不同地气界面处理方式与湿度条件对土壤中速效磷迁移规律的影响

王美美　邓婉琴　梁玉祥

摘要 不同的地气界面处理方式和湿度条件均会显著影响元素在土壤中的迁移。以四川省彭州市农田土壤为研究对象，在试验室内模拟土壤耕作层环境，以排除其他因素的干扰。将不同地气界面处理方式和湿度条件作为研究变量，通过室内试验定量研究其对土壤中速效磷迁移规律的影响。结果表明，土壤中速效磷含量分别在第5天左右和第10天左右达到最高值和最低值；翻耕处理方式对速效磷的迁移影响最大；淹水条件下的速效磷含量高于湿润和潮湿条件下的速效磷含量。

关键词 速效磷；迁移规律；地气界面处理；湿度

中图分类号 S153.61 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）13-0200-02

众所周知，农业生产对土壤有着特殊的依赖性。目前，世界上97%的粮食生产依赖于土壤。在现代农业条件下，没有土壤就没有农业的可持续发展[1-5]。为提高土壤生产力，在农业生产过程中，人为大量使用化肥和农药，造成土壤板结、盐渍化程度加剧，进而导致土壤退化[6]。除风蚀、水蚀、盐碱化和沙化的影响外，化肥的不科学使用成为造成土壤退化的主要原因之一[7-10]。此外，化肥的不科学使用也是导致我国化肥利用率低下的主要原因。有关数据表明，我国氮肥利用率为25%～35%，磷肥利用率为10%～20%，钾肥利用率为35%～45%[11]。因此，亟待采取必要措施以提高化肥利用率、减少化肥不合理使用带来的不良影响及负面效应[12]。

我国磷肥利用率水平一直较低，根本原因在于对磷肥在土壤中的迁移规律认识不够深入。每种磷肥施入土壤后必须要有相应的配套方式才能达到最佳效果。因此，研究不同地气界面处理方式和湿度条件对磷素的迁移规律影响，找出提高磷肥溶解过程中向下迁移量的方法显得尤为重要。本文以四川省彭州市农田土壤为研究对象，采用土柱模拟土壤环境，研究不同地气界面处理方式和湿度条件对土壤中磷素迁移规律的影响。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

紫外分光光度计-721 N，有机玻璃柱子（直径20 cm），四川省彭州市农田土壤。

1.2 研究方法

本试验选用四川省彭州市的农田土壤，将其风干后打细，用标准筛筛选30目以下的土壤进行装柱。柱子分3层，可在中间卸开，方便取土。装土时，中、下2层土样均为1 100 g/层，最上层为400 g/层（翻耕条件为350 g/层），最后称取5.0 g汇力-复合肥-稼仙肥料（21-21-21）装入土柱最上方。然后分别对最上层土壤采取保持自然状态、覆盖草皮、覆盖塑料膜和适当松土（即翻耕）处理。装土完毕后，在土壤上层轻轻缓慢加入蒸馏水，直至水面接近最上层土柱边缘。试验共设置3种不同的湿度条件，分别为每2 d浇200 mL水（淹水条件）、每5 d浇400 mL水（湿润条件）和每5 d浇200 mL水（潮湿条件）。因此，本试验共有12个土柱。然后分别在第0、5、10、15、20、25天在土柱表层下方5 cm和15 cm处取样并称重；放入干燥箱中40 ℃条件下烘烤10 h，取出后再次称重。放入研钵中研细直至可以通过30目标准筛，随后装袋。最后用碳酸氢钠法定量测定速效磷的含量。

2 结果与分析

2.1 不同土层土壤含磷量变化情况

由图1可以看出，在自然、草皮、地膜和翻耕处理方式下，5 cm和15 cm土层处的速效磷含量均在第5天左右达到最高值，随后又逐渐降低。这主要是因为在灌溉前期，磷伴随水分不断向下迁移，造成土壤溶液中上层相对下层具有磷含量浓度差，促使磷扩散。随着时间的推移，土壤对速效磷的吸附固定降低了速效磷的含量。

5 cm和15 cm土层处的速效磷含量在第10天左右降至最低值，随后又逐渐升高。这可能是因为土壤中微生物的代谢活动产生了较多水溶性的有机质，而这些有机质和磷素在土壤颗粒表面产生了竞争吸附，从而降低了磷素的固定速率；也可能是因為这些有机质能促进铁和铝的溶解，而且它还能与铁磷及铝磷生成水溶性的三元复合体，从而随着磷一起溶解。

5 cm土层处的速效磷含量是15 cm土层处速效磷含量的1.5～5.0倍。

2.2 不同地气界面处理方式下土壤含磷量变化情况

由图1可以看出，相对于自然处理方式，在草皮处理方式下，10 d后5 cm土层处的速效磷含量呈现降低趋势，而15 cm土层处的速效磷含量未出现明显增长趋势。这主要是因为草皮具有保温保湿作用，土壤中微生物活性强，可促进土壤对磷元素的矿化。在地膜处理方式下，10 d后5 cm土层处的速效磷含量迅速增加，而15 cm土层处的速效磷含量缓慢增加。这主要是因为地膜可以保持土壤表层中的水分，使速效磷固定过程较快。随后速效磷随水分的渗透而迁移，使速效磷含量升高。在翻耕处理方式下，10 d后5 cm土层处的速效磷含量大致呈增加趋势，而15 cm土层处的速效磷含量快速增加。这主要是因为翻耕处理降低了土壤对肥料中元素的配位吸附，对速效磷的迁移影响最大。

2.3 不同湿度条件下土壤含磷量比较

由图1可以看出，在自然、草皮、地膜和翻耕处理方式下，5 cm土层处速效磷含量由大到小的湿度条件顺序为淹水条件>潮湿条件>湿润条件。而在15 cm土层处，3种湿度条件下速效磷含量差异不大。这主要是因为5 cm土层处速效磷含量变化和水分在土壤中的迁移规律基本一致，水分充足时因相对较高的渗透压力有助于磷迁移。由于磷主要积累在土壤表层，随着时间的推移，磷的迁移距离并不会发生明显变化，磷在土壤中的迁移在较短时间内即可达到平衡。

3 结论

（1）土壤中的速效磷含量分别在第5天左右和第10天左右达到最高值和最低值。5 cm土层处的速效磷含量明显高于15 cm土层处的速效磷含量。

（2）在自然、草皮、地膜和翻耕4种处理方式中，翻耕处理方式对速效磷的迁移影响最大。

（3）因为磷肥的水溶性对磷在土壤中的迁移影响巨大，土壤中水分含量越高，磷肥溶出就越多，所以淹水条件下的速效磷含量高于湿润和潮湿条件下的速效磷含量。

4 参考文献

[1] 巫东堂，王久志.土壤结构改良剂及其应用[J].土壤通报，1990，21（3）：140-143.

[2] 汪德水，张美荣，蔡典雄.土壤结构改良剂的改土、保水、增产效果研究[J].土壤肥料，1990，5（9）：9-13.

[3] 吴增芳.土壤结构改良剂[M].北京：科学出版社，1976：24-36.

[4] WAPACE A，NELSON S D.目前土壤结构改良剂研究的一些动向[J].土壤学进展，1987，15（5）：63-64.

[5] HILLEL D.Research in soil physics：a review[J].Soil Science，1991，151（1）：30-34.

[6] 王素平，刘艳，郭世荣.设施土壤次生盐溃化的特征及其对蔬菜作物的危害[J].华中农业大学学报，2004，16（增刊2）：183-186.

[7] 刘巍，吕亚泉.中国黑土地退化成因及生态修复学研究[J].东北水利水电，2006，24（1）：59-61.

[8] 张川，柴文帅，谢兵飞，等.化肥超施与土壤退化的研究[J].安徽农业科学，2014，42（20）：6594-6596.

[9] 杨培玉.探索四川地区土地退化原因[J].现代农业科学，2009，16（4）：174-175.

[10] 王建强.长期使用化肥对土壤的影响及防治[J].化学工程与装备，2008，33（11）：90-91.

[11] 杨青林，桑利民，孙吉茹，等.我国肥料利用现状及提高化肥利用率的方法[J].山西农业科学，2011，39（7）：690-692.

[12] 黄成敏.化肥施用与土壤退化[J].资源开发与市场，2000，16（6）：348-350.