農(nóng)業(yè)土地利用中磷流失研究進(jìn)展

楊鑫芳，李欣欣，李晉超，閆瑞，閆勝軍，趙富才，郭青霞

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，山西 太谷030801）

非點(diǎn)源（Non－point source）污染也稱面源污染或者分散面源污染，它是指在降雨徑流的沖刷和淋溶作用下，大氣、地面和土壤中的溶解性物質(zhì)或固體污染物質(zhì)進(jìn)入江河、湖泊、水庫和海洋等水體而造成的水環(huán)境污染。其中，農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的概念是與點(diǎn)源污染相對(duì)的，是指溶解性的或非溶解性的污染物從非特定的地域，在降水和徑流作用的沖刷下，通過徑流過程匯入受納水體而引起的污染［1］。

實(shí)踐中的農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染主要包括化肥農(nóng)藥的施用，農(nóng)村家畜糞便及垃圾的排放、水土流失及其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中造成的非點(diǎn)源污染。全球范圍來看，30%～50% 的地球表面已受到非點(diǎn)源污染的影響，并且在全世界不同程度退化的12億hm2耕地中，約有12%是由農(nóng)業(yè)面源污染引起的［2］。農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染影響了全球陸地面積的30%～50%［3］。氮、磷是引起農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的主要污染物。盡管許多研究表明，農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染中磷的輸出負(fù)荷明顯低于氮的輸出負(fù)荷，但是我們不能忽視磷對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染的貢獻(xiàn)率。根據(jù)研究表明［4］：對(duì)于湖泊、水庫等封閉性水域，當(dāng)水體內(nèi)無機(jī)態(tài)總氮含量大于0．2mg·L－1，PO43－－P的濃度達(dá)到0．02mg·L－1時(shí)，就有可能引起藻華現(xiàn)象的發(fā)生。因此與氮相比，磷才是引起水體污染的重要原因，研究農(nóng)業(yè)土地利用中磷流失的特征和規(guī)律，了解其主要影響因素和控制措施，對(duì)流域環(huán)境治理和土地利用優(yōu)化具有一定的指導(dǎo)意義。

1 國內(nèi)外研究進(jìn)展

在20世紀(jì)初，英國科學(xué)家 Warrington［5］已經(jīng)長(zhǎng)達(dá)幾十年致力于土壤中養(yǎng)分流失研究，當(dāng)時(shí)對(duì)氮流失研究居多，磷流失研究極少，整體上養(yǎng)分流失并沒有得到更多的重視，此階段大多是土壤侵蝕方面的研究。20世紀(jì)70年代初，過度施肥引起的水體污染受到大家的關(guān)注，歐美一些國家如美、英及及亞洲國家日本等率先進(jìn)行了大量的研究［6］，研究主要集中在控制來自農(nóng)業(yè)的水土流失和養(yǎng)分損失，減少農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染的影響。一些學(xué)者開始關(guān)注磷流失的問題，對(duì)磷流失有了初步認(rèn)識(shí)。80年代以后，人們逐漸提出通過養(yǎng)分管理、土地管理、施肥方式、耕作方式等來控制農(nóng)田磷的流失，這些措施在實(shí)踐中證明是行之有效的，說明磷流失引起的環(huán)境問題受到了重視，學(xué)者們開始注意磷污染負(fù)荷控制管理的研究，從農(nóng)田灌溉、施肥、建立緩沖帶、土地利用方式等方面進(jìn)行了不同的探討。

相比國外學(xué)者的研究，我國對(duì)磷流失的研究起步相對(duì)較晚，對(duì)其引起非點(diǎn)源污染的研究更晚，至今還未形成比較完善的體系。我國學(xué)者對(duì)農(nóng)業(yè)土地利用中磷流失的相關(guān)研究大約始于20世紀(jì)60年代對(duì)土壤肥力徑流損失的研究。20世紀(jì)80年代的湖泊富營養(yǎng)化調(diào)查是我國營養(yǎng)元素污染負(fù)荷（非點(diǎn)源污染）研究的真正開始，此后大量研究主要由城市非點(diǎn)源污染逐漸轉(zhuǎn)移到農(nóng)村非點(diǎn)源污染，先后在于橋水庫、珠海前山河流域、滇池、太湖、巢湖、晉江流域、東江流域等地方開展工作［7］。其中一些學(xué)者如劉楓等［8］首次將通用土壤流失方程用于中國非點(diǎn)源污染的危險(xiǎn)區(qū)域識(shí)別，促進(jìn)了非點(diǎn)源污染研究的發(fā)展。90年代，馬曉［9］和孫璞［10］等一些學(xué)者開始關(guān)注磷養(yǎng)分的流失問題，后者提出農(nóng)田水塘對(duì)地塊氮磷流失有截留作用。馬曉［9］指出總磷的非點(diǎn)源污染主要來自農(nóng)業(yè)土地利用。近年來學(xué)者們已經(jīng)對(duì)我國農(nóng)業(yè)土地利用磷流失進(jìn)行了大量的研究，對(duì)防治水體富營養(yǎng)化起到了重要的作用。

2 磷流失的主要影響因素

2．1 植被覆蓋度

夏立忠等［11］采用連續(xù)定位監(jiān)測(cè)的方法，指出在植被覆蓋度的影響下，與種植季節(jié)性牧草和旱坡地常規(guī)小麥——花生附設(shè)紫花苜蓿生物籬相比，種植多年生牧草（紫花苜蓿）和旱坡地常規(guī)小麥——玉米模式附設(shè)香椿植物籬，能有效地減少土壤和泥沙態(tài)氮、磷流失。王曉燕［12］通過人為設(shè)置坡面徑流小區(qū)和氣象站，從土壤—徑流—泥沙過程，探討北京密云石匣小區(qū)不同植被覆蓋度對(duì)土壤磷流失的差異。單包慶［13］采用中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心環(huán)境水化學(xué)國家實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的野外人工降雨模擬裝置對(duì)5種典型的土地利用類型（油菜地，蔬菜地，水稻田，村莊場(chǎng)院和森林坡地）磷污染物輸出進(jìn)行了模擬，指出徑流量的大小與植被覆蓋度有關(guān)。坡度大，土層質(zhì)地緊密，地表無枯枝落葉層，土壤入滲總量小，產(chǎn)生的徑流量最多；坡度小，土層質(zhì)地疏松，前期含水量最低，土壤入滲量大，產(chǎn)流量最小。綜上可見，植被覆蓋度越高，土壤侵蝕和養(yǎng)分流失越小，引起土壤中的磷流失減少。可能的原因：一方面，作物根系改變了土壤的結(jié)構(gòu)，促進(jìn)水分的入滲，減少了地表徑流；另一方面，植物葉片可以降低雨水對(duì)地面的侵蝕，起到一定的緩沖作用，植物葉片覆蓋一定程度上保護(hù)了地表土的穩(wěn)定性，對(duì)減少土壤和徑流中的磷流失有很大幫助。這也是同一塊地，間種或套種比單一種植、多年生植物比季節(jié)性植物、退耕還林后比退耕還林前土壤和徑流中磷流失減少的原因。

2．2 降雨及土壤侵蝕

根據(jù)2010年人民網(wǎng)關(guān)于我國水土流失問題及防治對(duì)策的專題講座可知，全國現(xiàn)有土地侵蝕面積達(dá)到357萬km2，占國土面積的37．5%；從東、中、西三大區(qū)域分布來看，東部、中部、西部水土流失面積分別占全國土壤侵蝕面積的2．6%、14．3%、83．1%。年均土壤侵蝕量為45．2億噸。Greenhill等［14］指出對(duì)于施肥不久的牧草地，經(jīng)過24小時(shí)暴雨所形成的徑流中磷濃度高于其他時(shí)間段，這說明施肥后初次降雨是磷流失的關(guān)鍵時(shí)期。Ward等［15］提出遷移轉(zhuǎn)化、水土流失、徑流對(duì)磷流失的影響過程及研究意義。鄭粉莉［16］認(rèn)為在坡度一定的情況下，坡上方來水量引起坡下方侵蝕量隨上方來水量和來水強(qiáng)度的增大而增大。徐泰平等［17］指出徑流產(chǎn)生不同階段養(yǎng)分流失有規(guī)律性變化。在不同的產(chǎn)流階段中，以初始階段氮、磷流失嚴(yán)重，徑流中養(yǎng)分輸出濃度最高。據(jù)此可認(rèn)為在特定的條件下，降雨（降雨強(qiáng)度、降雨量、降雨時(shí)間）及土壤侵蝕是影響磷流失的重要因素，磷流失量隨降雨量和降雨強(qiáng)度的增大而增大，在降雨的初期比后期引起的磷流失嚴(yán)重。

2．3 土壤物理化學(xué)性質(zhì)

土壤質(zhì)地指土壤中不同大小直徑的礦物顆粒的組合狀況，是土壤主要的物理性質(zhì)之一。土壤質(zhì)地與土壤通氣、保肥、保水狀況有密切關(guān)系。土壤粘粒是養(yǎng)分流失的主要載體，粒徑的大小決定養(yǎng)分流失量的大小，粒徑大容易引起磷流失。王洪杰等［18］指出土壤中大部分養(yǎng)分含量與土壤顆粒含量之間有一定的相關(guān)性，土壤全磷與粉粒（0．002～0．02mm）含量呈顯著的負(fù)相關(guān)，與砂粒（0．02～2 mm）含量呈極顯著的正相關(guān)。

土壤的化學(xué)特性是磷流失的影響有重要的作用，土壤的化學(xué)特性對(duì)磷流失的影響體現(xiàn)在土壤中礦物質(zhì)含量的高低。Samadi等［19］研究澳大利亞西南部的14種堿性石灰性土磷的遷移及土壤成分對(duì)磷遷移的影響，磷肥的利用率在很大程度上受土壤化學(xué)成分影響，土壤中有效磷（NaHCO3－extractable P（Olsen－P））的下降遵循二階動(dòng)力學(xué)方程，其中動(dòng)力學(xué)速率常數(shù)K因子大小土壤中FeO（oxalate－extractable Fe）、Ald和 Fed（citrate－dithionite－bicarbonate（CDB）－extractable Al and Fe），陽離 子 交 換 量 CEC（cation－exchange capacity）、CaCO3自由粘土含量等因素成正相關(guān)關(guān)系。和Austin等［20］通 過 選 取the Shepparton Irrigation Region 4種不同比率的過磷酸鈣（250，500，750，and 1000kg·hm－2），發(fā)現(xiàn)，在一次灌溉徑流事件中，磷流失的起始濃度明顯高于后期濃度，磷流失量與過磷酸鈣含量成正比。Pote［21］使用萃取法研究土壤中測(cè)試磷與可溶性磷和生物可利用磷的相關(guān)性，從54塊草地上采取0～2cm深的土樣，模擬降雨條件，1小時(shí)100mm的降雨收集徑流30分鐘，可溶性磷的濃度為0．31～1．81mg·L－1，生物可利用磷的濃度為0．37～2．18mg·L－1，這表明土壤中不同形態(tài)的磷的流失量不同。土粒的物理和化學(xué)性質(zhì)在一定程度上影響著磷流失。Ryden［22］也指出了徑流中影響磷流失的物理和化學(xué)影響因子及各土地利用方式下的磷含量。劉方等［23］通過對(duì)貴州中部黃壤早坡地進(jìn)行采樣以及采用無界徑流小區(qū)法收集地表徑流樣品，探討長(zhǎng)期施肥下旱地磷素水平與地表徑流磷濃度的變化及其對(duì)水環(huán)境的影響，結(jié)果表明，長(zhǎng)期施肥下黃壤旱地的磷素水平不斷提高，CaCl2浸提磷（溶解態(tài)活性磷）和NaOH攝提磷（藻類可利用的土壤總磷）與土壤全磷或有效磷之間存在顯著的相關(guān)性，土壤富磷化的同時(shí)，旱地磷對(duì)水環(huán)境影響的潛能明顯提高，說明土壤中磷流失增加。

2．4 坡度

段永惠等［24］在對(duì)滇池流域不同坡度農(nóng)田土壤對(duì)全磷流失量影響研究表明，6°、12°、18°和24°坡度農(nóng)田土壤年全磷流失量分別為2．5、5．4、6．0、6．2kg·hm－2，隨坡度增大，磷流失量變化先增加后減少，說明該流域磷流失可能存在一個(gè)臨界值。這與孟慶華等［25］的研究一致。王曉燕［12］提出磷流失的臨界坡度在15°～20°范圍內(nèi)，坡度為15°左右的土地應(yīng)該采取生物措施和工程措施防止水土流失。此后，梁濤［26］也提出磷流失隨坡度變化會(huì)存在“養(yǎng)分臨界坡度”，但是臨界坡度在22°～26°范圍內(nèi)。綜上可知，坡度是影響磷流失的重要因素。徑流中的磷含量在一定程度上隨坡度的增加而增加，到達(dá)一定程度后，徑流中的磷含量就會(huì)減少，這說明徑流中的磷含量受地形因素的影響。因此推斷國家規(guī)定25°以上的坡耕地實(shí)施有計(jì)劃、有步驟的退耕還林的政策具有一定的科學(xué)依據(jù)。

2．5 土地利用方式

不同土地利用方式造成的磷流失量有明顯的差異，主要機(jī)理是土地利用方式可以對(duì)土壤理化性質(zhì)和地表植被覆蓋產(chǎn)生影響。Eila等［27］研究芬蘭基于重粘土條件下的大麥田和草地中地表徑流和土壤浸出引起的磷流失，指出大麥田的磷流失以顆粒態(tài)磷（PP）為主，草地的磷流失以可溶性磷（DP）為主。孟慶華等［25］研究了三峽庫區(qū)5種代表性土地利用方式對(duì)養(yǎng)分流失的重要性，結(jié)果得出不同土地利用方式造成的徑流養(yǎng)分輸出明顯不同，坡地農(nóng)田＞梯田農(nóng)田＞梯田果園＞坡地果園。王洪杰等［18］指出不同土地利用方式下引起的土壤養(yǎng)分分布及土壤顆粒的變化，其中受施肥狀況的影響，經(jīng)濟(jì)園林土壤磷素比非經(jīng)濟(jì)林土壤磷素（林地、裸地、旱地）普遍偏高。

2．6 土地集約度

磷流失的影響還體現(xiàn)在土地的集約化程度方面。Jaan等［28］基于 Mander等［29］的研究基礎(chǔ)上和整合了1995年～2011年的ISI學(xué)術(shù)期刊，深入研究了存在于河岸流域的營養(yǎng)元素循環(huán)，主要關(guān)注人類的影響如土地利用集約化，來自集約型管理流域的中位線區(qū)平均每年有0．3～1．9kg的磷流失。而來自粗放型管理流域的中位線區(qū)平均每年只有0．02～0．2kg的磷流失，明顯低于集約型管理流域。這與 Wendt［30］和 Hurgrave［31］的研究結(jié)果一致，原因是集約型管理比粗放型管理受到更高程度的人為干擾，而且植被覆蓋度不穩(wěn)定，容易變化。

3 磷流失的控制措施

3．1 基于磷來源的控制

3．1．1 合理施用磷肥和含磷農(nóng)藥

施肥對(duì)磷的流失有很大的影響。一些農(nóng)戶由于對(duì)農(nóng)業(yè)知識(shí)缺乏，為了追求高產(chǎn)，施用過量的磷肥，結(jié)果不但達(dá)不到預(yù)期的效果，還造成了營養(yǎng)元素的流失，引起一定的農(nóng)業(yè)污染。Smith［32］提出合理的施肥可以減少土壤中不必要的磷素富集和磷素后續(xù)浸出。合理的施肥包括合理施的肥措施、施肥強(qiáng)度和施肥時(shí)間3方面。

（1）施肥措施：化黨領(lǐng)等［33］認(rèn)為冬小麥—夏玉米輪作廣泛分布在我國北方石灰性土壤上，這種土壤供磷能力差，提出按作物對(duì)磷肥的肥料反應(yīng)進(jìn)行施磷。因此冬小麥—夏玉米輪作中，磷肥在冬小麥、夏玉米間應(yīng)該合理分配。比如在小麥、玉米輪作中，將磷肥重點(diǎn)施在小麥上；水旱輪作中，將磷肥重點(diǎn)施在旱作上；禾本科與豆科輪作中，將磷肥重點(diǎn)施在豆科作物上等。孫政才［34］研究認(rèn)為，夏玉米對(duì)磷肥的反應(yīng)沒有小麥敏感，小麥、夏玉米兩茬需要的磷肥，可全部或2／3施在小麥上，因此，土壤速效磷含量較高，而上茬小麥?zhǔn)┝琢坑州^大的田塊，下茬玉米可不施或少施磷肥。

（2）施肥強(qiáng)度：磷肥與氮、鉀肥或有機(jī)肥配施，可提高磷的利用率，減少磷的固定［35］。段永惠等［24］在對(duì)滇池流域施肥措施和施肥強(qiáng)度對(duì)年全磷流失量研究表明，磷肥施用強(qiáng)度與農(nóng)田徑流全磷負(fù)荷具有一定的正相關(guān)性，提出施尿素和普鈣處理既能獲得最高作物產(chǎn)量，又能有效地降低全磷流失量。李宗軍等［36］通過研究指出合理配施磷鉀肥對(duì)提高花生產(chǎn)量具有重要的作用，其N90P90K90、N180P90K90可使花生凈收益達(dá)到最好，說明節(jié)肥、增產(chǎn)、增效只有在合理的氮磷鉀配比下才能實(shí)現(xiàn)。張愛平等［37］通過寧夏引黃灌區(qū)田間小區(qū)試驗(yàn)，明確了該區(qū)合理的施磷量，得出合理施用磷肥（60～120 kg·hm－2）能提高春小麥籽粒產(chǎn)量和生物量。當(dāng)施磷量為120kg·hm－2，小麥籽粒產(chǎn)量最高，為6215kg·hm－2，為當(dāng)?shù)卮盒←満侠硎┓侍峁┝丝茖W(xué)依據(jù)。劉德林［38］和薛峰［39］研究中指出減少20%的常規(guī)N、P肥料可以有效降低徑流中的N、P含量，進(jìn)而降低向自然環(huán)境中排放的總氮、磷量。在農(nóng)業(yè)土地利用中采取這種減施增效途徑與模式為提高作物的氮磷利用率及產(chǎn)量提供技術(shù)支撐，最終達(dá)到產(chǎn)量效益、肥料效益、環(huán)境效益三者的統(tǒng)一。

（3）施肥時(shí)期：施用磷肥的最好季節(jié)在晚秋、初冬、晚春和初夏［40］，磷肥以一次性基肥施入較好，在1個(gè)輪作周期中，應(yīng)統(tǒng)籌施用磷肥，盡可能發(fā)揮磷肥后效。

除此之外，長(zhǎng)期噴灑富含有機(jī)磷的殺蟲劑、除草劑等含磷農(nóng)藥，一方面會(huì)導(dǎo)致土壤中磷素富集，另一方面可能會(huì)造成作物表面農(nóng)藥殘留。因此，合理使用含磷農(nóng)藥對(duì)于防治農(nóng)業(yè)土地利用中磷流失的有重要作用。吳繼國等［41］根據(jù)臭氧具有高氧化潛能及分解后不產(chǎn)生二次污染物的特點(diǎn)，提出蔬菜有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的臭氧降解?？梢試L試借鑒利用臭氧對(duì)土壤中的磷素進(jìn)行降解已達(dá)到減少磷流失的目的。

3．1．2 對(duì)農(nóng)村居民生活垃圾進(jìn)行處理

隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展、農(nóng)民現(xiàn)代生活消費(fèi)品越來越多，生活垃圾也變得數(shù)量和種類繁多，傳統(tǒng)方法處理不了這些垃圾，洗滌劑、牲畜糞便、塑料袋及一些產(chǎn)品包裝中都含有磷，這些垃圾一般未經(jīng)處理就直接排放，其危害不容忽視。張后虎等［42］以太湖流域?yàn)檠芯繉?duì)象，在傳統(tǒng)的垃圾處理模型上，提出農(nóng)村分散居民生活垃圾與生活污水共處置強(qiáng)化產(chǎn)沼技術(shù)這一新模式。對(duì)于分散單戶型農(nóng)戶而言，農(nóng)村生活垃圾與生活污水共處置強(qiáng)化產(chǎn)沼技術(shù)可望成為現(xiàn)存的沼氣池和三格化糞池的補(bǔ)充，將生活污水和生活垃圾混合發(fā)酵腐熟后，可就地肥料化利用。

3．1．3 對(duì)畜禽養(yǎng)殖排污的處理

磷流失也和畜牧養(yǎng)殖業(yè)排污有關(guān)。農(nóng)村小規(guī)?；男竽琉B(yǎng)殖以養(yǎng)豬、牛最為常見，由于環(huán)境法規(guī)的不健全和資金短缺，這些養(yǎng)殖在建廠初期未考慮畜禽糞便、污水的處理。養(yǎng)殖過程中，使用殘留有機(jī)磷農(nóng)藥的飼料、含有有機(jī)磷的獸藥及各種添加劑都會(huì)引起磷流失，造成周邊環(huán)境的污染，也降低了畜產(chǎn)品的質(zhì)量。Tarkalson［43］和 Torbert［44］等指出長(zhǎng)期施用動(dòng)物糞肥的土壤中磷的遷移是引起潛在環(huán)境問題的一個(gè)主要因素。Tarkalson［43］研究比較了肉雞農(nóng)場(chǎng)附近土地和正常管理規(guī)范下土地中磷的流失量，結(jié)果表明前者磷含量是后者的3倍多，提出同時(shí)給雞喂植酸酶和植酸玉米，可減少58%的剩余磷，比單獨(dú)喂植酸或植酸玉米效果要好。此外，學(xué)者Sahadeb等［45］提出決策支持系統(tǒng)（Decision Support Systems），其主要功能是對(duì)商業(yè)肥料和畜禽養(yǎng)殖的牲畜糞便中的N、P、K元素進(jìn)行追蹤，根據(jù)N、P、K的流失遷移，為人們提供最優(yōu)的決策模式，最小程度的控制營養(yǎng)元素對(duì)水體的污染。這個(gè)系統(tǒng)包括兩個(gè)模塊，營養(yǎng)管理決策模塊和知識(shí)庫更新模塊。從2003年發(fā)行以來該決策系統(tǒng)在美國的使用者越來越多，這為減少畜牧排污養(yǎng)殖對(duì)農(nóng)業(yè)土地利用中磷流失的影響提供了可靠地系統(tǒng)支持。

3．2 基于磷流失途徑的控制

3．2．1 植物籬技術(shù)

植物籬技術(shù)類似于植物緩沖帶技術(shù)，是一種控制水土流失，有一定景觀價(jià)值的新型生態(tài)工程措施?？梢杂行r截、滯留泥沙，減少氮、磷等營養(yǎng)元素的流失。所需的植物要具有一定的地域性，適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，且具有較好的觀賞價(jià)值、生態(tài)調(diào)節(jié)和水土保持功能，如在山坡上種植刺槐、松樹等喬木及馬桑、黃荊等灌木。

章北平［46］把武漢森林公園兩側(cè)的喻家湖湖水作為面源污染截納試驗(yàn)的源水，采用人工草坪、自然生態(tài)植被、爐渣—壤土滲濾系統(tǒng)進(jìn)行面源污染TP的截納試驗(yàn)。結(jié)果表明，草條帶寬5m，帶長(zhǎng)25m與50m的徑流TP去除率基本相近，達(dá)59%以上。在徑流率為0．12～0．37L·s－1·m－1范圍內(nèi)，TP的去除率變化不顯著。自然森林植被系統(tǒng)寬4m，林長(zhǎng)40m比25m的TP去除率低限顯著提高，前者達(dá)76% 以上，后者在48% 以上。在徑流率為0．15～0．34L·s－1·m－1范圍內(nèi)，TP的去除率變化不顯著。另外，爐渣—壤土植被滲濾系統(tǒng)（寬1m，高0．45m，60%的土與40%的爐渣混合，爐渣粒徑d＝2～30mm）也被證明具有良好的透水性和較高的截污容量。如Jaan等［28］通過提出磷素的影響指標(biāo)，分析了磷素遷移運(yùn)輸，提出建立河岸緩沖帶的有效措施。孟春紅等［47］也提出建立植物過濾緩沖帶的建議。Elliott等［48］提出緩沖帶在提高地表水質(zhì)方面的作用，解釋了生物固體與礦物化肥、禽畜糞肥在磷潛在流失方面的差異性。

3．2．2 坡改梯

坡改梯工程是對(duì)坡耕地實(shí)施田（土）坎修筑、土層增厚、土地平整、坡面水系治理等工程，使之變?yōu)樘萏铮ǖ兀?，以達(dá)到土壤保土、保水、保肥，農(nóng)作物高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的目的，是防治土壤養(yǎng)分流失的重要工程措施。高榮等［49］研究認(rèn)為，針對(duì)貴州喀斯特山區(qū)，對(duì)于6°～25°的坡地尤其是耕地后備資源實(shí)施坡改梯以符合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)需要，坡耕地是當(dāng)?shù)乜诩Z與經(jīng)濟(jì)收入的主要來源，在無法將村寨住戶遷出的情況下，對(duì)聚居地的山地耕作系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)代化改造、退耕的坡地上新修梯地或?qū)嵤┢赂奶荨Ｈ欢?，由于資金、技術(shù)、聚居地等現(xiàn)實(shí)因素的問題，許多地區(qū)未實(shí)施或?qū)嵤┖笮Ч跷ⅰ?/p>

3．2．3 套種、間作以提高P的利用率

Kumar［50］和 Tarkalson［43］指出大豆、紫花苜蓿、甜菜等作物對(duì)降低磷流失有較好的效果，在土地利用方式上可以考慮套種等增加土壤中磷的利用率。王寧等［51］指出單一的土地利用結(jié)構(gòu)更容易引起磷的流失，單純的從地表覆蓋度考慮磷流失是不夠的，空間結(jié)構(gòu)對(duì)磷流失也有顯著的影響，植被外在的水土保持功能是其內(nèi)部各個(gè)垂直層次截留降雨、攔蓄徑流從而削減降雨侵蝕動(dòng)能和徑流沖刷作用的綜合體現(xiàn)?？梢?，不同作物對(duì)磷的利用率不同，使用不同作物的間作、套種等方式，一方面充分增加作物對(duì)土壤中養(yǎng)分的吸收率，減少養(yǎng)分的流失；另一方面，從空間層次結(jié)構(gòu)尺度上提高了植被覆蓋度，減少水土流失。

3．2．4 田間管理措施

田間管理措施主要有灌溉、種植制度等。Sims［52］和Liu［53］等提出農(nóng)業(yè)灌溉也是一個(gè)重要的磷輸出途徑，指出滴灌可以減少土壤磷的潛在流失，增加磷的利用率。王愛國等［54］研究認(rèn)為改進(jìn)耕作制度減少N、P流失，在坡耕地上，尤其在緩坡耕地上，合理布置不同的耕作管理措施，是減緩坡面徑流，提高土壤入滲能力，控制水土流失和改善生態(tài)環(huán)境的有效措施。坡面上的直線耕作是引起土壤流失的重要原因。在坡地上開墾梯田，沿自然等高線進(jìn)行等高線耕作能夠大大減少土壤損失，可達(dá)50%以上。

3．2．5 完善政策管理機(jī)制

在農(nóng)村用戶調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，大部分農(nóng)民對(duì)土壤磷污染、水體富營養(yǎng)化沒有概念，更達(dá)不到科學(xué)的認(rèn)識(shí)。政府應(yīng)該普及土地利用中磷流失有關(guān)科普知識(shí)，使人們意識(shí)到磷流失長(zhǎng)期得不到控制，可以造成水體富營養(yǎng)化，對(duì)水生生物產(chǎn)生危害，威脅到人類的生命健康。應(yīng)該加大資金和技術(shù)的支持，促進(jìn)磷素在土地中合理高效的使用。如政府和農(nóng)戶按比例出資進(jìn)行坡改梯，定期給予農(nóng)戶農(nóng)作物種植和管理方面的技術(shù)指導(dǎo)。

如何減少和控制土壤中的磷含量和流失？一些學(xué)者在磷流失的政策管理方面提出了有效的解決方案。如：可以考慮把污染控制作為政策目標(biāo)來實(shí)現(xiàn)，尋求跨部門的合作，致力于科學(xué)研究，建立水文觀測(cè)系統(tǒng)和國家?guī)齑娴姆屈c(diǎn)源污染數(shù)據(jù)庫［55］。Lemunyon 等 首 先 提 出 的 磷 指 數(shù) 系 統(tǒng)［56］（PIS，Phosphorus Indexing System）經(jīng) Sharpley 完 善后［57］，可根據(jù)各土地單元的磷潛在流失強(qiáng)度指數(shù)進(jìn)行土壤磷素流失強(qiáng)度分級(jí)，對(duì)于強(qiáng)度高和很高的單元，作為農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源磷污染的重點(diǎn)控制區(qū)進(jìn)行治理，它的優(yōu)點(diǎn)是比較全面地考察了導(dǎo)致土壤磷素流失的主要因素，且簡(jiǎn)便有效。Sharpley［58］針對(duì)農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)集約化程度高的歐洲和美國，提出對(duì)環(huán)境無公害的磷管理措施和理念，根據(jù)不同水域制定不同的水質(zhì)目標(biāo)，開發(fā)土壤測(cè)試決定農(nóng)業(yè)徑流中潛在磷量，建立引起環(huán)境問題的磷的臨界值，改變動(dòng)物性肥料的使用，采取系統(tǒng)管理措施減少徑流和土壤侵蝕所造成的磷的流失。

4 總結(jié)

綜上，盡管國內(nèi)外學(xué)者在有關(guān)農(nóng)業(yè)土地利用磷流失的問題上取得了不少成果，但是還存在幾方面值得進(jìn)一步深入研究：

（1）大部分磷流失研究只是對(duì)局部區(qū)域的研究，對(duì)較大尺度流域的研究相對(duì)較少，為未來研究提供的參考依據(jù)不是很全面。

（2）磷流失影響因素類型多樣，每種影響因素機(jī)理不同，各因素之間相互聯(lián)系，這對(duì)模擬磷流失的遷移運(yùn)輸有一定的困難。部分研究是在人工模擬條件下進(jìn)行，與實(shí)地監(jiān)測(cè)的結(jié)果是否一致有待研究，只能把模擬結(jié)果作為我們認(rèn)識(shí)磷流失問題的一個(gè)參考。如在研究植被覆蓋度對(duì)磷流失的影響研究是在人工模擬降雨條件下進(jìn)行的；吳繼國利用臭氧降解殘留農(nóng)藥的研究并未對(duì)田間實(shí)際污染的蔬菜樣品進(jìn)行研究［41］；土地利用方式對(duì)磷流失的影響中對(duì)土地利用方式的劃分沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)。

（3）目前在磷流失控制措施的研究中，主要以合理施肥控制為主，提出的措施都傾向于農(nóng)作物種類和搭配施肥等，其他的工程類控制措施很少?？紤]到其執(zhí)行力，是否能夠大范圍推廣還有待研究。如防治水土流失、植物籬技術(shù)、坡改梯等措施的實(shí)施如果缺乏技術(shù)和資金的支持，很難在實(shí)踐中推廣。對(duì)農(nóng)村生活垃圾的實(shí)際控制這一方面研究不多，大多處于對(duì)農(nóng)村生活垃圾現(xiàn)狀認(rèn)知、支付意愿調(diào)查等方面。

（4）與國外研究相比，我國在對(duì)磷流失的管理政策方面需要完善和加強(qiáng)，應(yīng)結(jié)合我國土地利用情況，開發(fā)新技術(shù)，提出新理念。

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