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周期性淹水-落干和施用秸秆对白云石改良棕壤磷素流失风险的模拟研究

文献类型: 中文期刊

作者: 范贝贝;丁帅;张田田;张帅;魏露露;陈清

作者机构:

关键词: 高磷土壤;白云石;秸秆还田;淹水-落干;土壤磷流失

期刊名称:生态环境学报

ISSN: 1674-5906

年卷期: 2024 年 8 期

页码:

收录情况: 北大核心(2023版) ; ; CSCD(2023-2024年度) ; ; 科技核心(2024版) ; ; 农林核心(2020版)

摘要: 农田土壤磷累积及潜在的磷素流失风险在中国受到广泛的关注.施用白云石是降低土壤磷流失风险的有效措施之一,但常见农田管理措施(秸秆还田、交替灌溉以及它们的组合措施等)如何影响白云石改良后土壤的磷素流失风险及其相关机制目前还不清楚.采用培养试验,探究施用秸秆、周期性淹水-落干、周期性淹水-落干和施用秸秆联合处理对白云石改良土壤活性磷含量、磷吸附/解吸特性、连续浸提磷组分和土壤理化性质的影响.结果表明:与仅施用白云石的对照(CK)相比,施用秸秆(S)和周期性淹水-落干处理(FW)使土壤不稳定磷(CaCl2-P)分别增加62.3%和15.9%;并同时降低土壤磷最大吸附容量(6.26%-12.5%)和NaHCO3-Pi(6.97%-19.2%).秸秆本身含有的磷和易解吸态磷(NaHCO3-Pi)的释放分别是上述处理土壤活性磷增加的主要原因.周期性淹水-落干和施用秸秆联合处理(FWS)使土壤CaCl2-P和Bray-P分别降低 43.4%和 23.2%.这一处理也显著提高了土壤非晶质铁质量分数(21.6%),增强土壤对磷的吸附,并抑制吸附态磷的解吸,进而降低土壤活性磷质量分数.此外,周期性淹水-落干和施用秸秆联合处理也显著提高了土壤 Fe2+(423%)和铁活化度(18.8%),促进了土壤Fe/Al-P向稳定态磷转化,使HCl-P增加26.9%.土壤磷吸附能力的提高、非晶质铁对活性磷的固定和稳定态磷(HCl-P)质量分数的增加是周期性淹水-落干和施用秸秆联合处理中磷流失风险降低的重要原因.结构方程模型表明,土壤非晶质铁和有机质是影响磷素流失的关键因素.研究表明,适当的淹水-落干措施配合秸秆还田能增强白云石改良土壤中磷素的固持,降低磷素流失风险,可为胶东半岛高磷土壤的管理提供科学依据.

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