《洪泛區農田鹼性土壤吸磷與釋磷規律及流失風險研究》是依託江蘇師範大學，由田娟擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：洪泛區農田鹼性土壤吸磷與釋磷規律及流失風險研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：田娟
- 依託單位：江蘇師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
洪泛區附近的農田，經常遭受洪水淹沒，加上農田土壤磷素累積多，在農田灌溉和排水等變化的條件下，加劇了磷向河湖的遷移量，以磷為主的農業面源污染通常是河流湖泊富營養化的主要來源。本課題以洪泛區農田鹼性土壤為研究對象，通過室內實驗和野外觀測試驗，探索不同淹排水方式、變化水深、土地利用方式、施肥及管理措施、降雨等條件下，土壤對磷的吸附和釋放規律，採用非線性偏最小二乘建模方法提取影響洪泛區農田土壤磷釋放及流失的主要環境因子，構建磷流失量統計-降雨徑流侵蝕混合模型，分析計算特定淹水條件下磷流失的臨界值，進行流失風險分析。本研究將為控制農業面源磷污染、防治水體富營養化以及實現生態環境保護與修複目標提供科學依據。
結題摘要
農田土壤磷素累積多，在灌溉和排水等條件下，加劇了磷的釋放，以磷為主的農業面源污染是河流湖泊富營養化的主要來源。 選取麥地和菜地兩種土（鹼性土），利用高1m，直徑20cm有機玻璃柱，共4個土柱，模擬持續和間歇淹水條件下土壤對磷的吸附與釋放規律。土深60cm，分6層，分別埋入土壤溶液採集器。通過測定孔隙水磷、Eh值和pH值，以及土壤TP、Ca2-P、Ca8-P、Fe-P、Al-P、O-P和Ca10-P的變化，並使用HYDRUS模型計算了磷的時空分布，以期得到磷在受淹土壤中的遷移和轉化規律，為農業非點源污染的治理提供科學依據。本項目完成的主要工作和取得的主要成果有： （1）進行了土壤對磷的等溫吸附和吸附動力學研究。研究發現，Freundlich方程和Langmuir方程擬合效果最好，求得土壤最大吸附量Xm為311.1mg/kg；吸附6h之內，土壤對磷的吸附較快，吸附率大於0.1mg/(kg•min)，之後吸附較緩慢，吸附速率基本保持在0.09 mg/(kg•min)左右，24h的最大吸附量為105mg/kg土。 （2）通過持續淹水過程，分析了水土界面磷轉化特徵。隨著淹水天數的增加，上覆水和孔隙水磷濃度逐漸下降，且孔隙水磷濃度隨土深的增加而降低；淹水30天后，菜地和麥地TP比淹水前分別增加27-97mg/kg，5-58mg/kg；不同深度土壤的Al-P均比初始值增加，Ca2-P、O-P和Fe-P均比初始值降低。 （3）得出了不同土地利用方式對水土界面磷影響規律。持續淹水過程中，麥地上覆水磷為5-22 mg/L，菜地上覆水磷1-12 mg/L，說明菜地的吸附能力高於麥地。第2和第3次淹水，菜地上覆水磷高於麥地，且第2次淹水2種土上覆水磷隨時間增加而下降，第3次水上覆水磷隨時間增加而增加。 （4）通過乾濕交替過程，得到了磷遷移轉化特徵。隨著淹排水次數的增加，得出以下結論：菜地上覆水可溶性磷濃度顯著下降，菜地第2次淹水上覆水磷濃度在0.4-0.7mg/L之間。第3次淹水上覆水磷濃度均小於0.4mg/L，淹水前10天，磷濃度隨天數增加而上升，淹水後期磷保持不變；上覆水pH值逐漸增加，上覆水和孔隙水的Eh值逐漸下降，孔隙水Eh下降更為明顯，最低達到20mV。第1次淹水，上覆水pH值為7.6-8.6，隨時間增加而增加。第2-3次淹水，pH值均大於8.2；沿縱剖面，孔隙水磷濃度逐漸降低。
