物炭作为一种富含碳的有机物质,其在土壤中的添加对磷素的有效性具有显著影响。
生物炭的添加可以显著提高土壤中磷的吸附和解吸能力,改变磷在土壤中的分布和转化过程,从而影响磷素的有效性。
生物炭的高比表面积和多孔性使其成为土壤磷素的重要吸附剂。
生物炭表面的官能团可以与磷素形成化学键合,增加磷素在土壤中的稳定性。
生物炭的吸附作用还可以减少磷素在土壤中的流失,提高磷素的利用效率。
生物炭的添加可以改变土壤pH值,从而影响磷素的溶解度和有效性。
生物炭的碱性特性可以提高土壤pH值,增加土壤中磷素的溶解度,提高磷素的有效性。
淋溶褐土农业利用评价(最新版)目录1.淋溶褐土的概述2.淋溶褐土的特点3.淋溶褐土的农业利用4.淋溶褐土的农业利用评价5.结论正文【概述】淋溶褐土是一种在我国广泛分布的土壤类型,具有独特的物理、化学和生物特性。
淋溶褐土主要分布在半湿润、湿润地区,土质粘重,有机质含量较高,保水保肥性能良好。
这种土壤对于农业生产具有重要意义,是粮食作物和经济作物的主要产区。
【特点】淋溶褐土有以下几个特点:1.粘重:淋溶褐土的颗粒组成以粘粒为主,土质粘重,结构紧密,有利于保持水分和养分。
2.有机质含量高:淋溶褐土的有机质含量较高,有利于提高土壤肥力和改善土壤结构。
3.酸碱度适中:淋溶褐土的酸碱度一般在 6.5-7.5 之间,适宜大多数作物生长。
4.保水保肥性能好:淋溶褐土的粘粒和有机质含量使其具有良好的保水保肥性能,有利于农业生产。
【农业利用】淋溶褐土的农业利用主要包括粮食作物、经济作物和果树种植等。
1.粮食作物:淋溶褐土对于水稻、小麦、玉米等粮食作物的生长十分有利,是我国的主要粮食产区。
2.经济作物:淋溶褐土对于棉花、油菜、大豆等经济作物的生长也有良好的条件,能够满足我国农业生产的需要。
3.果树种植:淋溶褐土对于果树的生长也有很好的适宜性,如苹果、梨、桃等果树在淋溶褐土上都有良好的生长表现。
【农业利用评价】总体来说,淋溶褐土在我国农业生产中具有重要地位。
其良好的物理、化学和生物特性使其成为粮食作物和经济作物的主要产区。
然而,淋溶褐土也有一些不利因素,如土壤粘重、排水不畅等,需要通过改良措施提高其农业利用效率。
【结论】淋溶褐土在我国农业生产中具有重要意义,对于粮食作物和经济作物的生长具有良好的条件。
土壤磷素分级方法土壤中的磷素含量和形态对植物生长和生态系统功能具有重要影响。
为了更好地理解和利用土壤磷素,发展了多种土壤磷素分级方法。
以下是五种主要的土壤磷素分级方法:1.土壤磷素的水溶性分级水溶性分级是根据土壤中可溶于水的磷素数量和形态进行的分级。
在实验室中,通常将土壤样品与水混合,通过离心或过滤的方法分离出水溶性磷素。
水溶性磷素包括无机和有机磷酸盐,以及部分易溶的有机磷化合物。
水溶性分级可以反映土壤中植物可利用的磷素水平,但忽略了不溶于水的磷素组分。
2.土壤磷素的吸附分级吸附分级是基于土壤对不同形态磷素的吸附能力进行的分级。
土壤中的活性矿物和有机质可以吸附不同形态的磷素,包括磷酸盐、有机磷和某些难溶性磷化合物。
吸附分级主要反映土壤对磷素的固定和释放能力,以及土壤中不同组分对磷素的吸附特性。
3.土壤磷素的矿化分级矿化分级是测定土壤中微生物将有机磷转化为无机磷的过程,这个过程称为矿化作用。
通过测定矿化作用释放的磷酸盐数量和形态,可以了解土壤中有机磷的转化速率和无机磷的可利用性。
矿化分级主要反映土壤中有机磷的转化和释放特性,以及微生物活性和营养条件对矿化作用的影响。
4.土壤磷素的生物有效性分级生物有效性分级是评估土壤中不同形态和种类的磷素对植物吸收和利用的贡献。
该方法基于植物对不同形态和种类的磷素的吸收速率和吸收量进行分级。
生物有效性分级可以反映土壤中不同形态和种类的磷素对植物生长和发育的影响,以及不同植物对不同形态和种类的磷素的吸收特性。
5.土壤磷素的其他化学分级方法除了上述四种主要的化学分级方法,还有一些其他的化学分级方法可用于测定土壤中的不同形态和种类的磷素,例如:化学浸提法、离子交换法、色谱法等。
这些方法可以更详细地了解土壤中不同形态和种类的磷素的性质和分布特征,但通常需要较高的技术和设备要求。
总之,不同的土壤磷素分级方法具有不同的特点和适用范围。
选择合适的分级方法取决于研究目的、样品类型和研究条件。
生态环境 2008, 17(3): 1230-1234 Ecology and Environment E-mail: editor@基金项目:国际植物营养研究所项目(IPNI ,Fujian-13);福建省财政专项基金项目(Y015)作者简介:陈子聪(1963-),男,副研究员,主要从事作物平衡施肥研究与推广应用。
E-mail: zhangmq2001@ *通讯作者:E-mail: fchen@ 收稿日期:2008-04-15氮肥对菜园土壤硝态氮淋溶流失的影响陈子聪1,章明清1,3,陈防†2,吴启堂3,林琼1,颜明娟1,李娟11. 福建省农科院土肥所,福建 福州 350013;2. 中国科学院武汉植物园,湖北 武汉 430074;3. 华南农业大学资源环境学院,广东 广州 510642摘要:过量施用N 肥可导致土壤中硝态氮的大量积累,对环境构成威胁。
笔者通过盆栽试验收集测定土壤渗漏水硝态氮浓度,研究了不同施氮水平对土壤氮素淋溶流失浓度的影响。
结果表明,在较大施氮量范围内,施氮量与土壤渗漏水硝态氮浓度之间呈非线性关系,但在中低施氮量时则表现为线性关系,可以应用“双速率转折点”概念评价菜园土壤硝态氮流失潜力。
当施氮量超过双速率转折点X 0后,土壤淋溶排水中硝态氮浓度将以非线性形式急剧增加。
从环保角度看,氮用量不应超过X 0。
空心菜和菜心栽培试验表明氮肥X 0分别为每盆N 0.31 g 和0.32 g ,二者间的氮肥用量X 0差异很小。
以环保为目标的氮肥用量X 0和以产量为目标的经济施氮量的差异与土壤质地有关。
关键词:土壤;氮肥;硝态氮;淋溶;双速率转折点中图分类号:X592 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2008)03-1230-05大量研究资料表明,目前,农业生产地区浅层地下水或地表水硝酸盐浓度的提高与大量施用氮肥及灌溉有直接的关系[1-5]。
过量施用氮肥会导致作物生长期间及收获后土壤积累大量的硝态氮[4],增强了向非土壤环境迁移的能力。
农田土壤磷素淋溶及其预测第23 卷第12期2003 年12 月生态学报A CTA ECOLO G ICA S I NICAV o l. 23, N o. 12D ec. , 2003农田土壤磷素淋溶及其预测吕家珑(西北农林科技大学资源环境学院, 陕西杨凌712100)摘要: 农田土壤磷的淋溶损失, 不仅造成肥料利用率降低、农业生产成本上升, 还能引起地下和地表水体富营养化。
在综合大量中外文献的基础上, 阐述了农田土壤磷素淋溶问题的提出、淋溶对水体富营养化的贡献、淋溶液中磷素的形态及其比例、影响土壤磷素淋溶的因子、淋溶机理、预测方法, 并对农田土壤磷素淋溶及其预测作了展望。
关键词: 农田土壤; 磷; 淋溶; 预测方法Phosphorus leach in g from agr icultura l so ils and its pred ic t ion LU J ia2L ong (R esources and E nv ironm ental College, N orthw est S ci2T ech U niversity of A g ricu ltu re and F orestry ,Y ang ling , S haanx i 712100, China). A cta Ecolog ica S in ica , 2003, 23 (12) : 2689~2701.Abstract: Pho spho ru s ( P ) is an essen t ia l elem en t fo r p lan t grow th. It also is a key elem en t fo r eu t roph icat io n of w ater bodie s.T he lo ss of P from agricu ltu ral so ils no t on ly leads to a decrease in the u t iliza t io n rat io of fertilizers and an increase in the co st of agricu ltu ral p roduct io n, bu t also gives rise to the eu t r oph icat i o n of su rface w ater and ground w ate r. Eu t r oph icat i o n, cau sed by P en richm en t, first cam e to the fo re in the 1960s, mo st no tab ly in the Great L akes reg io n of the U SA and Canada. In the fo llow ing decade, a ho st of o ther w ater bodies, suffering from varying degrees of pho spho ru s en richm en t, w ereiden t if ied around the w o rld. T here are tw o w ays fo r pho spho ru s to en ter w ater bodies2po in t sou rce andnon2po in t sou rce. H um an beings did no t pay enough atten t io n to P lo ss from agricu ltu ral land to w ater bodies un t il the 1960s becau se of its lim ited movem en t in so ils. P m ay be lo st from agricu ltu ral land to w ater bodies by several p rocesse s. T hese include ero sio n, su rface runoff and leach ing. It is repo rted that a bou t 35% of the P inpu ts to natu ralw aters now com e from agricu ltu re in the U K, 70% in D enm ark, and 38% in Ge rm any. Since mo st so ils have a very h igh ab so rp t io n capacity fo r P, u sually far exceeding the quan t it ies of P added as m anu res o r fertilizers, it has long been con sidered that leach ing lo sses of P fromso il to w ater are negligib le in m o st case s. T he concen t r at i o n of P requ ired to t r igger eu t r op h icat i o n in fresh w ater is ex t r em ely s m all (as low as 0102~01035 m g P ƒL. T he p rob lem of P leach ing from so il to w ater w as generally no t con sidered i m po rtan t un t il the 1980s. W hen researchers first m easu red P lo sses in drainage w ater in the U K and U SA. It w as repo rtedthat P in drainage w ater cam e from fa r m yard m anu reapp lied to sandy so il. M o re recen t ly, repo rts abou t P leach ing from loam and clay so ils w ere pub lished. M o st researchers belive that the P in leach w ater is associated w ith the particu la te fract io n ( PP ). H ow eve r, H eck ra th and B rookes found that disso lved reactive pho spho ru s (DR P) , ranging betw een 66%基金项目: 教育部留学回国人员科研启动基金资助项目; 陕西省自然科学基金资助项目(2002D 09)收稿日期: 2002208223; 修订日期: 2003207210作者简介: 吕家珑(1962~) , 男, 甘肃民乐人, 博士, 教授, 主要从事土壤化学与环境化学教学和研究工作。
Foundation item: T he scientific research foundat ion fo r returned overseas Ch inese scho lars, State Educat ion M in istry and N atural Science Foundat ion of Shaanxi P rovince (N o. 2002D 09)Rece ived date: 2002208223; Accepted date: 2003207210Biography: LU J ia2L ong, Ph. D , p rofesso r, research invo lve in so il chem istry and environm ental chem istry.2690 生态学报23 卷and 86% of to tal P (T P ) , w as the largest fract io n in drainage w ater from B roadbalk. O ne po ssib le m echan ism invo lved in th is cou ld be p referen t ia l flow. M any facto rs, including clim ate facto rs, so il facto rs a nd hydro 2geo logic facto rs, im pact P leach ing. Scien t ists now w an t to p redict the t rend of P leach ing from s o il to w ater bodie s. Tw o k inds of m ethods are cu rren t ly u sed to p redict P leach ing. In one m ethod, p redict io n s are based on certain so il p ropertie s.Fo r examp le, B rookes et a l suggested that the rat io betw een CaC l2 2ex t ractab le P and O lsen2P , te rm ed“Change2po in t”,m igh t be a u sefu l p redicto r of the so il2 P concen t r at i o n s at w h ich there is sign if i can t risk of P movem en t from so il to w ate r. V an der Zee et a l u sed the pho sphate satu rat io n degree ( PSD ) to dete rm ine critical levels of P satu rat io n in so il in te rm s ofm ain tain ing accep tab le P concen t rat io n s in the groundw ate r. A no ther w ay to p redict P leach ing is to u se m athem atic models. M any models have been u sed. M eissner et a l developed a model2M OR PHO (M O delling of R eg io nal PHO spho ru s T ran spo rt ) to calcu la te flow and t ran spo rt p rocesses du ring re2 w etting. In it ia l modeling resu lts abou t the variat io n of sub su rface P 2leach ing lo sses fo r a selected site w ill b e p resen ted and conclu sio n s fo r the calcu la t i o n of re2w etting scenar io s, risk assessm en ts and fu tu re w o rk w ill be derived. In o rder to reduce P leach ing from agricu ltu ral system s, the overall goal shou ld be to b alance off2fa rm P inpu t in feed and fertilizer w ith ou tpu ts in harvested p roducts, w h ile m anaging so ils in w ays that m ain tain p roductivity. P ractical and innovative m easu res w ill be emp loyed fo r the con t r o l of a gricu ltu ral P 2leach ing to w ate r.Key words: agricu ltu ral so ils; pho spho ru s; leach ing; p redict i o n m ethod文章编号: 100020933 (2003) 1222689213 中图分类号: X53 文献标识码: A自20 世纪60 年代首次在美国和加拿大的大湖地区发现由磷素引起的水体富营养化现象以来, 人们惊讶地发现, 世界上许多地上(江、河、湖、水库等) 和地下水体都出现程度不同的磷素富营养化现象; 尤其是欧美发达国家, 这一现象更加普遍[ 1 ]。