施用氰氨化钙和秸秆对淹水设施土壤磷释放动态特征的影响

2023-06-21 07:55:26周岩靳嘉雯邬刚陈硕丁帅陈清崔建宇张帅
农业环境科学学报 2023年5期

周岩,靳嘉雯,,邬刚,陈硕,丁帅,陈清,崔建宇,张帅*

(1.农田土壤污染防控与修复北京市重点实验室,中国农业大学资源与环境学院,北京 100193;2.安徽省农业科学院土壤与肥料研究所,合肥 230031)

磷是作物生产中必不可少的大量营养元素,受土壤矿物吸附固定等因素影响,磷肥施入土壤后大部分会与土壤中铁、铝、钙、镁等阳离子结合,形成难溶性磷酸盐,难以被植物直接吸收利用[1]。为保障土壤磷素供应水平,农业生产中常过量施用磷肥,导致大量磷素盈余在土壤中,伴随灌溉水流失威胁地下水环境[2-3]。同时,农业生产中的耕作方式、灌溉措施以及土壤改良措施等均可以通过影响土壤理化性状(如土壤水分、pH、碳酸钙、铁铝氧化物和有机碳含量等)影响土壤中残留磷素的赋存形态,例如促进土壤中稳定磷向不稳定磷转化,改变土壤磷素迁移流失风险等[4-6]。

我国长江中下游地区设施农业生产中,常对夏季休耕土壤进行淹水并配施氰氨化钙和作物秸秆的措施,结合高温营造土壤厌氧条件,实现土壤病害/虫害防治和土壤酸化/盐渍化改良[7]。氰氨化钙(俗名石灰氮或碳氮化钙,英文名Calcium cyanamide,分子式CaCN2)是一种碱性缓释肥料(pH 12),可以为土壤提供丰富的钙和氮元素,其水解产物单氰胺和双氰胺还具有消毒、灭虫、防病的作用[8-9]。淹水条件下,秸秆分解则可以促进土壤快速实现厌氧环境[10]。

大量研究证实,淹水土壤中的铁还原过程是导致土壤磷素释放的关键机制之一。氰氨化钙和秸秆的投入可以改变淹水土壤的理化性状,也可能直接或间接地改变土壤磷素赋存形态进而影响淹水土壤的磷素释放和迁移风险。……

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