我國農(nóng)田磷平衡狀況與改善對策

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1、我國農(nóng)田磷平衡狀況與改善對策　　磷是植物必需的3種大量營養(yǎng)元素之一，自20世紀(jì)60年代以來，越來越得到重視。特別是20世紀(jì)80年代以來，隨著高濃度復(fù)合肥的出現(xiàn)，磷素被大量施入農(nóng)田，遠遠超出作物生長的需要從而造成土壤磷盈余，而土壤中過剩的磷又通過地表徑流、滲漏等多種途徑進入水體造成富營養(yǎng)化等環(huán)境問題。近年來，滇池、太湖藍藻以及沿海赤潮頻繁爆發(fā)，而磷被歸罪為元兇,也一度成為眾矢之的。磷平衡可以作為一種衡量土壤磷素投入產(chǎn)出的方法。國際上，20世紀(jì)90年代以來已被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)政策制定[1]、環(huán)境趨勢分析等方面，近年來還在面源污染控制[2]、畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力1等方面開展了研究應(yīng)用。如美國有些州已把

2、磷平衡方法作為保護水質(zhì)最佳管理措施（BMP）的技術(shù)方法之一[4],歐盟各成員國也把它作為一項優(yōu)先農(nóng)業(yè)環(huán)境指標(biāo)（priorityagri-environmentalindicators）[5],并根據(jù)每年統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行更新。　　我國學(xué)者也對磷平衡進行了大量研究，但是不同研究者的研究對象（畜禽養(yǎng)殖場、水產(chǎn)養(yǎng)殖場、湖泊、海洋、農(nóng)田地塊、土壤、作物）和研究角度（經(jīng)濟、環(huán)境、產(chǎn)量）不同，研究尺度（田塊、縣域、大區(qū)域、國家）和選取參數(shù)各異。本文從與農(nóng)業(yè)最直接相關(guān)的農(nóng)田視角出發(fā)，從農(nóng)田磷平衡的計算方法與磷素盈虧狀況兩個方面，綜述了近年來我國不同尺度農(nóng)田磷平衡的時空變異特征和不同類型作物種植農(nóng)田的磷平衡狀況，

3、并就改善我國農(nóng)田土壤磷平衡，提高耕地質(zhì)量的技術(shù)方法進行了探討?！　?農(nóng)田磷平衡的計算方法　　農(nóng)田磷平衡的計算，即以農(nóng)田為研究對象，對涉及農(nóng)田所有磷的輸入量和輸出量分別進行測算，并計算差減所得到的值。正值代表農(nóng)田磷素盈余，負值代表農(nóng)田磷素虧缺：磷平衡=磷輸入-磷輸出（1）也有人對其進行了修正，如徐夢等[6]提出耕地生態(tài)需磷量概念，磷平衡公式修正為：磷平衡=磷輸入-磷輸出-耕地生態(tài)需磷量（2）磷輸入和輸出涉及的參數(shù)眾多，一般來說，輸入項包括肥料、干濕沉降、種子等，輸出項包括作物收獲、淋溶損失等。具體計算時，計算參數(shù)可因每個計算者的研究目的、研究對象、擁有資料類型、獲取數(shù)據(jù)難易程度而自行取舍，缺失

4、的指標(biāo)也可以查閱文獻或者用經(jīng)驗值代替。計算磷平衡量，既可以根據(jù)進出農(nóng)田系統(tǒng)的各種物質(zhì)的量及其磷濃度進行簡單計算，也可以使用更加復(fù)雜的計算機支持的工具[4].根據(jù)數(shù)據(jù)，計算參數(shù)項可分為兩類：統(tǒng)計數(shù)據(jù)和試驗實證性數(shù)據(jù)。它們各有各的特點，統(tǒng)計數(shù)據(jù)便于掌握大范圍、長時段的時空變化；試驗實證性數(shù)據(jù)更利于表征試驗地塊的特定情況，也為區(qū)域參數(shù)的確定提供參考值?！　H上，磷平衡應(yīng)用最為廣泛的是經(jīng)合組織[7],其核算的磷輸入項包括化肥施用、動物糞便還田、大氣沉降、有機肥和種子帶入，輸出項包括各種農(nóng)作物和牧草的吸收。受數(shù)據(jù)可得性制約，有機肥項沒有核算綠肥、商品有機肥、污泥、餅肥等有機肥源帶入的磷。在國內(nèi)，全國

5、范圍測算磷平衡的研究方面，較早地有1996年魯如坤等[8]利用全國6個試驗站數(shù)據(jù)，比較系統(tǒng)地分析了我國農(nóng)田磷主要輸入輸出參數(shù)特征。輸入?yún)?shù)包括有機肥、降雨、灌溉水，輸出參數(shù)包括作物養(yǎng)分含量、養(yǎng)分消耗量、養(yǎng)分淋失、徑流損失。李書田等[9]測算全國磷平衡時，輸入項包括化肥、有機肥、灌溉、降雨、種子帶入農(nóng)田的磷，輸出項包括作物吸收（包括籽粒和秸稈）和養(yǎng)分損失（按20%估算）。　　小區(qū)域研究（如以縣為研究單位）方面，張慧等[10]研究了北京兩個縣的磷平衡狀況，涉及的參數(shù)比較多：輸入項包括化肥施用、有機肥、種子、降水和灌溉水帶入，輸出項包括作物吸收、淋溶損失和侵蝕損失。而武蘭芳等[11]研究山東省禹城

6、和湖南省桃源兩個縣的磷平衡時，輸入項主要考慮化肥磷和糞便磷，輸出項主要是糧、棉、油、菜和茶果等農(nóng)作物產(chǎn)品?！　∮嘘P(guān)計算磷平衡時所需要的各種輸入輸出參數(shù)的具體取值，近年出版的《蔬菜養(yǎng)分資源綜合管理理論與實踐》[12]和李書田等[9]的文章分別對蔬菜作物、大田作物種植的磷輸入、輸出參數(shù)進行了系統(tǒng)性匯總，可供讀者參考使用?！　?我國農(nóng)田磷平衡狀況　　許多學(xué)者從不同尺度和角度對我國土壤磷平衡狀況進行了研究。從研究尺度來看，有國家尺度、省級尺度，也有流域尺度和縣級尺度；從研究角度和內(nèi)容來看，計算磷盈虧比例、單位耕地面積磷盈虧強度，以比較不同區(qū)域之間農(nóng)田磷平衡的差異是比較常見的，也有一些對作物磷平衡狀況

7、的專項調(diào)查，比較不同作物之間或同一種作物不同區(qū)域間磷平衡的差異?！　?.1我國農(nóng)田磷平衡的時空變異特征　　全國范圍來看，磷的投入超過作物移出，我國農(nóng)田磷平衡表現(xiàn)為整體盈余，且目前盈余程度仍在加?。煌瑫r，全國農(nóng)田土壤磷平衡存在很大時空變異?！　￡P(guān)于全國農(nóng)田磷的總盈余量和盈余強度，不同研究者的測算結(jié)果差異較大，這主要是由于不同研究者所采用的研究方法、考慮因素不同，數(shù)據(jù)精度不同，因而不同研究者的測算結(jié)果之間不宜進行