模拟条件下生物腐殖酸肥对土壤磷素淋失及流失的影响*1

马金奉，朱昌雄，李红娜**，耿 兵，张 丽，沙婧婧

（1．中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，北京 100081;2．国家海洋局北海环境监测中心，青岛 266033）

模拟条件下生物腐殖酸肥对土壤磷素淋失及流失的影响*1

马金奉1，朱昌雄1，李红娜1**，耿 兵1，张 丽1，沙婧婧2

（1．中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，北京 100081;2．国家海洋局北海环境监测中心，青岛 266033）

通过模拟淋溶和径流实验，考察单施生物腐殖酸肥（BHA）后磷在竖直及水平方向的迁移能力，并通过室外小白菜种植实验进一步开展淋溶和径流中磷的行为研究，考察单施 BHA对小白菜长势、产量的影响及对受纳水体水质的污染风险。实验以施化肥（CF）和不施肥（NOP）为对照。结果表明，（1）在模拟淋溶及径流实验中，经过8次浇水，BHA处理组的淋溶液及径流液中TP含量的最高值及平均值均高于CF及NOP处理组，在磷淋失量及淋失率上，3个处理间均无显著差异；在磷流失量及流失率上，BHA与CF无显著差异，二者均显著高于NOP处理组，其磷流失量分别比NOP高208.96%、147.01%，流失率分别比NOP高1.98%、1.39%。（2）室外小白菜种植的淋溶及径流实验中，在对小白菜长势的影响方面，BHA与CF无显著差异，二者均显著高于NOP处理组；在对小白菜产量及植株吸磷量的影响方面，CF处理组显著高于BHA及NOP。在磷淋失量上，BHA与CF无显著差异，二者均显著高于NOP处理组；在磷流失量上，BHA处理组显著高于CF及NOP，分别高78.52%、82.48%。研究表明，尽管BHA中的磷不如CF易被小白菜吸收利用，但是二者对小白菜长势的影响无显著差异；BHA施用后磷更易随径流液流失，而不易随淋溶液淋失，因此，施用BHA后应避免立即灌溉，尤其是大水漫灌。

生物腐殖酸；磷；淋溶；径流；富营养化

生物腐殖酸（Bio-active Humic Acid，简称BHA）由蔗渣经微生物种群发酵后干燥粉碎而成，富含有机质、水溶性腐殖酸、氨基酸和大量有益菌群的芽孢[1]，是有机废弃物资源化利用的途径之一。近年来关于 BHA对果蔬品质改善、产量提高及最佳施用量等的研究报道较多[2]，也有关于BHA对植株性状改善及作物抗逆性的研究等[3]。此外，已有研究表明，BHA在改良土壤性质、改善土壤养分含量、增加土壤微生物数量、提高化肥利用率等方面发挥着一定作用[4-7]，因此，BHA生产工艺的研发与菌剂筛选[8]一直是研究的热点。然而，施用BHA对水环境的影响还鲜有研究报道。鉴于腐殖酸能促进磷在土壤中的迁移[9]，以及磷是引起水体富营养化公认的限制因素[10-11]，本研究通过室内模拟淋溶和径流实验，考察施入 BHA后土壤中的磷在纵向和横向两个方向上的迁移能力，并在此基础上进一步开展室外放大实验，考察施用 BHA对小白菜生长的影响及对受纳水体的污染潜力，为生物腐殖酸肥的施用管理提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试肥料

1.1.2 实验设置

淋溶和径流实验均设室内和室外两个部分，装置略有不同。室内淋溶和径流实验分别于2014-08-26和2015-06-29开始，分别在中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所环境修复研究室和顺义基地连栋温室（40.09°N，116.92°E，35m）进行，实验用土均为顺义基地大田土壤0-30cm混合样。室外淋溶和径流实验同时于2016-09-28开始，在中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所顺义基地 3#大棚进行，实验用土均为3#大棚土壤0-100cm混合样。室内及室外实验用土的土壤性质如表 1所示。室内淋溶装置参考文献[12]，径流装置参考文献[7]，如图1所示。室内淋溶和径流实验均为每个处理3次重复，共9根淋溶柱，9个径流槽；室外淋溶和径流装置分别参考文献[13]和[14]，示意图如图2所示，亦均为3次重复，共9个淋溶柱，9个径流池。

表1 实验用土的基本性质Table 1 Essential properties of the soil used in experiments

图1 模拟淋溶（a）和径流（b）实验装置示意图Fig. 1 Sketch of the simulated leaching(a) and runoff(b) experiments

图2 种植小白菜情况下淋溶（a）和径流（b）实验装置示意图Fig. 2 Sketch of leaching(a) and runoff(b) experiments with vegetable planting

室内淋溶和径流装置均经过40d、8次浇水，每次浇水后收集淋溶和径流液，测定体积及其中的总磷含量，根据模拟淋溶及径流实验的情况及小白菜生长需求调整浇水量。室外淋溶和径流装置均经过42d、6次浇水，测定淋溶液和径流液的体积和总磷含量，并于收获前观测小白菜的叶片数、叶长、叶宽及产量等指标。

1.2 实验方法

1.2.1 模拟淋溶

实验采用高150cm，直径11cm的UPVC管作为淋溶柱，淋溶柱置于铁三脚架上，1 L烧杯用于承接淋溶液，淋溶柱底端为螺旋扣盖，淋溶液通过盖子上的孔流出。实验开始两周前，先向每个柱子中填入10.0kg混匀的土壤，向每个淋溶柱中加入去离子水至最大持水量，使各柱中土壤状况一致。两周后分别装入2.0kg土壤和肥料的混合物，BHA和CF的施用量分别为10.55g、0.58g，空白处理仅装入2.0kg的土壤，每个处理 3次重复。完成装填步骤后，淋溶柱内填入3cm经盐酸和去离子水洗净的石英砂，以保证灌溉水的均匀分布及减少对土壤的冲刷。模拟蔬菜一个生长季的需水量进行浇水[15]，按照淋溶柱截面积计算，总浇水量为5.68L，则每 5d浇水一次，共浇水8次，每次浇水710.0mL。每次浇水后收集全部淋溶液，观测体积并测定全磷含量，计算磷淋失量和淋失率。

1.2.2 模拟径流

模拟径流实验所用水槽和土槽均为长59cm、宽20cm、深20cm的塑料槽。水槽底部均匀布孔，土槽分别装入约 10cm厚的过筛土壤与肥料的混合物，BHA和CF的施用量分别为98.54g、7.21g，空白处理仅装入20.0kg土壤，土槽坡度设置为5°，在出水一侧均匀布孔并在槽面内侧铺设两层尼龙袋以过滤径流液，按照土槽截面积计算，总浇水量应为70.80L，则每5d浇水一次，共8次，每次浇水8.85L。每次浇水后收集全部径流液，观测体积并测定全磷含量，计算磷流出量和流出率。

1.2.3 室外淋溶实验

实验采用高100cm，直径54cm的UPVC管作为淋溶柱，装入过筛土壤约100cm高，按照最大持水量灌水，使土壤沉实并消除边际效应，放置 8个月后进行淋溶实验，实验开始两周前加水至最大持水量，恢复微生物活性，两周后将肥料按等磷量施用原则分别均匀拌入约3cm的表层土壤中，为避免氮成为植株生长的限制因素，所有处理补加氮至同一水平。BHA和CF施入量分别为223.09g、13.98g，空白对照组不施肥。轻微压实后开沟，并撒入小白菜种子，两周后间苗，株间距约10cm，小白菜种植密度为10株/柱。按照室内模拟淋溶情况及蔬菜需水情况浇水，总浇水量为 67.50L，每次浇水后收集所有淋溶液用于后续分析；淋溶实验进行 42d后，从每个淋溶柱中选取 5株小白菜测定长势指标（叶片数、叶长、叶宽），以及整个淋溶柱小白菜产量、小白菜含水量及全磷含量。

1.2.4 室外径流实验

实验在长1.5m，宽1.0m，深40cm，坡度5°的水泥池进行，填入约35cm深的过筛土壤，出水口内侧铺有两层尼龙袋过滤径流液，实验前封住出水口，按照最大持水量浇入水，使土壤沉实。放置 8个月后进行径流实验，实验开始前两周加水至最大持水量，恢复微生物活性，两周后将肥料按等磷量施肥原则分别均匀拌入3cm的表层土壤中，BHA和CF的施入量分别为1461.95g、91.62g，并补加氮至同一水平，避免氮成为小白菜生长的限制因素（空白对照组不施肥）。轻微压实后，开沟，撒入小白菜种子，两周后间苗，株距约 10cm，小白菜种植密度为 65株/池。按照室内模拟径流情况及蔬菜需水情况浇水，总浇水量为222.00L，每次浇水后收集所有径流液用于后续分析，42d径流实验后五点取样测定植株长势（叶片数、叶长、叶宽）、整个径流池小白菜产量、小白菜含水量及全磷含量。

1.3 测定方法

采用常规方法测定土壤[16]和肥料[17]中的养分含量，采用钼酸铵分光光度法（GB11893-89）测定水样总磷，采用硫酸-过氧化氢消解-钼锑抗分光光度法测定植株总磷（NY/T 2017-2011）。

1.4 数据分析方法

采用SAS 8统计分析软件进行差异显著性分析（LSD，P＜0.05），采用Origin8软件进行制图。

2 结果与分析

2.1 室内模拟淋溶和径流条件下生物腐殖酸肥对土壤磷淋失及流失的影响

2.1.1 淋溶磷淋失分析

利用室内模拟淋溶装置模拟蔬菜一个生长季的需水量，按照每5d浇水一次，总共8次，40d生长季内的总浇水量为5.68L，施生物腐殖酸肥（BHA）、施化肥（CF）和不施肥（NOP）3个处理组收集淋溶液总体积分别为 4648±74、4777±119、4625±258mL，相应每次浇水后淋溶液全磷（TP）含量观测结果见图3。由图可见，8次浇水实验中，淋溶液中TP含量最低为0.10±0.02mg·L-1，发生在CF处理组第1次浇水后，最高为0.16±0.01mg·L-1，发生在BHA处理组第8次浇水后。虽然3个处理组间每次浇水后所测TP含量差异不显著，但从时间顺序上看，还是表现出一定的差别。其中不施肥处理组NOP其TP含量 8次平均为 0.13±0.02mg·L-1，第 3次最高，为0.15±0.00mg·L-1，第 1 次最低，为 0.11±0.02mg·L-1；施化肥处理组 CF其 TP含量 8次平均为0.12±0.02mg·L-1，第 8 次最高，为 0.15±0.03mg·L-1，第1次最低，为0.10±0.02mg·L-1；BHA处理组的TP含量平均值相对最高，为 0.14±0.01mg·L-1，第 8次最高，为 0.16±0.01mg·L-1，第 1次最低，为0.11±0.04mg·L-1。可见，土壤中施入BHA有潜力促进土壤中磷的淋失，使淋溶液中TP含量高于其它两个处理组。

从微观角度分析，能源计量工作在工业领域中有显著的应用成效。该工作的主要内容是对一些大型耗能设备进行以下几种能源的消耗监测测：（1）热能消耗量；（2）水资源消耗量；（3）电能消耗量。有效地对这些能源进行消耗监测管理，不仅可以极大地提升工业企业的精细化管理水平，还可以极大地扩展工业企业的管理功能，例如，使企业实现计量设备管控，从而有效地分析产品能耗，快速核算出能耗成本等。另外，由于能源计量技术具有成本低和风险小等特点，因此，有效地将能源计量技术应用到节能降耗工作中具有重要的作用[3]。

图3 不同处理土柱历次淋溶后溶液中总磷含量的比较Fig. 3 Comparison of TP content in leaching solution after each watering in the simulated leaching experiment

将每次浇水后收集到的淋溶液体积考虑在内，考察通过淋溶液淋失的磷量及磷的淋失率，结果如表2所示。由表可见，BHA、CF、NOP三个处理组磷淋失量并无显著差异，BHA、CF处理组磷淋失量分别比NOP处理组高11.95%、8.52%，同时，3个处理组磷淋失率也无显著差异，BHA、CF处理组磷淋失率分别比NOP处理组高11.49%和8.08%，虽然差异不显著，但是仍可见BHA的施入促进了土壤磷的释放与淋失，比单施CF效果明显。

表2 模拟淋溶实验不同处理组磷淋失情况比较Table 2 Comparison of TP leach-loss amount in the simulated leaching experiment

2.1.2 径流磷流失分析

利用室内模拟径流装置，模拟蔬菜一个生长季的需水量，按照每5d浇水一次，总共8次，40d生长季内的总浇水量为70.80L，施生物腐殖酸（BHA）、施化肥（CF）和不施肥（NOP）3个处理组收集淋溶液总体积分别为 56.22±1.08、57.62±0.32、56.57±3.29L，相应每次浇水后径流液全磷（TP）含量观测结果见图4。由图可见，BHA和CF处理组均随着浇水次数的增加，径流液中TP含量呈现下降直至平稳的状态，而NOP处理组TP一直较低。8次浇水实验中，径流液中TP含量最低为0.01±0.01mg·L-1，发生在第4次CF处理组；最高为0.71±0.13mg·L-1，发生在第1次BHA处理组。从时间顺序上看，3个处理组 TP含量表现出一定的差别。其中不施肥处理组TP含量相对最低，其8次平均为0.12±0.01mg·L-1，第 1次最高，为 0.17±0.00mg·L-1，第 6次最低，为0.09±0.01mg·L-1。施化肥处理组TP含量相对较低，其 8次平均为 0.31±0.09mg·L-1，第 1次最高，为0.62±0.30mg·L-1，第 4 次最低，为 0.01±0.01mg·L-1。BHA处理组的 TP含量平均值相对最高，为0.40±0.03mg·L-1，第 1 次最高，为 0.71±0.13mg·L-1，第6次最低，为0.30±0.07mg·L-1。除CF处理第4次浇水外，3个处理组每次浇水径流液TP浓度均大于0.1mg·L-1，而 0.1mg·L-1被美国环保局定为湖泊可能发生富营养化的限值[18]，因此，BHA处理对受纳水体存在污染风险。

图4 不同处理组土槽历次灌溉后径流液中磷含量的比较Fig. 4 Comparison of TP content in runoff solution after each watering in the simulated runoff experiment

将每次浇水后收集到的径流液的体积考虑在内考察磷通过径流流失的总量，结果如表 3所示，由表可见，处理组BHA与CF无显著差异，二者均显著高于 NOP，二者的磷流失量分别比 NOP高208.96%和147.01%，而BHA又比CF高25.08%。BHA与CF的磷流失率无显著差异，但二者均显著高于 NOP，BHA、CF处理组磷流失率分别比NOP高1.98%、1.39%，说明施入BHA比CF更容易导致磷的流失。

表3 模拟径流实验不同处理组磷流失情况的比较Table 3 Comparison of TP runoff-loss amount in the simulated runoff experiment

2.2 种植条件下生物腐殖酸肥对土壤磷淋失及流失的影响

2.2.1 施用BHA对小白菜生长及淋溶液水质的影响

经过 42d的生长周期，淋溶柱中小白菜长势、产量及磷吸收量结果如表4所示。由表可见，在表征植株长势的几个指标（叶片数、叶长、叶宽）中，BHA处理组与CF均无显著差异，CF与NOP均差异显著。BHA处理组的叶片数显著高于NOP，而二者的叶长和叶宽均无显著差异。BHA和CF的叶片数分别比NOP高25%和50%；BHA和CF的叶长分别比NOP高33.7%和55.1%；BHA和CF的叶宽分别比NOP高51.6%和90.3%。

从施肥对小白菜产量的影响角度来说，CF显著高于BHA，BHA又显著高于NOP，BHA和CF处理组的小白菜产量分别比 NOP高 691.3%和923.5%（表 4）。植株对磷的吸收量也表现出与产量一致的规律，即 CF＞BHA＞NOP，三者差异显著。BHA和CF处理组的植株对磷的吸收量分别比NOP提高了 1107.5%和 1504.3%，而 CF比 BHA提高了32.9%，说明CF处理提供的磷更容易被小白菜利用。

表4 淋溶实验中各处理小白菜长势、产量及磷吸收量比较Table 4 Comparison of growth status, yield and P absorption amount of the Chinese cabbage in the outdoor leaching experiment

种植小白菜后，每7d浇水一次，共浇水6次，合计 42d的总浇水量为 67.50L，施生物腐殖酸肥（BHA）、施化肥（CF）和不施肥（NOP）3个处理组收集淋溶液总体积分别为38.85±0.24、38.03±0.42、44.15±0.22L，相应地每次灌水后淋溶液全磷（TP）含量观测结果见图5。由图可见，6次浇水实验中，淋溶液中TP含量最低为0.03±0.00mg·L-1，发生在第4次CF处理组，最高为0.06±0.00mg·L-1，发生在第1次BHA处理组。虽然3个处理组间每次浇水后所测TP含量差异没有规律性，但从时间顺序上看，3个处理组TP含量还是表现出一定的差别。其中不施肥处理组 NOP的 TP含量 6次平均为 0.04±0.01mg·L-1，第 1 次最高，为 0.06±0.00mg·L-1，第 5次最低，为0.04±0.00mg·L-1；施化肥的CF处理组其TP含量6次平均为0.05±0.01mg·L-1，第1次最高，为 0.06±0.01mg·L-1，第 4 次最低，为 0.03±0.00mg·L-1；单施生物腐殖酸肥的BHA处理组其TP含量平均值为 0.05±0.0mg·L-1，第 1 次最高，为 0.06±0.00mg·L-1，第 6次最低，为 0.04±0.00mg·L-1。可见，在种植小白菜的情况下，土壤中施入生物腐殖酸与施入化肥对淋溶液中磷含量影响无显著差异。

图5 室外淋溶实验中淋溶液磷含量比较Fig. 5 Comparison of TP content in the leaching solution in the outdoor leaching experiment

图6所示为淋溶实验3个不同处理组淋溶液磷的总淋失量。由图可以看出，BHA和CF处理组磷总淋失量均显著高于NOP，分别高14.0%、11.7%，BHA与CF无显著差异，而参照表4结果分析可知，虽然 3个处理组之间小白菜产量及植株磷吸收量均有显著差异，但是植株对磷的吸收并未影响磷向下淋溶的差异性，推测可能是下层土壤吸附了从上层淋溶下来的磷，掩盖了差异性[19-20]。因为施入土壤中的磷主要有 3个去处：被植株吸收、被土壤吸附和随淋溶液淋失，对于施磷量40kg·hm-2来说，植株生长吸收的磷与淋失的磷量很少，二者加起来不足施磷量的6%，可见施入的磷绝大部分被土壤吸附。

图6 种植小白菜42d后各处理磷淋失量比较Fig. 6 Comparison of TP leach-loss amount after 42-day growth of the Chinese cabbage

2.2.2 施用BHA对小白菜生长及径流液水质的影响

经过一个生长周期（42d），径流池中小白菜长势、产量及磷吸收量结果如表 5所示，由表可见，在表征植株长势的几个指标里，BHA处理组与CF均无显著差异，二者均显著高于NOP处理组。BHA和CF的叶片数均比NOP高50%，其叶长分别比NOP高154.8%和151.6%，叶宽分别比NOP高199.6%和212.2%。

径流实验施肥处理对小白菜产量的影响结果（表5）与淋溶实验（表4）的结果一致，表现为CF＞BHA＞NOP，三者之间差异显著，BHA和CF处理组的小白菜产量分别比 NOP处理组高 691.3%和923.5%。植株对磷的吸收量大小顺序表现为 CF＞BHA＞NOP，与产量的规律一致，BHA和CF处理组的植株对磷的吸收量分别比NOP提高了1083.1%和1680.4%，而CF比BHA提高了50.5%。

种植小白菜后，每7d浇水一次，共浇水6次，合计 42d的总浇水量为 222.00 L，施生物腐殖酸肥（BHA）、施化肥（CF）和不施肥（NOP）3个处理组收集径流液总体积分别为 25.30±0.55、25.70±0.60、27.40±0.32L，相应每次浇水后径流液全磷（TP）含量观测结果见图7。由图可见，6次灌水实验中，径流液中TP含量最低为0.04±0.00mg·L-1，发生在第4次CF处理组，最高为0.14±0.02mg·L-1，发生在第2次BHA处理组。虽然3个处理组间每次浇水后所测TP含量的差异没有规律性，但从时间顺序上看，3个处理组TP含量还是表现出一定的差别。其中不施肥处理组TP含量 6次平均为 0.06±0.02mg·L-1，第 2次最高，为0.08±0.00mg·L-1，第 4 次最低，为 0.04±0.00mg·L-1；施化肥处理组的TP含量6次平均为0.06±0.02mg·L-1，第1次最高，为 0.08±0.02mg·L-1，第 5次最低，为0.04±0.01mg·L-1；BHA 处理组的 TP 含量平均为0.10±0.03mg·L-1，第 2 次最高，为 0.14±0.02mg·L-1，第6次最低，为0.06±0.00mg·L-1。可见，在种植小白菜的情况下，向径流池土壤中施入BHA依然会使径流液中磷含量高于施用化肥的CF处理。

将径流液体积考虑在内，计算磷通过径流液流失的总量，结果如图8所示，由图可见，BHA处理组磷流失量显著高于CF和NOP处理组，分别高出78.52%和82.48%，而CF和NOP之间无显著差异。结合表5中植株磷吸收量与图8中TP流失量发现，植株磷吸收量与TP流失量呈负相关，即BHA处理组磷流失量较CF多，则植株磷吸收量较之少，说明单施化肥的CF处理其磷比施生物腐殖质的BHA处理更易被植株吸收转化成生物磷。

表5 径流实验中各处理小白菜长势、产量及磷吸收量比较Table 5 Comparison of growth status, yield and P absorption amount of the Chinese cabbage in the outdoor runoff experiment

图7 室外径流实验中径流液磷含量的比较Fig. 7 Comparison of TP content in the runoff solution in the outdoor runoff experiment

图8 种植小白菜42d后各处理磷总流失量比较Fig. 8 Comparison of TP runoff-loss amount after 42-day growth of the Chinese cabbage

3 结论与讨论

（1）室内模拟径流实验中添加生物腐殖酸肥的BHA 处理组其径流液中 TP含量最高为0.71±0.13mg·L-1，平均为 0.40±0.03mg·L-1，均高于单施化肥的CF及不施肥的NOP处理组；在磷流失量及流失率上，BHA与CF无显著差异，二者均显著高于 NOP处理组，其磷流失量分别比 NOP高208.96%、147.01%，二者的磷流失率分别比NOP处理组高1.98%、1.39%。说明 BHA的施入导致磷更易随径流液流失。这与王森等[7]的研究结果一致，其发现添加BHA能加快土壤中磷素的释放，并得出生物腐殖酸对土壤磷的转化率为1.44%。但是在室内模拟淋溶实验中，虽然BHA处理组淋溶液中TP含量平均值及最高值均高于 CF及 NOP，但是 BHA与CF、NOP处理组之间的磷淋失量及淋失率均无显著差异，说明相比在水平方向上随径流液移动，磷更难随淋溶液向下迁移。而在杜振宇等[9]的研究中，利用室内土柱实验研究腐殖酸和腐殖酸钠在与磷肥共施时对磷在褐土中迁移的影响，结果发现共施腐殖酸能明显增加磷的迁移距离和迁移量，对肥际微域中不同形态磷的含量均有显著提高作用，因此，认为腐殖酸能促进磷在褐土中的迁移。而本研究中室内淋溶实验对生物腐殖酸的研究没有得到类似结果，推测其原因之一是下层土壤吸附上层土壤淋溶下来的磷，掩盖了上层土壤淋溶的差异性。虽然有些研究中淋溶实验处理组之间存在显著差异[9,20-22]，但是这些研究所用的淋溶柱仅15～30cm高，无法考察对其地下水的污染潜力，本实验使用高为 100cm的土柱，克服了这个弊端，但是却避免不了下层土壤吸附作用的影响，与杨学云等[19，23]的研究结果一致。另一个导致淋失量差异性不显著的原因是本研究施磷量（40kg·hm-2）相比其它研究中要低，在一些淋溶研究中[22]，在高磷（TP2.71g·kg-1，Olsen-P269.1g·kg-1）土壤中 P2O5的施用量为600kg·hm-2。但是鲁如坤等[24]曾调查了华北平原广泛分布的潮土的水溶磷情况，发现对于石灰性潮土，在土壤有效磷为7.3mg·kg-1时即出现水溶磷，故认为在中国北方，虽然一般雨量较少，渗漏水量不大，但是在灌溉条件下，特别是大水漫灌时，将有一定量的磷随渗漏水进入地下水，而本研究室内模拟淋溶及径流实验用土（pH7.90，潮褐土）速效磷含量为13.4mg·kg-1，高于 7.3mg·kg-1，所以本实验用土并不适合高量施肥。基于以上原因造成了模拟淋溶试验中各处理组之间磷淋溶差异不显著。

（2）在种植小白菜的情况下，无论是淋溶实验还是径流实验，BHA与CF处理组在小白菜的长势比较上均无显著差异；CF处理组小白菜的产量和小白菜吸收的磷量均显著高于BHA和NOP处理组。说明CF提供的磷更容易被植株吸收利用转化成生物磷。但是BHA和CF之间在磷淋失量和流失量的差异性上规律不一致，尽管二者磷淋失量之间无显著差异，但是与室内模拟径流的结果一致，BHA处理组的磷流失量显著高于CF。说明BHA的施入促进了磷随径流液的流失。生物腐殖酸肥本身含磷量不高（8.20g·kg-1），但是生物腐殖酸肥含有一定数量的解磷微生物[7]，在等磷施入的条件下，施入生物腐殖酸肥的量越大，施入土壤中的解磷微生物数量就越多，对于土壤中的磷转化作用明显，同时生物腐殖酸肥含有20%的水溶性腐殖酸，腐殖酸可以鳌合铁铝氧化物，减少磷被铁铝氧化物吸附的结合位点[25-26]，使磷易随地表径流流失，所以施肥后应避免立即灌溉，尤其是大水漫灌。

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Effects of Bio-active Humic Acid Fertilizer on Phosphorus Leach-loss and Runoffloss under Simulated Conditions

MA Jin-feng1, ZHU Chang-xiong1, LI Hong-na1, GENG Bing1, ZHANG Li1, SHA Jing-jing2
(1．Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculture, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081,China; 2．North China Sea Environmental Monitoring Center, State Oceanic Administration, Qingdao 266033)

The movability of phosphorus (P) in the vertical and horizontal directions was investigated with the application of bio-active humic acid fertilizer (BHA) under simulated leaching and runoff experiments. Outdoor leaching and runoff experiments were also conducted with the Chinese cabbage planting, in which the effects of BHA on the growth and yields of the Chinese cabbage and their risk on the water quality were investigated as well.Treatments with chemical fertilizer (CF) and no phosphorus application (NOP) were carried out as control. The results showed that, (1) after watering for eight times, the highest and average value of TP content in the water for BHA treatment were higher than that for CF and NOP treatments, both in simulated leaching and runoff experiments;but there were no significant difference on P leach-loss amount and leach-loss rate among the three treatments. Also there was no significant difference on P runoff-loss amount and runoff-loss rate between BHA and CF treatments.Nevertheless, P runoff-loss amount and runoff-loss rate for the two treatments were both significant higher than that for the NOP treatment (P runoff-loss amount of BHA and CF treatment was 208.96% and 147.01% higher than NOP treatment, respectively; and P runoff-loss rate of BHA and CF treatment was 1.98% and 1.39% higher than NOP treatment, respectively). (2) As for the outdoor leaching and runoff experiments, there was no significant difference on growth status of the Chinese cabbage between BHA and CF treatment, and both of them were significantly better than that for NOP treatment. Moreover, the yield of the Chinese cabbage and the P content in the vegetable were significantly higher in the CF treatment than that in the BHA and NOP treatment. There was no significant difference on P leach-loss amounts between BHA and CF treatment, while both of them were significant higher than NOP treatment. Nevertheless, P runoff-loss amount of BHA treatment was significant higher than that with CF and NOP treatments (78.52% and 82.48%, respectively). As a result, it was pointed out that, although P in CF treatment was easier to be absorbed by Chinese cabbage than BHA treatment, the two treatments showed no significant differences on the growth of vegetables. P loss was easier from runoff solution rather than leaching solution after BHA was applied, and thus it was suggested that immediate irrigation, especially broad irrigation, should be avoided.

Bio-active Humic Acid; Phosphorus; Leaching; Runoff; Eutrophication

10.3969/j.issn.1000-6362.2017.11.002

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2017-02-20**

。E-mail：lihongna828@163.com

国家水污染控制与治理科学与技术重大工程（2014ZX07101-012-001；2013ZX07103-006）；国家科技支撑计划“重金属超标农田安全利用技术研究与示范”项目（2015BAD05B01）

马金奉（1989-），女，博士生，研究方向为生态农业与清洁生产。E-mail：majinfeng00@126.com