有機肥施用對稻田土壤膠體磷賦存及運移的影響機理

《有機肥施用對稻田土壤膠體磷賦存及運移的影響機理》是依託浙江大學，由梁新強擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：有機肥施用對稻田土壤膠體磷賦存及運移的影響機理
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：梁新強
• 項目類別：面上項目

項目摘要

土壤膠體磷運移與有機肥輸入之間的內在回響關係已成為土壤環境學研究領域的一個新熱點。稻田系統乾濕交替頻繁、磷素轉化複雜，闡明有機肥輸入下稻田土壤膠體磷賦存形態及運移機理，對合理利用有機肥、減排農田污染物至關重要，但至今仍然缺乏基於田間尺度的數據信息。本項目擬基於有機肥施用稻田長期定位試驗，通過套用同步輻射X射線吸收近邊結構譜（XANES）、微區X射線螢光光譜分析（μ-XRF）等現代分析技術，從分子水平上表征有機肥施用下的土壤膠體磷賦存形態，探索土壤膠體磷的流失潛能和遷移能力，獲取土壤膠體磷在徑流、淋溶等途徑上的流失分配規律和遷移特徵（強度與通量），揭示有機肥施用影響稻田土壤膠體磷環境行為的深層機制，為有機肥施用農地土壤中的生源要素最佳化管理與調控提供前瞻式理論依據。

結題摘要

土壤膠體磷運移與有機肥輸入之間的內在回響關係已成為土壤環境學研究領域的一個新熱點。稻田系統乾濕交替頻繁、磷素轉化複雜，闡明有機肥輸入下稻田土壤膠體磷賦存形態及運移機理，對合理利用有機肥、減排農田污染物至關重要。本項目基於有機肥施用稻田長期定位試驗，通過套用現代分析技術，從分子水平上表征了有機肥施用下的土壤膠體磷賦存形態，探索了土壤膠體磷的流失潛能和遷移能力，獲取了土壤膠體磷在徑流、淋溶等途徑上的流失分配規律和遷移特徵（強度與通量），揭示了有機肥施用影響稻田土壤膠體磷環境行為的深層機制，為有機肥施用農地土壤中的生源要素最佳化管理與調控提供了前瞻式理論依據。本項目按照2013-2016年研究計畫，順利完成了採樣分析工作和相應的研究任務。通過稻田長期定位試驗研究，獲得了以下發現：在中低水平有機肥輸入下（按磷輸入量計：0~39 kg P ha-1），稻田土壤理化性質有顯著改善，水稻產量也有顯著提高，但過高有機肥（如39 kg P ha-1增加到52 kg P ha-1）對水稻增產及土壤理化性質改善沒有明顯效果；稻田土壤膠體顆粒的形貌主要呈鱗片狀，賦存了較多的Al、Fe、Mg、K、Ca等金屬元素。增施豬糞有機肥對土壤剖面中膠體顆粒表面的官能團結構影響不大；土壤膠體顆粒的含量隨土壤深度的增加而增加。深層土壤賦存的天然膠體比表層土壤中的多，且增施豬糞有機肥可能促使土壤膠體顆粒向深層地下環境遷移；正磷酸鹽是稻田剖面所有土壤樣品中含量最多的磷素化合物，其次是肌醇六磷酸。0-20 cm層磷素化合物的形態較多，且各形態磷含量隨豬糞施用量增加而增加；在20 cm以下，除正磷酸鹽和肌醇六磷酸外幾乎沒有其他磷素化合物存在；各層土壤中，溶解磷和膠體磷的含量隨有機肥施用量增加而增加。隨土壤深度的增加，溶解磷呈現逐漸降低的趨勢。0-20 cm層，溶解磷的含量較多；而20 cm以下膠體磷的含量較多；增施豬糞有機肥增加了土壤中4種磷酸酶的活性，且磷酸酶活性可以作為估算土壤正磷酸鹽和肌醇六磷酸含量的指標；正磷酸鹽是田面水中含量最多的磷素形態，增施高用量豬糞有機肥後田面水中出現少量磷酸單酯，施豬糞後第1天，田面水顆粒磷、溶解磷和膠體磷的含量迅速增加，隨著時間推移這3種粒徑的磷含量逐漸降低，但膠體磷占總磷的百分比維持穩定。