【摘 要】
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过量施用磷肥导致了典型农田土壤潮土中磷淋溶的高风险。土壤中的铁矿物、碳酸钙、有机质都显著影响磷在潮土中的环境行为。然而磷在潮土中的环境行为及其主控因子还没有很清楚的认识。因而本文以潮土为研究对象,结合田间采样分析、实验室批处理吸附实验和土柱实验,利用相关性分析、磷形态连续提取、DLVO理论、溶质迁移模型等,研究磷在潮土中吸附、沉淀、迁移等环境行为的主控因子及其作用时间次序。主要取得了以下几个方面的
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过量施用磷肥导致了典型农田土壤潮土中磷淋溶的高风险。土壤中的铁矿物、碳酸钙、有机质都显著影响磷在潮土中的环境行为。然而磷在潮土中的环境行为及其主控因子还没有很清楚的认识。因而本文以潮土为研究对象,结合田间采样分析、实验室批处理吸附实验和土柱实验,利用相关性分析、磷形态连续提取、DLVO理论、溶质迁移模型等,研究磷在潮土中吸附、沉淀、迁移等环境行为的主控因子及其作用时间次序。主要取得了以下几个方面的认识:（1）基于田间采样分析数据的相关性分析表明,尽管钙结合态磷（Ca-P）是潮土中主要的磷形态,然而土壤中总磷与钙含量之间并没有显著的相关性。总磷及磷形态与土壤中的Fe和TOC含量有较强的相关性;（2）在潮土中分别添加碳酸钙（CaCO3）、针铁矿（Gt）和未堆肥的干猪粪以研究Ca、Fe、有机质对磷在潮土中固定和转化的影响,并模拟了常规施肥和过量施肥条件下作用的不同。老化实验结果表明磷肥在施用后优先被Fe吸附并逐渐转化为Ca-P结合态,猪粪的投入不仅导致了磷的释放,还抑制了磷的吸附和转化,因而抑制了磷在潮土中的固定。尽管过量的磷肥投入到潮土中后生成了大量不可溶的Ca-P结合态,但仍然存在磷流失的风险。在P肥施加的初始阶段,Fe的吸附是控制磷流失的重要因素,Ca对磷的固定作用需要较长的时间;（3）通过室内批处理吸附实验研究了pH值、离子强度和HA影响下磷在水铁矿及其胶体上的吸附和分布。结果显示水铁矿对磷的吸附量随离子强度的增加而增加,随pH的增加而降低;而水铁矿胶体在低离子强度下的稳定性促进了磷在水铁矿胶体上的吸附。低离子强度和高pH条件下磷与水铁矿胶体的结合量较大,且水铁矿胶体的稳定性较强,因而胶体携带磷进行迁移的能力也随之增强;（4）通过土柱实验研究了磷在潮土中的纵向迁移特征,并添加了Gt和未堆肥的干猪粪以研究铁矿物和有机质对磷淋溶的影响。结果表明Gt增加了磷在土柱中保留量,猪粪不仅提供了大量的可溶性P,其中的有机质还抑制了磷的固定,因而施用猪粪会增加磷的淋溶风险。铁矿物和有机质的影响在天然富含铁矿物的红壤和富含有机质的黑土中也得到验证。
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