（土壤学专业论文）基于GIS的成都平原土壤磷素变化特征研究.pdf

摘要 根据成都平原区11 7 个样点的调查资料，采用g i s 与地统计学结合的方法，研究 成都平原土壤磷素及其影响因素，包括土壤颗粒组成、有机质和p h 值等土壤性质的 空问变异特性。通过用问试验开发和验证基于g i s 的确定性的非机理模型，并将其应 用于区域磷素行为模拟。对稻麦轮作制度下磷肥用量、灌水量、磷素损失途径及其利 用效率的区域分布进行了评价。研究结果分述如下： 2 0 0 2 年成都平原0 - 2 0 c m 、2 0 4 0 c m 和4 0 1 0 0 c m 三层土壤全磷含量分别为 o 8 6 + 0 3 9 9k g 、o 6 2 士0 2 7 9k g “和0 5 9 士0 2 2 9k g ，每层土壤全磷空间分布均呈团块 状，总体分布呈从平原东北部向西南部逐渐减少的趋势。三层土壤速效磷含量分别为 1 4 3 士1 2 8 m gk g - 。、7 0 土4 8 m gk g 。和7 1 5 ，5 m gk g ，每层土壤速效磷空闯分布均呈条 带状，其总体分布呈从东部向西南部逐渐减少的趋势。 土壤颗粒组成、有机质、p h 值、农业管理措施和土地利用方式对土壤磷素含量 都有一定影响。其中，表层土壤粉粒含量与土壤全磷和速效磷含量呈显著的正相关： 表层土壤有机质与土壤全磷之间也呈显著的正相关，但与土壤速效磷之间相关不显 著：而表层土壤p h 值与土壤全磷和速效磷之阳j 均呈极显著的f 相关。在近2 0 年间 成都平原耕地土壤磷养分的平衡指数介于1 0 9 - 2 5 3 ，导致土壤磷素含量总体上升。 此外，成都平原表层土壤全磷和速效磷含量均为菜地 水田 旱地。 两个田问试验点试验结果表明，成都平原表层土壤在小麦生育期中，土壤全磷、 有机磷和o p 含量总体呈增加趋势，a 1 p 、f e - p 与c a - p 含量总体呈下降趋势；在水 稻生育期中，土壤全磷、有机磷、a i p 、f e p 、c a - p 与o p 含量总体呈下降趋势。 在作物不同生育期中，土壤有机磷与其它形态磷素的相关性达不到显著水平，a i p 和f e p 在各个土层均呈显著或极显著j 下相关，c a p 和o p 与其它形念的磷素相关性 不显著。在土壤剖面中，不同形态的磷素含量从上到下总体呈下降趋势。 以罔间试验结果和区域土壤磷素估算为基础，建立了确定性的非机理运移模型。 用r ； 问试验资料和室内土柱模拟试验对该模型的验证结果表明，该模型的模拟值与实 测值吻合较好，可用于区域磷素运移模拟。模拟结果表明，模拟期问成都平原全区 l m 土体的磷素累积通量即l m 土体的磷素损失量的平均值为3 9 1l k gh m ，占全区平 均施磷量的1 8 ，9 6 。且土壤磷素损失量的空间分布呈条带状，表现出的变化趋势为 由西向东损失量逐渐增加。此外，土壤磷素损失量与灌水量和施肥量之间呈极显著正 相关。模拟期间成都平原区全区磷素利用效率在1 1 7 8 k g k 9 1 2 1 8 0 k gk g 一1 之间。其空 问分布呈条带状，高值区( 1 8k gk g 。) 主要分稚在都江堰至成都市郊一带，并向两 侧逐渐减少：低值区( 1 8 k gk g 。1 ) m a i n l ye x i s t e di nd u j i a n g y a na n dc h e n g d u ，a n df r o mw h i c hr e d u c e dg r a d u a l l yt o w a r d s b o t hs i d e sw h i l e t h el o w e s tv a l u er e g i o n s ( 1 3 9k g 。) 主要分布在成都市郊和彭州一带并向四周逐渐减少。这是由于 这一区域蔬菜种植面积广，箍用磷肥的量也高于平原内其它区域。因此，其土壤全磷 含量较高。龙泉驿区西南部、邛崃市西南部和蒲江县西南部为全磷的低值区，含量小 于0 5 9 k g ，原因是这些区域处于平原边缘地带，其社会经济条件和农业集约化程度 较差，磷肥的投入量较低。成都平原2 0 l o o c m 土壤全磷含量空间分布与o - 2 0 c m 土 壤的类似( 图3 2 b ，图3 2 c ) ，高值区( o 8 9k g 。1 ) 同样分布在彭州一带，并向周围 逐渐减少，但含量大幅降低；低值区( 0 5 9k 9 1 ) 的范围扩大，青白江和金堂均有 分布。以上情况均说明成都平原o - 2 0 c m 土壤全磷含量高于2 0 c m 以下土壤。 a o 2 0 c r n b 2 0 4 0 c m c 4 0 l o o c m 图3 2 + 壤辛磷含量等值线图( gk g - ) f i g3 ，2c o n t o u rm a p sf o rs o i lt o t a lp h o s p h o r u sc o n t e n t ( gk 岔1 ) 1 9 n氏节 一群 n a 茅 一渺 n a 爹 一雾 3 2 土壤速效磷空间变异 3 2 1 基本统计特征 常规统计结果表明( 表3 3 ) ，按照全国第二次土壤普查土壤速效磷的含量分级标准， 该区2 0 0 2 年0 - 2 0 c m 土壤速效磷含量为中上= 水平，2 0 - 1 0 0 c m 七壤速效磷含量大幅降 低。各层速效磷含量的变异系数分别为o 8 9 、0 ，6 9 和0 7 8 ，表明土壤速效磷含量受外 界因素影响大，空间变异较为明最。而4 0 1 0 0 c m 土壤速效磷含量略高于2 0 4 0 c m ， 躁因与成都平原土壤多以冲积物形成有关。 表3 3 十壤速效磷的统汁特征 t a b l e33s t a t i s t i c a lf e a t u r e so f s o i la v a i l a b l ep h o s p h o r u s 3 2 2 趋势分析 趋势分析显示( 图3 3 ) ，整个平原区域0 4 0 c m 土壤速效磷含量从西向东，由南 到北均呈一阶线形变化，为逐渐增加的趋势。表明平原东部和北部的0 - - 4 0 c m 土壤速 效磷含量较高，因此2 0 0 2 年成都平原0 一- 4 0 c m 土壤速效磷在从东至西方向和从南到 北方向上具一阶趋势效应。而4 0 1 0 0 c m 土壤速效磷含量从西向东呈一阶线形变化， 由南到北呈“u ”形变化，表明平原4 0 1 0 0 c m 土壤速效磷含量在东部和中部较高。 y zz z 圈3 3 - k 壤速效磷趋势分析 f i g 3 3t r e n da n a l y s i sf o rs o i la v a i l a b l ep h o s p h o r u s x 3 2 _ 3 变异函数的结构分析 本章采用a r c g i s 9 0 的地统计学组件计算不同闯距的半方差，选择拟合度最好的 球状模型进行套合获得土壤速效磷的各项参数( 表3 4 ) 。2 0 0 2 年成都平原0 - - 2 0 c m 土 壤速效磷含量块余值与基台值之比为0 , 7 9 ，表明其空间变异主要 】_ = | 随机性变异引起。 而2 0 - 1 0 0 c m 土壤速效磷含量块余值与基台值之比很低，表明成都平原耕层土壤以下 速效磷含量受外界因素干扰小，空间自相关很强。 表3 4 十壤速效磷卒问分析的地统计学参数 t a b l e3 4g e o s t a t i s t i c a li n d e x e sf o rs o l la v a i l a b l ep h o s p h o r u s 3 2 4 等值线图分析 根据以上土壤速效磷的空间变异拟合参数，利用a r c g i s9 0 中的地统计学组件获 得土壤速效磷含量的等值线图( 图3 4 ) 。2 0 0 2 年成都平原0 - 2 0 c m 土壤速效磷含量的 口岛 口岛1 5 3 2 0 m g k g 。1 ) 分布于平原彭州、郫县和成都市西南部一 带，且从这两个高值区向西南部逐渐减少。这是由于彭州、郫县和成都市郊、双流这 两个小区域均为研究区内社会经济条件较好和农业集约化程度最高，磷肥施用量也高 2 1 予平原内其它区域。因此，其土壤速效磷含量较高。此外，平原最西南部边缘区域为 速效磷含量的低值区，其含量小于5 m gk g 。2 0 - - - 4 0 c m 土壤速效磷含量空间分布呈团 块状( 图3 4 b ) ，高值区范围减少，仅在成都市郊双流一带分布，低值区范围扩大， 平原周边地区均有分布。而4 0 一1 0 0 c m 土壤速效磷含量空间分布同样呈团块状( 图 3 4 c ) ，高值区不仅范围减少，而且含量也有所降低，低值区范围进一步扩大。土壤 各层速效磷含量与全磷含量变化特征一致，表现出由上到下逐渐减少的趋势。 3 3 土壤磷素含量影晌因素分析 影响土壤磷素含量的因素较多，如母质来源、施肥耕作状况和土壤性质f 如颗粒组 成，有机质和p h 值) 等，因素之间也要互相影响。因此本节仅就土壤颗粒组成、有机 质、p h 值、农业管理措施和土地利用方式对土壤磷素含量的影响进行探讨。 3 _ 3 1 土壤颗粒组成 土壤颗粒组成是影响土壤磷素含量的重要因素之一。因此本文以o - 2 0 c m 土壤为 例探讨土壤颗粒组成的空间分布及其与土壤磷素含量之间的关系。 ( 1 ) 土壤颗粒组成的空间变异 土壤颗粒组成的统计特征 土壤颗粒组成的描述性统计表明( 表3 5 ) ，砂粒( 2 - 0 0 2 m m ) 、粉粒 ( o 0 2 - 0 0 0 2 m m ) 和粘粒( 0 0 0 2 m m ) 含量逐渐减少，表明成都平原土壤颗粒组成 以砂粒为主，土壤质地偏砂性。三者变异系数介于o 2 8 0 5 8 之间，表明样点间土壤 质地有一定差异。 表3 5 十壤颗粒组成的统计特征 t a b l e3 5s t a t i s t i c a lf c 砒u r c so fs o i lp a r t i c l ec o m p o s i t i o n 趋势分析 趋势分析显示( 图3 5 ) ，整个平原区域土壤砂粒含量从西向东变化趋势为逐渐降 低，这与土壤粉粒含量和粘粒含量变化趋势恰好相反。而由南到北方向上土壤砂粒含 蓼z。廖。攀。 a 砂粒 b 粉粒 。粘粒 翻35 十壤顿粒纽成为势分析 f i g 35t r e n da n a l y s i sf o rs o i lp a r t i c l ec o m p o s i t i o n 变异函数的结构分析 2 0 0 2 年成都平原0 n 2 0 c m 土壤砂粒含量块会值与基台值之比为o 7 9 ，表明其空间 变异主要由随机性变异引起，原因是岩石风化作用受外界影响较大。而土壤粉粒含量 和粘粒含量块金值与基台值之比很低，表明成都平原耕层土壤粉粒含量和粘粒含量受 外界因素干扰小，空间自相关很强。 表3 6 十壤颗粒卒问分析的地统汁学参数 t a b l e3 6g e o s t a t i s t i c a li n d e x e sf o rs o i lp a r t i c l ec o m p o s i t i o n 等值线图分析 根据以上土壤颗粒的空间变异拟合参数，利用a r c g i sd e s k t o p9 0 中的地统计学 组件获得土壤颗粒含量的等值线图( 图3 6 ) 。2 0 0 2 年成都平原o - 2 0 c m 土壤砂粒含量 的空间分布呈团块状，土壤粉粒含量与土壤粘粒含量空间分布呈斑块状，土壤粉粒含 量和土壤粘粒含量的空间分靠变化趋势与土壤砂粒含量大致相反，符合土壤颗粒的组 成规律。此外，通过对土壤颗粒含量和土壤磷素的等值线图的分析，土壤粉粒的空问 分布同土壤磷素的十分相似，集中成片的高值区均分绵于彭州和成都市郊一带，且从 高值区向西南部减少。说明土壤粉粒对土壤磷素的影响较大。 a 砂粒 b 粉粒 c 粘粒 幽3 6 十壤颗粒组成等值线圈( g k g “) f i g 36c o n t o u rm a p sf o rs o i lp a r t i c l ec o m p o s i t i o n ( gk g 1 ) ( 2 ) 土壤颗粒组成与土壤磷素的相关性分析 以0 - 2 0 c m 土壤为例，土壤颗粒组成与土壤磷素的相关系数表明( 表3 7 ) ，土壤 全磷与速效磷含量均与土壤粉粒含量呈现显著的正相关，说明土壤粉粒含量越高的土 壤保水、保肥能力越好，土壤磷素越不易于流失，造成土壤磷素含量与土壤粉粒含量 呈现极显著正相关。土壤磷素含量均与土壤粘粒含量呈负相关，其中土壤全磷与土壤 粘粒含量更是呈极显著负相关，说明了并非土壤颗粒越细，土壤磷素含量越高。 表37 十壤磷隶jl 壤颗粒盟l 成的相关系数 t a b l e3 7c o r r e l a t i o nc o e f f i c i e n t sb e t w e e ns o i lp h o s p h o r u sa n ds o i lg r e t r t u i ec o r t t e n t s _ ：_ = ：n 2 ii7 r 00 5 2 0 i7 8 ，n o l 卸2 3 2 3 3 2 土壤有机质 在施用有机肥的情况下，有机物质与土壤无机颗粒通过铁、铝和钙桥键复合，相 应地降低了土壤中铁、铝和钙离子的浓度，减少了这些离子对磷的固定。另外，有机 物腐解产生的有机酸，可以掩蔽土壤胶体或铁铝氧化物的吸附位点，从而减少土壤对 磷的吸附固定( 粱国庆等，2 0 0 ) 。因此土壤有机质同样对土壤磷素含量有影响。因为 土壤有机质在剖面上含量变化大，对磷素有一定的影响，所以本节研究0 - 1 0 0 c m 三 层土壤有机质的空间分稚。 ( 1 ) 土壤有机质的空间变异 基本统计特征 成都平原0 - 1 0 0 c m 土壤有机质含量的统计特征表明( 表3 8 ) ，随着深度的增加， 成都平原土壤有机质含量逐渐减少，其变异系数介于0 3 3 0 5 0 之间。 表3 8 十壤何机质的统计特征 ! ! ! ! ! j ：! ! 燮型兰! ! ! 业堡! ! ! i ! ! ! 瑾罂! ! 巴! ! ! ! 深度( c m )样奉数望尘堕堑丛粤- t 型l 壁三坠标准差变异系数偏度峰度 岵l gj 0 - 2 0l i76 96 6 52 9 92 851 0 603 50 6 536 6 2 0 4 0 l i7 i 34 3 4 i7 6 1 6 9 88 0 5 01 6 67 2 0 4 0 1 0 01 172 71 7 08 37 92 803 308 442 3 趋势分析 趋势分析显示( 图3 7 ) ，整个平原区域0 - 2 0 c m 土壤有机质含量从西向东，山北 到南均呈一阶线形变化，趋势为逐渐减少。2 0 c m 以下土壤有机质含量变化趋势也为 逐渐减少，但变幅不大。 y a0 2 0 c mb2 0 4 0 c m c4 i o o c m i 星| 37 士壤有机质趋势分析 f i g 37t r e n da n a l y s i sf o rs o i lo r g a n i cm a t t e r 变异函数的结构分析 2 0 0 2 年成都平原0 - 1 0 0 c m 土壤有机质含量块金值与基台值之比均大于0 7 0 ，表 明其空问变异主要由随机性变异引起。 表3 , 9 十壤有机质空问分析的地统计学参数 ! ! ! ! ! j ：! q ! ! 坠坠生! ! ! ! ! ! ! ! ：竺! ! ! 型! ! 瑾磐丝璺! 坠! 深度( c m ) 0 - 2 0 2 0 4 0 4 0 - 1 0 0 & 轴方位角( o ) 3 5 2 9 2 3 3 1 5 8 块务值( c o ) 6 l0 3 4 9 8 8 3 3 3 皋台值( c o + c ) 8 0 9 4 6 7 _ 3 5 4 7 9 c n ( c + c o ) o 7 5 0 7 4 07 0 等值线图分析 生删哪娜塑嚣篙 2 0 0 2 年成都平原各层土壤有机质含量空问分布大致相同，均呈由西向东逐渐减少 的分布趋势，高值区主要分布在平原西南部，低值区集中在东部龙泉驿等地分布，另 外可以看出，土层越深其高值区和低值区范围和含量越小，说明有机质含量随着土壤 深度的增加而减少。 r - i q s 1 2 3 1 3 9 k g 。1 ) 主要分布在成都市郊和彭州一带，并向周围逐渐减少；龙泉驿区西南部、邛崃市西南 部和蒲江县西南部为全磷的低值区，含量小于0 5 9k 9 1 。成都平原2 0 - 4 0 c m 和 4 0 1 0 0 c m 土壤全磷含量空间分布与0 - 2 0 c m 土壤的类似，高值区( o 8 9k g 。1 ) 同样 分布在彭卅l 一带，并向周围逐渐减少，但含量大幅降低；低值区( 2 0 m gk g 。) 分布于彭州、郫县和成都市西南部，且从这两个高值区向西 南部逐渐减少；平原西南部边缘区域为速效磷含量的低值区，其含量小于5 m gk g 。 成都平原2 0 4 0 c m 和4 0 1 0 0 c m 土壤速效磷含量空间分布格局与0 - 2 0 c m 土壤的类似， 但高值区含量和范围减少，仅在成都市郊一双流一带分布，低值区范围相应扩大，平 原边缘地区均有分布。 ( 3 ) 土壤颗粒组成、有机质、p h 值、农业管理措施和土地利用方式对土壤磷素 含量都有一定影响。其中，土壤表层粉粒含量与土壤全磷和速效磷含量呈现显著的j 下 相关；土壤表层有机质与土壤全磷之间呈显著的正相关，与土壤速效磷之间相关不显 著；土壤表层p h 值与土壤全磷和速效磷之间均呈极显著的正相关。在近2 0 年间成 都平原耕地土壤磷养分的平衡指数介于1 0 9 2 5 3 ，导致土壤磷素含量总体上升。此 外，成都平原表层土壤全磷和速效磷含量均为菜地 水嗣，旱地。 3 0 4 田间试验 在第三章中对整个成都平原的土壤磷素空间分布及变化情况进行分析后，为了系 统地研究磷在土壤中的形态和转化过程，详细了解土壤作物系统中的磷素行为， 还需进行罔阳j 试验。因为田间条件具有其特定性，其研究结果对实际的农业生产也更 具指导意义。因而本章采用阳间定位试验的方法研究了以稻麦轮作为主的成都平原土 壤磷素在剖面上的动态变化特征，旨在为实现浚区水土资源、磷肥资源高效利用和科 学合理地评估该区土壤磷素淋失风险提供理论依据。 4 1 试验条件 阳问试验阳共两块，位于成都平原腹心地带的成都市温江区金马镇，面积均为l 公顷，种植制度为小麦一水稻一年两熟，表层土壤质地分别为砂壤土和壤砂土。供试 土壤为成都平原分布范围广、代表性强的灰色冲积物水稻土。其中1 号试验罔施磷量 为2 3 2 k gh m 2 ( 折纯量) ，两季作物产量为1 1 6 5 0 k g h m ，2 号试验田施磷量为2 1 3 k g h m 。2 ( 折纯量) ，两季作物产量为1 1 0 0 0 k g h m 五。基本理化性质见表4 1 ( 为小春作物 播种前采样数据) 。由于2 号试验点的土层较浅，故采样深度只到土层以下8 0 c m 处。 表4 i 供试七壤的摹本理化性质 t a b l e41b a s i cp h y s i c a la n dc h e m i c a lc h a r a c t e r so fs o i l 4 2 剖面土壤磷素相互转化关系 上壤中各种形态的磷在迁移转化中互相影响，互相制约，且在小麦季和水稻季表 现出不同的变化趋势。本节着重研究小麦季和水稻季土壤中各种形态磷在垂直方向上 随时| - 自j 和深度的转化特征。 4 2 1 不同形态磷素随时间变化情况 ( 1 ) 1 号试验点 全磷随时间变化情况 1 号试验点在小麦生育期中0 - 2 0 c m 土壤中全磷含量范围在0 9 0 9k g 。至1 1 5g k g 。之间变化( 表4 2 ) ，且总体呈增加趋势，原因是随着作物的生长农户追施肥料的结 果。土壤剖面2 0 c m 以下土壤全磷含量的变化趋势与土壤剖面o 2 0 c m 处的有所不同。 在土壤剖面4 0 - 8 0 c m 处土壤全磷含量变化趋势呈先降低后增加的趋势，原因呵能是 在分蘖期至拔节期，小麦营养生长和生殖生长都非常旺盛，对养分需求量增加，导致 在土壤剖面0 - 4 0 c m 处的小麦根系大量吸收养分，使得土壤剖面4 0 8 0 c m 处土壤磷素 由于得不到磷素补充而出现降低的情况，而土壤剖面8 0 c m 以下土壤磷素含量呈增加 趋势，可能是磷在土壤剖面上下移所致。 表4 2l 叶试验点供试十壤争磷测定结果( gk 昏) t a b l e 4 2t e s tr e s u l t so f t o t a lp h o s p h o r u si nn o 1 ( gk g “) 在水稻生育期中0 2 0 c m 土壤中全磷含量范围在0 8 4 9k g “至1 3 4 9k g 。1 之间变化， 其它层次含量也普遍高于小麦季，原因是当地农户水稻季施肥量高于小麦季，而且灌 溉水带来的养分和土壤本身小麦季残茬的养分也可能导致土壤全磷含量较高。虽然水 3 2 稻磷肥施用量要高于小麦，但在水稻生育期中土壤各层次全磷含量总体呈降低趋势， 其原因可能在于淹水能促进磷酸铁盐的还原，更易于作物吸收，且水稻生长所需养分 多，导致水稻不断吸收大量养分，从而造成总体呈降低趋势；二是土壤淹水后养分易 随水分迁移，导致土壤各层次全磷含量总体呈降低趋势。 有机磷与无机磷随时间变化情况 a o 2 0 c m 土层变化情况 1 号试验点供试土壤有机磷与无机磷测定结果( 0 2 0 c m ) 列于表4 3 。 表4 31 v 试验点臼 试十壤磷素测定结果( 0 2 0 c m ) t a b l e4 3t e s tr e s u l t so f p h o s p h o r u si no - 2 0 c mo f n o 1 沣：一为占争磷甫量的i 分数 山表4 3 可知1 号试验点小麦季供试土壤有机磷含量占全磷含量的4 9 4 至 1 5 4 9 ，且有机磷所占比重总体呈上升趋势，原因与不断增加的植物残体有关。在小 麦拔节期时，有机磷所占比重有一定程度下降，原因是3 4 月是作物生长旺盛时期， 对养分需求量增加，有效养分不能满足其需要，促使高活性和中活性有机磷矿化以满 足作物生长发育的需要，同时随着气温的转暖，微生物活动频繁也为有机磷矿化提供 了条件。土壤无机磷中以o p 为主，占全磷含量的3 9 4 0 ( 1 3 2 5 5 5 7 4 ) ：其次 是c a p ，占全磷含量的3 0 2 5 ( 2 1 3 7 4 0 1 4 ) ：再次是f e p 和a i p ，分别占全 磷含量的1 4 5 2 ( 4 8 1 2 8 4 8 ) 和7 1 0 ( 2 1 8 1 4 0 5 ) 。同时由表3 可知， 随时间的推移在土壤剖面2 0 c m 处不同形态的无机磷发生了一系列的转化：a 1 一p 含量 先升后降，f e p 与c a p 含量总体呈下降趋势；而o p 含量则呈上升趋势。且几种形 态磷素的变化量与全磷的变化量基本一致，出现的偏差与作物吸收磷素和发生少量的 迁移有关。以上变化说明在土壤中各形态磷之间保持着相对稳定，在一4 定条件下可以 发生相互转化。 1 号试验点水稻季土壤有机磷含量在各个生育期均高于小麦季，原因除了土壤本 身全磷含量高于小麦季外，还有淹水抑制了微生物的活动，限制了有机磷的矿化。无 机磷中a i p 、f e p 与c a p 含量却低于小麦季土壤，因为麦稻轮作土壤作物最有效磷 源是a 1 一p 、f e p 和c a ，p ( 马保囤，2 0 0 2 ) ，又由于淹水能促进磷酸盐的还原，被作物 不断吸收，导致无机磷中a 1 p 、f e p 与c a p 含量偏低。o p 含量偏高是因为土壤本 身全磷含量高于小麦季，其本身特性也导致不易被作物所吸收。水稻季土壤不同形念 磷素的随作物生育期的变化趋势与小麦季有所不同。其中，有机磷含量及其所占全磷 的比重变化不大，表明淹水对有机磷的影响不大。a 1 p 含量先降后升，变化趋势恰 好与小麦季相反，表明了水稻与小麦在其生育期内对a 1 p 的不同需求。f e - p 含量变 化趋势与小麦季类似，亦呈减少趋势，所不同的是在水稻成熟期时f e p 含量有所回 升，原因是在水稻成熟期采样时，水田已经排水晒田，氧化还原电位升高，导致磷酸 铁盐大量生成。c a p 含量变化趋势为先升高，在成熟期降低，同样是由于受氧化还 原电位升高影响，p h 值下降，导致c a - p 含量降低。由于在淹水还原的状态下，部分 包被磷酸盐的水化氧化铁胶膜减少，因此o p 含量在水稻季随水稻生育期持续减少。 b 2 0 c m 以下土层变化情况 1 号试验点土壤剖面2 0 c m 以下土壤各形态磷素测定结果见图4 1 与图4 2 。 由图4 1 可看出，小麦季2 0 c m 以下土壤各形念磷素变化较明显的有o p 、c a - p 和有机磷；a i - p 与f e p 因其含量低，图上表现出变化不大，但通过分析各层数据可 知a l p 与f e p 同样变化很大。其中有机磷含量亦呈增加趋势，相对含量也维持在 1 0 左右。a 1 一p 与f e p 含量变化趋势与0 - 2 0 c m 土壤中的不同，总体呈增加趋势， 原因是土壤剖面0 n 2 0 c m 是小麦根系主要分布的深度，而作为作物有效磷源的a 1 p 与f e p 在此深度大量被吸收，导致了土壤剖面0 - 2 0 c m 土壤a i p 与f e p 含量降低， 而二e 壤剖面2 0 c m 以下又因磷素发生迁移而升高。在2 0 c m 以下土层，c a p 含量总体 呈减少趋势，o p 含量总体呈增加趋势。 乞6 0 0 _ 粤删 梨2 0 0 苗期分壤期拔节期成熟期 a2 0 4 0 c m 8 0 0 r+ 有机磷+ a 1p + f e - p+ c ap p6 0 0 * _ o - p 扣卜，入。 舡。l 兰兰e 三三= = 苗期分蘖期拔节期成熟期 8 0 0 f 6 0 0 罡 舅4 0 0 帮2 0 0 o 4 0 0 咖2 0 0 苗期 分蘖期拔节期成熟期 b4 0 - 6 0 c m i 。r f ep - 一c ap 引一二入， 一 盖4 0 0l 三、 帮2 0 0l = 车釜 寸 。= = = 型譬；离_ _ 刍 f 苗期分紫期拔节期成熟期 d8 0 - 1 0 0 c m 苗期分蘖期拔节期j 垃熟期苗期分蘖期拔节期成熟期 e1 0 0 1 2 0 c mf 1 2 0 一1 4 0 c r i a 幽4 i1 吁试验点小麦于；2 0 1 4 0 c m 十壤磷素变化趋势 f i g 4 1c h a n g e a b l e 【r e n do fs o i lp h o s p h o r u si n2 0 - 1 4 0 c md u r i n gs w e a ts o a s o ni nn ol 由图4 2 可看出，水稻季土壤剖面2 0 c m 以下各形态磷素变化均比较平稳，原因 可能与淹水有关。有机磷含量及其所占全磷比重较0 - 2 0 c m 土层有明显的降低，这可 能与土壤剖面2 0 c m 以下有机质减少有关。a 1 p 与f e p 含量总体呈减少趋势，原因 可能与淹水促进磷酸盐的还原有关。c a p 含量与o p 含量变化趋势与土壤剖面 一，昱)侧钾 0 - 2 0 c m 土层类似。 r 十有机磷+ a 1 一p f e p * _ c a p r d _ 0 一p 苗期分紫期拔节期成熟期 a2 0 4 0 c m 8 0 0 06 0 0 磐4 0 0 日吲2 0 0 0 8 0 6 粤4 螋z 8 0 0 。6 0 0 _ 警4 0 0 。 血i 】2 0 0 把 0 8 0 0 06 0 0 _ 誉4 0 0 一 删2 0 0 如 0 f f ；苗期分蘖期拔节期成熟期j 0 0r 一有机磷卜一a l p 8 0 0 + f e p * c a _ p 一 0 0r _ i 0 一p? 6 0 0 。l；：=-e：=：二：蚕t。 0 0 卜_ 掣2 0 0 0 = = = = = = = = = 墨墨墨墨墨墨_ _ _ - - - _ 0 苗期 分蘖期拔节期成熟期 苗期分蘖期拔节期成熟期 b4 0 6 0 c m 苗期分蘖期拔节期成熟期 d 8 0 - 1 0 0 c m 苗期分蘖期拔节期成熟期 f1 2 0 1 4 0 c m 豳4 2 15 试验点水稻季2 0 1 4 0 c m 十壤磷索变化趋势 f j 舀4 2 c h g e a b l e t r e n do f s o i lp h o s p h o r u s i n 2 0 - 1 4 0 e m d u r i n g p a d d ys e a s o n i n n 0 1 不同形态磷素含量的随作物生育期变化的相关性分析 土壤不同形态磷素之问相互的影响较为复杂。从表4 4 所列出的1 号试验点土壤 不同深度不同形态磷素的相关系数可见，多数相关不显著。以0 2 0 c m 土壤为例，除 o p 与全磷表现出显著j 下相关性外，其它形态磷素以负相关为主，但相关均不显著。 土壤其它各层与0 2 0 c m 的情况类似，这说明土壤中不同形态磷素之间，o p 对全磷 的贡献最大，而其它不同形态磷素之间相互影响呈此消彼长的关系，表明土壤不同形 态磷素在一定条件下可以发生相互转化。 一 j 筹 警 三一 箩 一 姗 ，堂昱v删姐 | 釜i i 圣 表4 4 10 试验点十壤h i m 深度小l 刊形态磷素的相关系数 t a b l e4 4c o r r e l a t i v em o d u l u so f d i f f e r e n tp h o s p h o r u sf o r m si nd i f f e r e n td e p t hi nn o r_ 牟：磷有机磷a 1 p f e - pc a - p 2 0 4 0 c m 4 0 , 6 0 c m 6 0 8 0 c m 8 0 1 0 0 c m 0 0 1 2 0 c m 2 0 1 4 0 c m 夸磷 何机磷 a 1 p f e _ p c a - p o p 牟磷 秆帆磷 a 1 p f e p c a - p o p 辛磷 自机磷 a 1 p f e p c a - p o p t 牟= 磷 有机磷 a 1 p f e p c a p o p 牟磷 有机磷 a 1 p f e p c a - p o p 伞磷 柯机磷 a i p f e p c a - p o - p 争磷 有帆磷 a i - p f e p c a - p o p 04 7 6 01 9 l 0 7 5 8 * 1 0 4 4 9 l 03 4 4 l 06 7 2 1 0 3 5 5 1 0 0 4 4 02 4 8 1 06 2 8 0 ，0 6 2 1 0 4 2 6 0 1 3 9 1 0 3 7 9 0 0 2 5 1 03 5 3 - 03 0 9 1 02 0 4 0 2 2 6 1 0 1 0 7 0 6 0 0 l 一0 4 l5 0 3 9 5 0 3 2 4 - 00 8 5 0 0 6 9 0 3 7 6 0 0 8 0 0 1 4 5 0 7 1 7 + 1 0 1 9 8 02 7 7 08 3 5 * * 1 02 0 8 0 2 2 4 03 8 4 1 0 0 9 7 0 0 0 4 07 5 7 * l 0 0 6 9 - 0 4 2 7 0 8 0 3 * l 0 2 1 9 0 3 6 0 0 1 2 7 00 4 1 1 00 9 4 0 2 7 0 0 3 2 2 0 1 8 0 0 1 9 9 06 1 7 o 0 0 1 03 8 0 1 o 6 2 7 0 4 5 0 0 4 7 5 0 3 3 3 1 0 0 7 0 0 5 2 5 05 3 5 0 2 4 8 0 6 6 7 0 1 8 0 04 1 2 0 4 8 6 07 5 4 * 03 0 6 0 1 6 0 06 8 8 o l5 7 06 6 1 00 0 6 03 3 5 0 1 1 2 05 6 8 08 8 0 * * 06 6 9 0 1 0 8 0 4 6 0 03 9 3 l 08 6 5 + 0 4 8 1 04 6 l - 0 1 4 1 0 6 0 2 l 08 9 6 * * o 5 6 l o l5 7 0 2 5 0 02 6 6 07 6 1 + 08 1 4 + 02 2 8 0 1 8 9 0 5 7 5 0 6 7 7 0 3 9 6 04 8 2 03 5 5 0 0 4 7 沣：n - 8 ，r o 。5 印7 0 7 ，r oo l = o8 3 4 由表4 4 可知，l 号试验点土壤有机磷仅在2 0 , - 4 0 c m 土层与土壤全磷含量随作物 生育期变化呈显著性相关。a i p 和f e p 与其它形态的磷素之间的相关性比较一致， 且a 1 一p 和f e p 除在0 2 0 c m 土层、2 0 4 0 c m 土层和8