植物養分淋洗損失機理研究

吳圣捷（福建師范大學地理科學學院，福建　福州　350100）

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植物養分淋洗損失機理研究

吳圣捷
（福建師范大學地理科學學院，福建福州350100）

［摘要］植物生長發育的必需元素有17種。通過主要闡述土壤中氮、磷、鉀、硫元素與微量元素淋洗損失機理，為進一步認識植物養分淋洗損失原理提供科學參考。

［關鍵詞］植物養分；淋洗損失；植物生理生態

養分是維持生物體生命周期所必需的化學元素［1］。植物養分淋洗損失途徑主要有大氣降水、人工灌溉等。大氣降水落到地面后，一部分可將養分淋出，進而下滲。頻繁的人工灌溉，也能使土壤中的養分被淋洗滲入土層的更深處，從而導致養分損失。

1　植物氮、磷、鉀養分淋洗損失機理

硝酸鹽在水中溶解度大，帶負電荷，因此難被帶負電荷的土壤膠體表面所吸附。硝態氮是最易被淋洗的氮形式。硝酸鹽會隨著下滲水的增加，淋失量增大。在自然情況下，硝態氮的淋洗損失主要與當地氣候、土壤狀況等條件有關。一般濕潤和半濕潤地區的土壤中氮的淋失現象較明顯。硝酸鹽淋失可能與地表覆蓋類型也有一定關系。草地土壤中植物根系發達，固氮能力較強，因此土壤中很少有硝酸鹽積累。即使在濕潤地區，草地土壤中氮的淋失也較弱，而休閑地中氮淋洗作用較強［2］。

人工種植地的土壤硝酸鹽的淋洗情況較為明顯。一方面，人們較長時間地過度施肥，使土壤中養分累積。又因為灌溉次數多、畦灌數量較大，若遇到降水季節，雨量較大時，可造成養分淋出有效根區，導致植物養分利用率降低。另一方面，一茬作物收獲后，土壤中仍殘留一定量的氮元素，這些養分可被下一茬作物利用。因此，人工種植條件下，人們按固定量進行施肥及多次的人為灌溉，土層中超出根系有效吸收范圍的這部分氮元素會因被淋洗下滲至土層更深處，引起氮元素損失［3］。

土壤中磷元素可隨地表徑流流失或被淋洗損失。雖然土壤剖面淋溶液中的磷濃度大多較低［2］，但因農田排水問題而導致的磷損失已成為我國南方地區農業面源污染的主要來源［4］。土壤磷元素主要因農田灌溉過度導致的養分淋洗損失，與氮元素類似。

土壤鉀按照化學組分可分為礦物鉀、非交換性鉀、交換性鉀、水溶性鉀［2］。交換性鉀是指吸附在帶負電荷膠體表面的鉀離子。水溶性鉀，是以離子形態存在于土壤溶液中的鉀。水溶性鉀和交換性鉀是易被大氣降水或灌溉水淋洗而損失。

2　植物硫元素、微量元素養分淋洗損失機理

土壤中的硫的輸出方式主要是以硫酸根形態被植物根所吸收，吸收的硫酸根離子可直接參與植物體內的生理過程。硫酸根帶負電荷，難被吸附在帶負電荷的土壤膠體表面，容易淋失。

土壤中微量元素主要來自巖石和礦物。微量元素形態隨土壤類型、物理特性、化學性質而不同，其形態主要包括水溶態、交換態。土壤中微量元素的主要輸出途徑之一也包括淋洗過程。土壤微量元素淋失機理與土壤鉀類似。

3　結語

土壤元素是植物生態系統維持生物生命的必要條件。植物養分淋洗損失被認為是元素損失的重要途徑，也是造成水體污染的重要原因。而植物養分主要由于大氣降水或灌溉水淋洗而損失。減少向自然環境中排放廢氣、廢物，并及時采取合理的水肥管理措施是非常必要的。

參考文獻

［1］潘瑞熾，王小菁，李娘輝.植物生理學［M］.北京：高等教育出版社，2015：35-37.

［2］黃昌勇，徐建明.土壤學［M］.北京：中國農業出版社，2013：195-214.

［3］李俊良，朱建華，張曉晟，等.保護地番茄養分利用及土壤氮素淋失［J］.應用與環境生物學報，2001，7（2）：126-129.

［4］郭相平，張展羽，殷國璽.稻田控制排水對減少氮磷損失的影響［J］.上海交通大學學報（農業科學版），2006，24（3）：307-310.

［中圖分類號］S141

［文獻標識碼］A

［文章編號］1674-7909-（2016）03-82-1