土壤磷素水平和水体环境保护

(整期优先)网络出版时间:2021-03-24
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土壤磷素水平和水体环境保护

季金旭 尹鹏慧

天津津环检测科技有限公司 天津 301600





摘要:从当前我国的土壤磷素水平来看,我国的土壤磷素水平目前正在处于逐步上涨的状态。磷素水平逐渐上涨,会对水体环境造成不小的威胁及危害。对水体环境造成的危害主要体现在农田的种植蔬菜区域和相对来说比较高产的区域。因此,研究土壤磷素在什么样的水平能够不对水体环境造成影响,减小威胁,甚至是土壤能够达到更高产,正成为目前土壤磷素水平及水体环境保护、粮食、蔬菜高产的重要课题。

关键词:土壤 磷素水平 水体环境保护

前言:随着我国的经济条件的不断提高,土壤中的农田磷素水平也在不断转好,由亏缺严重转为逐渐平衡甚至富余,进入21世纪之后,中国的农田磷素水平增长速度更是不断加快,但土壤中的磷元素过多会通过径流、渗漏使附近的水体环境富营养化。

  1. 20年中国土壤磷素水平的发展趋向

种植粮食或蔬菜的土壤肥沃程度是一个国家的重要国情之一,土壤的肥沃程度涉及到的不光是农林业、工业,还有人类的生存环境这样的终极问题。近些年来,由于土壤的磷素水平对水体环境的影响,应该如何保护水体环境正在受到各界的密切关注,也正在成为重要研究课题:应该如何控制土壤的磷素水平以达到对水体环境的保护,同时做到高产。

在新中国建立之前,中国的农田磷素水平是处在亏缺严重的状态,那个时代背景下的农田,想要补给农田磷只能靠土壤中的养分不断循环。但是磷在农作物中有百分之八十都分布在籽实当中,仅有百分之二十能够循环补充,因此在这种状态下,农田磷素经常处于亏缺较为严重的情况。等到了上个世纪的70年代中期,由于我国的经济条件不断向好,土壤中的农田磷素水平也在不断转好,开始有不断亏缺严重转为逐渐平衡甚至富余,也是从上世纪七十年代中期之后,我国的农田磷素水平盈余也逐渐呈现稳定的状态。而进入21世纪之后,中国的农田磷素水平增长速度更是不断加快。详细数据可见表1.

年份

m(P2O5)/万吨

m(P2O5)/(kg·hm²)


1980

136.6

11.0(4.8)

1985

200.6

16.2(7.0)

1990

376.9

30.4(13.2)

1995

747.0

60.2(21.2)

1999

1075.2

86.7(37.7)

表1.我国20年以来农田的磷素平衡(盈余)概况

而到了上世纪80年代,我国的当时缺磷较为严重的的耕地面积占到了全国总耕地面积的48% ,接近半数,磷元素含量较高的土壤占比仅仅达到了6.7%。

从1981年到2000年这一时间段中,中国一共在农田当中投入了13296.4万吨的含磷元素肥料,这一数据相当于相当于963.6kg/hm ²(耕地面积按1.38亿公顷计算),按积累利用率为50%计算,那么P2O5的纯积累量为 481.8 kg/hm²,这一数据相当于全磷量增加0.021% ,也就是土壤全磷(P2O5)增加了 210mg/kg(或91.3mgP/kg)(其中不包括有机肥的投入)。

华北平原潮土上和红壤性水稻土长期的试验结果显示, 纯积累的全磷中大约有6%进入有效磷, 在国内的有些试验也会出现相似的数据结果。按照这样的结果计算, 相当于20年中土壤有效磷大约平均增加5.7mgP/kg,如果单纯考虑有机肥投入的磷约占总投入的30%,那么从1981年到2000年这20年来, 土壤有效磷增加的数量约为 7~8mgP/kg。

  1. 农田磷素水平和水体环境

土壤中的磷素累积也不光全是有害的一面,也包括有益处的一方面,比如可以增强土壤中的磷元素的提供水平,可以达到粮食及蔬菜等农作物的高产或者是提高产量等作用,提供了比较基础性的作用,但若土壤中的磷元素过多则会对附近的水体环境造成较为恶劣的影响。总之,是一把有利有害的双刃剑。当前我国目前的形势便是水体环境逐渐恶化,我国面积比较大的湖泊都面临着营养过剩的问题,也就是说富营养化,最主要的原因就是N、P元素的的输入过量。

由于土壤磷素的日渐增加,不断累积,水体环境正在逐渐恶化,正在面临日益严峻的形势。在中国的小部分研究报告中可以看出,一些大湖中的的农田磷元素占比大概能够达到14%-68%。这只是我国国内的数据,在美国的研究数据中显示,美国大户中的农田磷元素占比已经达到了60%,这是多么可怕的一个数据。很多西方国家都认为来自农田中的磷元素是造成水体环境中磷元素的主要原因,比如英国、荷兰,在发达国家中,农田磷元素更是多数都处于盈余的状态。

  1. 水体环境保护和农业高产优质

关于土壤中的磷元素水平应该达到多少时既做到对水体环境不造成污染又保证能农田农作物高产,正成为研究的重要课题。保护水体环境的问题刻不容缓,中国是人口大国,人口逐渐增多,但是适合耕地和种植粮食及农作物的可使用耕地面积有限,想要在有限的土地上获取更多的粮食,就要加大对磷肥的投入,而想要同时实现保护水体环境和提高产量并不是不可能实现的。对于保护水体环境的问题,主要在于减少农田磷素平衡,避免因为农田磷素的累积过量导致水体环境受损。例如可以以轮为单位给土壤进行施磷,将磷肥的后效充分利用,或者将目前市场上的磷肥使用量以单个农作物的单位做出施磷推荐 ;统计各种作物的需磷量,按需供磷;在氮磷配比合适的条件下,利用氮肥在生物以及化学上的特点提高磷肥的使用率等皆可以达到保证农作物产量以及保护水体环境的目的。

结语:综上所述,农田磷的累积对水体环境的威胁不容小觑,应投入更多精力研究各类作物的磷需求量,探索施磷的方法、用量,在不影响产量的情况下避免对水体环境的污染。

参考文献:

[参考文献] [ 1 ] Selles F, et al. Effect of cropp ing and fertilization on p lant and so il pho spho rus [J ]. SSSAJ, 1995, 59: 140 144.

[ 2 ] 鲁如坤, 等. 土壤—植物营养学原理和施肥[M ]. 北京: 化学工 业出版社, 1998. [ 3 ] 林葆. 我国肥料结构和肥效演变, 存在问题及对策[A ]. 中国 农业持续发展中的肥料问题[C ]. 南昌: 江西出版社, 1998.

[4 ] 周健民, 等. 中国农田生态系统养分平衡状况及管理对策 [A ]. 农田养分平衡与管理体制[C ]. 南京: 河海大学出版社, 2000.