«上一篇/Previous Article|本期目录/Table of Contents|下一篇/Next Article»

《江苏农业科学》[ISSN:1002-1302/CN:32-1214/S]

卷:

第49卷

期数:

2021年第5期

页码:

204-211

栏目:

资源与环境

出版日期:

2021-03-05

文章信息/Info

Title:

Effect of preferential flow of different land use types on vertical migration and leaching risk of phosphorus

作者:

刘蕾¹; 王鹤雄²; 张国印¹; 郜静¹; 李玭¹

1.河北省农林科学院农业资源环境研究所/河北省肥料技术创新中心，河北石家庄 050051；
2.中国移动通信集团河北有限公司，河北石家庄 050035

Author(s):

Liu Lei; et al

关键词:

优先流; 土地利用类型; 基质流; 磷素; 垂直迁移

Keywords:

-

分类号:

S153.6⁺1；X592

DOI:

-

文献标志码:

A

摘要:

为揭示磷素在土壤剖面中垂直迁移及淋失机制，选择设施生产条件和露地生产条件2种不同土地利用类型为研究对象，通过原位染色示踪试验结合图像解析技术，比较设施样地、粮田样地2种土地利用方式下土壤优先流分布特征，探索优先流与基质流路径对2种土地利用类型全磷和土壤速效磷(Olsen-P)垂直迁移及分布特征的影响，评估不同迁移路径下磷素淋失风险，并探讨磷素随优先流/基质流迁移的影响因素。结果表明：(1)设施生产条件明显改变了水分入渗过程，优先流发育程度更高，并且优先流路径对水分入渗的贡献更大；而粮田土壤以浅层基质流为主，优先流路径分布较少。(2)设施土壤表层0~20 cm全磷和Olsen-P迁移方式以基质流为主，而20 cm以下土层磷素迁移则以优先流路径为主；与之相比，粮田土壤全磷和Olsen-P垂直迁移方式以基质流为主，优先流贡献率很低。(3)设施土壤优先流路径中CaCl₂-P随Olsen-P的增加速率是基质流路径的2倍，磷素的优先流迁移路径极大地增加了其向环境淋失的风险。(4)相关分析表明，磷素随基质流迁移深度与土壤磷素最大吸持量Q_m呈极显著负相关；磷素随优先流迁移深度明显大于基质流部分，磷素随优先流迁移深度与优先流路径中沙粒含量呈极显著正相关。

Abstract:

-

参考文献/References:

［1］孔庆波. 基于GIS我国农田土壤磷素管理及磷肥需求预测研究［D］. 北京：中国农业科学院，2008.
［2］刘蕾，王凌，刘晓艳，等. 河北省设施蔬菜生产中水肥管理存在的问题与发展策略［J］. 河北农业科学，2017，21(3)：59-62.
［3］袁丽金，巨晓棠，张丽娟，等. 设施蔬菜土壤剖面氮磷钾积累及对地下水的影响［J］. 中国生态农业学报，2010，18(1)：14-19.
［4］Backns S，Laine-Kaulio H，Klve B. Phosphorus forms and related soil chemistry in preferential flowpaths and the soil matrix of a forested podzolic till soil profile［J］. Geoderma，2012，189/190：50-64.
［5］Julich D，Julich S，Feger K H. Phosphorus fractions in preferential flow pathways and soil matrix in hillslope soils in the Thuringian Forest (Central Germany)［J］. Journal of Plant Nutrition and Soil Science，2017，180：1-11.
［6］梁建宏，吴艳宏，周俊，等. 土壤类型对优先流路径和磷形态影响的定量评价［J］. 农业机械学报，2017，48(1)：220-227.
［7］章明奎，王丽平. 旱耕地土壤磷垂直迁移机理的研究［J］. 农业环境科学学报，2007，26(1)：282-285.
［8］赵牧秋，陈欣，史云峰. 土壤优先流对磷素垂直迁移贡献的研究［J］. 琼州学院学报，2012，19(2)：66-69.
［9］邵明安，王全九，黄明斌. 土壤物理学［M］. 北京：高等教育出版社，2006：37-38.
［10］杜森，高祥照，全国农业技术推广服务中心. 土壤分析技术规范［M］. 2版.北京：中国农业出版社，2006.
［11］鲁如坤. 土壤农业化学分析方法［M］. 北京：中国农业科学技术出版社，2000.
［12］Olsen S R，Cole C V，Watanabe F S. Estimation of available phosphorus in soils by extraction with sodium bicarbonate［M］. Washington DC：United States Department of Agriculture，1954.
［13］Hesketh N，Brookes P C. Development of an indicator for risk of phosphorus leaching［J］. Journal of Environmental Quality，2000，29(1)：105-110.
［14］鲍士旦. 土壤农化分析［M］. 3版. 北京：中国农业出版社，2000.
［15］Barrow N J. Modeling the effect of phosphate from soil using anion exchange resins［J］. Journal of Soil Science，1980，31(2)：297-306.
［16］吴庆华，张家发，蔺文静，等. 土壤水流模式染色剂示踪及优先流程度评估［J］. 农业工程学报，2014，30(7)：82-90.
［17］陈晓冰，张洪江，程金花，等. 基于染色图像变异性分析的优先流程度定量评价［J］. 农业机械学报，2015，46(5)：93-100.
［18］郑欣，程金花，张洪江，等. 北京地区2种类型土壤优先流染色形态特征及其影响因素［J］. 水土保持学报，2018，32(3)：113-119，131.
［19］刘蕾，王凌，徐万强，等. 设施土壤磷素淋失环境阈值及防控措施［J］. 华北农学报，2019，34(增刊1)：197-203.
［20］Ghodrati M，Jury W A. A field study using dyes to characterize preferential flow of water［J］. Soil Science Society of America Journal，1990，54(6)：1558-1563.
［21］Simard R R，Beauchemin S，Haygarth P M. Potential for preferential pathways of phosphorus transport［J］. Journal of Environmental Quality，2000，29(1)：97-105.
［22］Gazis C，Feng X. A stable isotope study of soil water：evidence for mixing and preferential flow paths［J］. Geoderma，2004，119(1/2)：97-111.
［23］鲁如坤. 土壤磷素水平和水体环境保护［J］. 磷肥与复肥，2003，18(1)：4-8.
［24］张维理，武淑霞，冀宏杰，等. 中国农业面源污染形势估计及控制对策Ⅰ.21世纪初期中国农业面源污染的形势估计［J］. 中国农业科学，2004，37(7)：1008-1017.
［25］倪余文，区自清. 土壤优先水流及污染物优先迁移的研究进展［J］. 土壤与环境，2000，9(1)：60-63.
［26］郝振纯，冯杰. 水及溶质在大孔隙土壤中运移的实验研究进展［J］. 灌溉排水，2002，21(1)：67-71.
［27］李勇，袁佳慧，张维维，等. 太湖地区农田土壤大孔隙及胶体释放对有效磷下渗的影响［J］. 河海大学学报(自然科学版)，2017，45(1)：7-13.

相似文献/References:

[1]高杨,胡振琪,肖武,等.造林对土壤有机碳储量的影响(综述)[J].江苏农业科学,2014,42(05):301.
　Gao Yang,et al.Effect of afforestation on soil organic carbon reserve：a review[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(5):301.
[2]郭温凯,李宁,李一菲,等.土壤润湿性对土壤优先流形成的影响[J].江苏农业科学,2016,44(01):323.
　Guo Wenkai,et al.Effect of wettability on formation of preferential flow in soil[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2016,44(5):323.
[3]姚航,张杏锋.锡矿开采对土壤的重金属污染及风险评价——以广西南丹县大厂镇为例[J].江苏农业科学,2017,45(06):230.
　Yao Hang,et al.Effect of tin mining on heavy metal contamination and risk assessment of soil—Taking Dachang Town，Nandan County，Guangxi as an example[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2017,45(5):230.
[4]潘健,毕硕本,沈香,等.江苏省雷电强度等级空间分布及其与土地利用类型的关系[J].江苏农业科学,2017,45(08):219.
　Pan Jian,et al.Spatial distribution of lightning intensity grade in Jiangsu Province and its relationship with land use types[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2017,45(5):219.
[5]楚杨,刘韬韬.玛纳斯河流域中下游地区不同土地利用类型的水盐特征[J].江苏农业科学,2017,45(08):245.
　Chu Yang,et al.Water and salt characteristics of land with different use types in the middle and lower reaches of Manasi River basin[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2017,45(5):245.
[6]仝金辉,胡业翠,李英.土地利用变化对土壤养分及土壤质量的影响——以广西移民迁入区为例[J].江苏农业科学,2017,45(15):243.
　Tong Jinhui,et al.Effects of land use change on soil nutrients and soil quality—Taking Guangxi immigration area as an example[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2017,45(5):243.
[7]钱旭,廖小锋,谢元贵.贵州喀斯特地区典型小流域土壤理化性质对不同土地利用类型的响应[J].江苏农业科学,2018,46(11):247.
　Qian Xu,et al.Responses of soil physicochemical properties of typical small watershed to different land use types in karst area of Guizhou Province[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2018,46(5):247.
[8]来雪慧,任晓莉,安晓阳,等.三江平原小流域土地利用类型与土壤理化性质的灰色关联分析[J].江苏农业科学,2018,46(17):276.
　Lai Xuehui,et al.Gray correlation analysis of land use types and soil physical and chemical properties in a small watershed of Sanjiang Plain[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2018,46(5):276.
[9]刘本法,颜凤,乔亚军,等.不同围填海土地利用类型对土壤氮元素的影响[J].江苏农业科学,2019,47(06):284.
　Liu Benfa,et al.Effects of different reclamation land use types on soil nitrogen content[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2019,47(5):284.
[10]韩煜,王瑾,刘慧芳,等.基于双重属性的中原地区县域土地利用转型特征分析——以山西省晋中市太谷区为例[J].江苏农业科学,2020,48(8):277.
　Han Yu,et al.Analysis of characteristics of land use transition in county areas of Central Plains based on dual attributes—Taking Taigu District， Jinzhong City， Shanxi Province as an example[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2020,48(5):277.

备注/Memo

备注/Memo:

收稿日期：2020-07-13
基金项目：国家重点研发计划(编号：2017YFD0800404)；河北省农林科学院博士资金；河北省农林科学院青年基金(编号：2018130102)。
作者简介：刘蕾(1987—)，女，河北石家庄人，博士，助理研究员，主要从事农业面源污染防控等方面的研究。E-mail：liuleihbnky@163.com。
通信作者：张国印，硕士，研究员，主要从事农业面源污染防控等方面的研究。E-mail：gyzhang1984@126.com。

常用功能

更新日期/Last Update: 2021-03-05