土壤磷素流失影响因子及流失潜力评价指标研究

摘要

在湖北省沿长江中游采集大量土样进行磷素流失影响因子的研究，并在室内进行了湖北省主要土壤类型的吸附-解析特性试验、磷素吸持饱和度临界值测定试验、不同土地利用类型红壤磷素流失潜力大小的研究，结论如下： 1.土壤划分为水稻土、红壤和潮土，用pH、有机质、有效磷(Mehlich-3P或者Olsen-P)、有效铁、有效铝、交换性钙、交换性镁、速效钾、<0.001、<0.005、<0.01、<0.05土壤颗粒含量等12项因子分别与土壤CaCl<,2>浸提磷(CaCl<,2>-P)进行逐步回归分析，水稻土、红壤和潮土中影响土壤CaCl<,2>-P含量的因子不同，水田为有效铁和Olsen-P，其中CaCl<,2>-P含量与有效铁含量呈极显著负相关关系，与有效磷含量成正相关关系，相关方程为：Y=0.029X<,1>-1.088X<,2>+8.669(Y为CaCl<,2>-P含量，X<,1>为有效磷含量，X<,2>为有效铁含量，R<'2>=0.656)：红壤除了有效铁、有效磷外，有效铝含量也直接影响着土壤中CaCl<,2>-P的含量，其中CaCl<,2>-P与有效磷含量呈极显著正相关关系，与有效铁铝呈极显著负相关关系，相关方程为：Y=0.052X<,1>-1.241X<,2>-0.03X<,3>+10.305(Y为CaCl<,2>-P含量，X<,1>为有效磷含量，X<,2>为有效铁含量，X<,3>为有效铝含量，R<'2>=0.751)；潮土中，主要影响因子是交换性钙、有效磷和有机质，CaCl<,2>-P与有效磷含量呈极显著正相关关系，与交换性钙和有机质呈极显著负相关关系，相关方程为：Y=0.037X<,1>-1.001X<,2>-0.012X<,3>+12.011(Y为CaCl<,2>-P含量，X<,1>为有效磷含量，X<,2>为交换性钙含量，X<,3>为有机质含量，R<'2>=0.631)，根据以上方程可预测不同土壤中易溶磷的含量。 2.农学上Olsen-P、Memich-3P和环境中去离子水浸提、CaCl<,2>浸提四种磷素测试方法和土壤总磷存在相关性，其中CaCl<,2>-P与全磷的相关性系数最大，四种磷素测定值之间存在极大的相关性，相关系数R<'2>=0.6291～0.8010(P<0.01)，在一定程度上说明面向环境的磷素测定和而向农学的土壤磷索测定是相通的，其测定值大小顺序为：Mehlich-3P>Olsen-P>去离子水浸提磷>CaCl<,2>-P。 3.在湖北省8种主要土壤类型上进行磷素吸附-解析试验研究，结果表明用Langmuir等温方程式可以很好的表征土壤磷素的吸附-解析特性，由方程获得的特征值即由主成分分析法得出最大吸附量Q<,m>、解析率、磷吸附指数PSI和单位吸附磷的解析量等4个值最能反映土壤磷素流失潜力，可作为评价流失潜力的主要指标。在已有的研究中发现Q<,m>和PSI存在极大的相关性，PSI测定也较为简单，同时解析率在主成分中贡献较大，因此可用解析率与PSI共同预测土壤磷素的流失潜力。 4.用磷素吸持饱和度临界值米评价磷素流失潜力，8种土壤获得磷素流失潜力临界值为19％，高于将8种土壤分为3种土类的磷素吸持饱和度临界值13％～19％，所以，用磷素吸持饱和度临界值来评价磷素流失潜力时，应注意其适用的尺度。本研究中得出在湖北省潮土、红壤和水稻土上磷素吸持饱和度临界值分别为：19.0％，13.2％，12.8％，相对的CaCl<,2>-P临界含量分别为：2.21，0.92，0.57 mg.L<'-1>，其流失风险等级按低、中、高、极高划分时，对应的磷素吸持饱和度潮土为<5％，5～10％，10～19％，>19％；红壤为<7％，7～13％，13～20％，>20％；水稻土为：<6％，6～13％，13～17％，>17％。 5.用影响红壤磷素流失的主要因子有效铁含量来预测磷素流失潜力，即流失风险大小与土壤中有效铁含量呈现相反的趋势，得到不同土地利用方式下土壤磷素流失潜力大小为：旱地>茶园>水稻土>荒地，这与用土壤磷素吸持饱和度预测结果一致，但与用吸附-解析特性预测结果有一定差异，如对水稻土磷素流失风险的预测。相比较而言，用影响磷素流失的主要因子如有效铁来预测磷素流失风险大小,具有稳定性，因此在以后的关于磷素流失风险的研究中值得进行更深的探讨。

目录

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第1章文献综述

1.1土壤的磷素形态及相关的环境问题

1.2土壤磷素流失的途径

1.3影响土壤磷素流失的因子

1.4土壤磷素流失潜力的评价指标

1.5磷素流失潜力评价指标发展展望

第2章研究方案

2.1研究区概况

2.2试验方法

2.3数据处理和分析

第3章土壤磷素流失影响因子分析

3.1土壤磷的测定值

3.2环境磷素测定值和农学测定值关系分析

3.3影响土壤磷素向水体释放的土壤特性因子分析

3.4小结

第4章土壤磷素流失潜力评价指标研究

4.1土壤磷素含量分析

4.2土壤磷素吸附-解析特性

4.3土壤磷素临界吸持饱和度

第5章不同土地利用方式下红壤磷素流失潜力研究

5.1不同土地利用方式下土壤的吸附解析特征

5.2不同土地利用方式下土壤的磷素吸持饱和度

5.3用土壤磷素流失影响主要因子来预测磷素流失潜力

5.4小结

第6章结论与讨论

6.1结论

6.2讨论

参考文献

致谢

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