我国中亚热带地区典型红壤生态磷素临界值的确定研究

土壤磷素临界值是农业生产中磷肥合理施用的重要依据，与土壤类型、作物种类和气象条件等关系密切。在我国中亚热带地区由于长期不合理施肥，一方面降低了由于作物新品种和新技术的应用所产生的增产效果，制约了红壤生产力提高；另一方面大量磷素积累在土壤中，不仅造成磷素资源的浪费，而且对水体环境安全构成一定威胁。这些既造成以往确定的土壤磷素临界值的实用性降低，需要重新鉴别并加以调整，又未顾及农业环境保护。因此，本项目提出目标作物土壤磷素生态临界值的概念，既保留了其原有的农学意义，又涵盖了现代农业生产的环境风险要求。在本研究中以中亚热带地区典型红壤为材料，以普通和高产型油菜和水稻为指示作物，在确定有效磷测定方法基础上，深入研究作物生长状态、红壤有效磷含量、红壤对磷素吸储与释供性能及其环境风险间的相互关系，旨在确定目标作物特定类型红壤磷素生态临界值，为"测土施肥"、环境保护和节约磷肥资源提供理论依据和技术途径。

本研究以我国南方地区不同母质发育的水田和旱地土壤为研究对象，通过盆栽试验、室内分析以及培育试验对不同母质发育红壤的有效磷测定方法，不同母质发育红壤的磷素吸附特性以及磷素流失的环境风险等分析研究。研究结果表明：. BrayⅠ法、Olsen法、Mehlich Ⅲ法和阴离子交换性树脂法之间均具有良好的相互替代性，并且均能在一定程度上反映土壤对作物的供磷能力，可以用来测定南方酸性红壤的有效磷。其中以BrayⅠ法测定的值与作物吸磷量及生长相关性最好，建议将BrayⅠ法作为南方酸性土壤的有效磷测定方法。. 不同母质发育土壤和同一母质发育的不同肥力水平的土壤对磷的吸附能力均存在差异。不同母质发育水田土壤的Xm：红粘土>红砂岩>花岗岩，K的变化趋势与Xm基本一致，说明红粘土母质发育的土壤吸磷能力最强同时也较难解吸。不同母质发育旱地土壤的Xm：红粘土>花岗岩>红砂岩，而K的大小为：红粘土>红砂岩>花岗岩。表明以红粘土母质发育的旱地土壤固磷能力最强，不仅吸附磷的量大，而且吸附的磷较难解吸；红砂岩母质发育旱地土壤对磷的吸持容量最小，但花岗岩旱地土壤吸附的磷却是最容易解吸的。. 对土壤磷吸附能力的影响：粘粒>活性铁>活性铝，均与水田土壤磷素吸附参数均成显著的正相关；有效磷含量与K成负相关；水田土壤的全磷含量、有机质和pH值与土壤磷吸附参数的相关性不显著。与不同母质发育红壤旱地的磷吸附能力呈正相关的因素：粘粒>活性铝；有效磷含量和pH值与磷素吸附呈现负相关；有机质，全磷，活性铁含量在本研究中与旱地土壤磷素吸附的相关性不显著。不同母质发育的土壤和同一母质发育的不同肥力水平土壤的标准需磷量值均有较大的差异，水田和旱地均表现为：红粘土>红砂岩>花岗岩。. 对土壤易解吸磷指标的分析表明，当红壤中的Olsen-P含量超过30mg kg-1时即会对水体环境安全造成威胁。本研究中已有2/3供试土壤的易解吸磷超过0.1mg L-1，对此类土壤要积极调整施肥措施和管理方式，定期监测其渗漏水的磷含量，防止其对水体环境产生更大的危害。