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红壤是我国的主要土壤类型,在农业生产和经济发展中占有重要地位,但由于红壤本身特性等原因,红壤上的“磷”问题一直是人们关注的焦点。如在农业生产方面,红壤地区独特的成土过程使其母质本身的含磷量较低,同时该地区铁铝氧化物对施入土壤中磷肥的固定作用,使磷肥成为植物难以吸收和利用的磷;在环境方面,为满足作物的生长需要大量的磷肥施入土壤中,磷酸盐迅速在土壤中积累,对水体环境安全构成一定的威胁,增加了磷素流失的风险性。因此,研究不同母质发育红壤上磷的有效性、磷素吸附特性及磷环境风险等对提高红壤区域农田磷素管理水平、降低磷肥施用的环境风险等具有重要的指导意义。本研究以我国南方地区不同母质发育的水田和旱地土壤为研究对象,通过盆栽试验、室内分析以及培育试验研究了:不同母质发育红壤的有效磷测定方法,不同母质发育红壤的磷素吸附特性以及土壤的磷素流失风险。研究结果表明:
BrayⅠ法、Olsen法、MehlichⅢ法和阴离子交换性树脂法均能在一定程度上反映土壤对作物的供磷能力,可以用来测定南方酸性红壤的有效磷。其中以BrayⅠ法测定的土壤有效磷值与作物吸磷量及生长相关性最好,建议将BrayⅠ法作为南方酸性土壤的有效磷测定方法。
不同母质发育土壤和同—母质发育的不同肥力水平的土壤对磷的吸附能力均存在差异。不同母质发育水田土壤的最大吸磷量(Xm):红黏土>红砂岩>花岗岩,吸附亲和力常数(K)的变化趋势与Xm基本一致,说明红黏土母质发育的土壤吸磷能力最强同时也较难解吸。不同母质发育旱地上壤的Xm:红黏土>花岗岩>红砂岩,而K的大小为:红黏土>红砂岩>花岗岩。表明以红黏土母质发育的旱地土壤固磷能力最强,不仅吸附磷的量大,而且吸附的磷较难解吸;红砂岩母质发育旱地土壤对磷的吸持容量最小,但花岗岩旱地土壤吸附的磷却是最容易解吸的。
各因素对不同母质发育水田土壤磷吸附能力的影响:黏粒>活性铁>活性铝,均与水田土壤磷素吸附参数成显著的正相关;有效磷含量与K成负相关;水田土壤的全磷含量、有机质和pH值与土壤磷吸附参数的相关性不显著。与不同母质发育红壤旱地的磷吸附能力呈正相关的因素:黏粒>活性铝;有效磷含量和pH值与磷素吸附呈现负相关;有机质,全磷,活性铁含量在本研究中与旱地土壤磷素吸附的相关性不显著。
不同母质发育的土壤和同一母质发育的不同肥力水平土壤的标准需磷量值均有较大的差异,水田和旱地均表现为:红黏土>红砂岩>花岗岩。
对土壤易解吸磷指标的分析表明,当红壤中的Olsen-P含量超过30mg kg-1时,土壤中磷的移动性明显增强,有可能对水体环境安全造成威胁,对此类土壤要积极调整施肥措施和管理方式,定期监测其渗漏水的磷含量,防止其对水体环境产生危害。