全 文 ：中国生态农业学报 2015年 8月 第 23卷 第 8期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Aug. 2015, 23(8): 10011009


* 福建省属公益类科研院所基本科研专项(2013GY03)资助
** 通讯作者: 郑域茹, 研究方向为微生物。E-mail: 793610590@qq.com
李发林, 主要从事热带、亚热带地区农业土壤资源合理利用研究。E-mail: 13806904861@163.com
收稿日期: 20141218 接受日期: 20150504
http://www.ecoagri.ac.cn
DOI: 10.13930/j.cnki.cjea.141447
福建省平和县琯溪蜜柚果园土壤磷环境风险评价研究*
李发林1 曾瑞琴2 危天进3 林晓兰1 郑 涛1 张金桃2
谢南松1 武 英1 林智明1 郑域茹1**
(1. 福建省热带作物科学研究所 漳州 363001; 2. 漳州市平和县农业局 平和 363700;
3. 福建省武平县土壤肥料技术站 龙岩 364300)
摘 要 开展土壤磷环境风险评价对指导果园合理施肥和管理, 减轻果园面源污染具有重要意义。采用土壤室
内培养法, 研究了平和县琯溪蜜柚果园土壤磷素环境敏感临界值, 并据此划分了果园磷环境风险等级。结果表明:
平和县琯溪蜜柚山地果园土壤磷素环境敏感临界值为 96.3 mgkg1, 耕地果园为 62.3 mgkg1; 提出平和县山地
琯和耕地两类 溪蜜柚果园土壤磷环境 3级风险(高、中、低)划分标准; 根据风险划分标准对果园 0~30 cm土层
土壤和果园剖面(0~100 cm)土壤有效磷进行评价, 得出全县 50.5%果园(48.4%山地果园, 52.7%耕地果园)处于
磷素环境高风险状态 , 12.2%果园(10.6%山地果园 , 13.8%耕地果园)处于磷素环境中风险状态 , 37.3%果园
(41.0%山地果园, 33.4%耕地果园)处于磷素环境低风险状态; 供试 42.1%果园剖面 0~40 cm土层的磷环境处于
高风险等级, 甚至部分果园 0~100 cm土层土壤都有流失风险。为减少面源污染危害, 可对不同土壤磷环境风
险状态琯溪蜜柚果园, 采用不同的磷肥施用策略; 过量施用磷肥易引起面源污染。
关键词 面源污染 琯溪蜜柚 果园 土壤磷 环境风险 环境敏感临界值
中图分类号: X825; S157.2 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2015)08-1001-09
Risk assessment in soil phosphorus environment of Guanxi pummelo
orchard in Pinghe County, Fujian Province
LI Falin1, ZENG Ruiqin2, WEI Tianjin3, LIN Xiaolan1, ZHENG Tao1, ZHANG Jintao2,
XIE Nansong1, WU Ying1, LIN Zhiming1, ZHENG Yuru1
(1. Fujian Institute of Tropical Crops, Zhangzhou 363001, China; 2. Agricultural Bureau of Pinghe County, Pinghe 363700, China;
3. Wuping Soil and Fertilizer Station, Fujian Province, Longyan 364300, China)
Abstract Risk assessment in soil phosphorus environment is important for rational fertilization and management of orchards, and
reduce non-point source pollution of orchards. The aim of this study was to determine the sensitive critical value of soil phosphorus
environments in Guanxi pummelo orchards in Pinghe County of Fujian Province. In the study, 030 cm soil layer was sampled both
in mountain (red soil) and arable (paddy soil) pummelo orchards, and 0100 soil profiles were sampled in 19 towns of Pinhe County
with different soil and water conservation measures. The laboratory soil culture method was used to determine soil phosphorus
contents. And risk of soil phosphorus environment was classified according to Garden Soil Nutrient Abundant-Deficiency Index
(Trial), and the sensitive critical value of soil phosphorus environment was determined by using correlation between soil available
phosphorus and soluble phosphorus. The results showed that the sensitive critical value of soil phosphorus environment in Guanxi
pummelo orchard in mountain regions was 96.3 mgkg1 and that in arable was 62.3 mgkg1. Base on phosphorus content, 3 grades
of risk of soil phosphorus environments in Guanxi pummelo orchards were classified — high, medium and low. Based on the risk
classification criteria, the available phosphorus contents in the 030 cm and 0100 cm soil layers in orchard fields were used to evaluate
the risk of soil phosphorus environments. The evaluation results indicated that 50.5% of soil phosphorus environments in orchard fields
were in high risk condition (48.4% mountain and 52.7% arable), 12.2% in medium risk condition (10.6% mountain and 13.8% arable)
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and then 37.3% in low risk condition (41.0% mountain and 33.4% arable). Some 42.1% of the orchard soil in the 040 cm soil layer was
in high risk condition and even part of the 0100 cm soil layer was at risk of phosphorus loss. In order to reduce non-point source
pollution risk, it is workable to adopt different phosphate fertilizer application strategies in different risk conditions in Guanxi pummelo
orchards. It was recommended that in low risk orchard of phosphorus environments, farmers apply more phosphate fertilizer; while in
medium risk phosphorus environments, farmers reduce phosphate fertilization dose; and then in high risk phosphorus environments,
farmers stop phosphate fertilization. Excessive application of phosphate fertilizer caused non-point source pollution.
Keywords Non-point source pollution; Guanxi pummel; Orchard; Soil phosphorus; Environmental risk; Sensitive critical
value
(Received Dec. 18, 2014; accepted May 4, 2015)
随着农业集约化生产程度提高, 果园氮磷养分
投入呈现上升势头。高水平的磷投入, 造成土壤磷盈
余, 不仅降低了磷肥的利用率, 而且对果园环境构成
威胁[1]。许多耕地或园地的磷含量远超过 30 mgkg1
(养分分级标准[2], 3级分级, 土壤磷含量超过30 mgkg1,
认为丰富级别)或者 40 mgkg1(全国土壤普查分级
标准[3], 6级分级, 土壤磷含量超过 40 mgkg1, 认为
极高级别。见表 1), 例如 2008 年测定, 福建省漳州
市约 60%果园土壤磷含量都处于丰富级别, 最高含
量 683.1 mgkg1(山地果园)、821.1 mgkg1(耕地果
园)。多年施肥后磷素不断累积, 其流失风险也加剧,
渐渐由植物营养学问题转为环境问题, 特别因农业
面源污染物的排放, 造成水体富营养化, 给农业生
产和环境保护带来了很多问题, 已成为相关领域的
研究热点。但是国家环境土壤质量标准 GB15618—
2009 中, 对重金属、半挥发性有机物、持久性有机
污染物与化学农药等物质含量有所要求 , 对土壤
氮、磷、钾等元素含量没有做出明确要求。
果园土壤低磷含量时, 磷的流失主要以土壤颗
粒为主要载体[4]。而土壤有效磷超过一定含量时, 土
壤水溶性磷含量突然增大, 产生径流中磷流失增加
的现象, 易造成水体富营养化, 此时土壤有效磷含
量为土壤磷素环境敏感临界值。北京市农田氮磷环
境风险评价地方标准中, 根据土壤有效磷含量把农
田磷环境风险划分为无风险、低风险、中风险、高
风险 4个等级(表 1), 也把土壤磷素环境敏感临界值
作为最重要评价指标之一[1]。国内一些学者提出果
园土壤磷环境临界值为 50 mgkg1, 超过此值时, 存
在磷的环境淋洗风险, 造成水体富营养化[56]。鲁如
坤[7]认为: 土壤有效磷 50~70 mgkg1可能是面源磷
通过渗漏污染水源的一个大致临界指标。洛桑试验
站的研究结果也表明: 灌溉水中的全磷和水溶性磷
与土壤 Olsen-P呈正相关, 并提出土壤 Olsen-P大于
57 mgkg1 时, 灌溉水中磷浓度与土壤水溶性磷显
著增加, 说明土壤磷淋失风险显著增大 [8]。王新军
等 [9]在河北平原菜地研究也表明, 当土壤有效磷超
过 50 mgkg1 时, 土壤水溶性磷含量明显增加, 环境
风险加大。钟晓英等[1011]研究福建漳浦不同土壤时
发现有效磷含量超过 76.29 mgkg1或 78.24 mgkg1,
土壤水溶性磷含量突然增大, 会产生径流中磷流失
增加的现象, 造成水体富营养化。这些研究结果之间
的差异说明了土壤磷素环境敏感临界值并不是一个
固定值, 可因土壤性质和土壤水分学性质而异[1213]。
琯溪蜜柚[Citrus grandis (L.) Osbeck. cv. ‘Guanxi-
miyou’] 琯原产于我国福建省漳州市平和县 溪河畔 ,
有500多年栽培历史, 现种植规模达4.3万hm2, 平和
县现在成为我国最大的柚类生产基地县和出口基地
县, 被誉为“世界柚乡”和“中国柚都”。20世纪90年代,
平和县 琯开始大规模发展 溪蜜柚种植, 农业管理部
琯门发动干部带头种植 溪蜜柚, 县委县政府发红头
文件提出“谁开荒山种植, 谁拥有”的承诺。随着规模
的不断发展, 老百姓开始在原来种植水稻的耕地上
种植 琯蜜柚。种植 溪蜜柚, 绿化了荒山, 富裕了农
民, 但是由于过度开发和果农盲目性施肥, 水体富
营养化极其严重[14]; 造成水体富营养化最重要原因
之一是果园径流磷含量严重超标。曾瑞琴[2]、章明
清等[15]、黄育宗等[16]从平和县大多数果园土壤磷满
足果树生长需求角度研究丰缺度, 而没有就果园土
壤磷流失对环境的影响进行研究。 琯为进一步提升
溪蜜柚产业, 对其产地磷环境风险进行评价, 很有
必要。为此本文对磷环境评价时最重要参数之一土
壤磷素环境敏感值开展研究, 琯并对 溪蜜柚主产区
的土壤进行磷环境风险分级, 这 琯对指导 溪蜜柚果
园的施肥和管理, 减轻果园面源污染有重要意义。
1 材料与方法
1.1 采样区概况
平和县全县总土地面积23.5万hm2 , 位于福建
省南部, 九龙江西溪上游, 24°2′~24°35′N、116°53′~
117°31′E, 境内由于地形和气候条件不同, 习惯上
分为东西两半县。东半县地势较平缓, 向北倾斜, 海
第 8期 李发林等: 福建省 琯平和县 溪蜜柚果园土壤磷环境风险评价研究 1003


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表 1 不同土壤有效磷分级中土壤有效磷划分差异
Table 1 Difference in soil available phosphorus classification in different classing standards
全国第 2次土壤普查分级标准[3]
Second national soil survey classification
standard[3]
园地土壤养分丰缺指标(试行)[2]
Garden soil nutrient abundant-deficiency
index (trial)[2]
北京市果园环境风险等级分级[1]
Orchard environment risk grade classification
of Beijing City[1]
分级
Classification
有效磷含量
Available P content
(mgkg1)
分级
Classification
有效磷含量
Available P content
(mgkg1)
风险等级
Risk level
有效磷含量
Available P content
(mgkg1)
很丰富 Very rich >40 丰富 Rich >30 高风险
High risk
砂土>90, 壤土>100
Sand > 90, loam > 100
丰富 Rich 40~20 适宜 Suitable 15~30 中风险
Moderate risk
砂土 60~90, 壤土 60~100
Sand 6090, loam 60100
最适宜 Most suitable 20~10 缺乏 Lack <15 低风险 Low risk 4060
适宜 Suitable 10~5 — — 无风险 Non-risk ≤40
缺乏 Lack 5~3 — — — —
很缺乏 Severely lack <3 — — — —

拔低, 大部分在 300 m 以下, 发育为丘陵河谷平原,
琯农业种植以种植 溪蜜柚为主; 西半县地势向西倾
斜, 海拔在 300~400 m以上, 发育为中低山地貌, 农
业种植以种植水稻(Oryza sativa L.)和‘白芽奇兰’茶
(Camellia sinensis L. cv. ‘Baiya-qilan’)等为主。地处南
亚热带, 属南亚热带季风气候, 全年平均气温21.2 ℃,
无霜期 318.3 d , 年降雨量 1 696.3 mm, 但降雨不均衡,
干湿季明显, 农业生产气候条件优异。土壤以水稻土、
砖红性红壤、红壤为主, 面积分别占 10.04%、24.01%
和 53.13%(数据来源于福建省平和县第 2 次土壤普查
办公室)。
1.2 采样方法
1.2.1 果园表层土壤取样时间与方法
根据平和县琯溪蜜柚园地面积和土种分布, 共
采集土样山地果园3 841个(种植前土地情况为山地或
抛荒地的称为山地果园, 种植面积达2.80万hm2, 土
壤主要为红壤或砖红壤)和耕地果园3 602个(种植前
土地为耕地的称为耕地果园, 种植面积达1.53万hm2,
土壤主要为水稻土), 每个采样单元面积6.7~13.3 hm2。
为便于示范追踪和施肥分区, 采样集中位于每个采
样单元相对集中位置的典型地块 , 采样地面积为
0.07~0.67 hm2, 采用GPS精确定位。采样时间在2008
年11月下旬至2009年1月下旬(收获后), 采用沿S形
线路布l5~20个点采样, 采样深度为30 cm, 取混合
土样1 kg左右备用。
2010年根据2008年土壤取样分析测定结果 , 在
小溪镇分别选择2个土壤有机质平均值相近的山地果
园(全县山地果园土壤有机质平均值为26.56 gkg1)
A1(金光村)、A2(联光村)和2个耕地果园(全县耕地果
园土壤有机质平均值为26.51 gkg1)A3(西林村)、A4
(产坑村), 取0~30 cm土壤, 用来测定土壤磷素环境
敏感临界值, 其理化性状和位置见表2。
表 2 研究区中山地果园和耕地果园土壤理化性状性质
Table 2 Physicochemical properties of mountain orchard and arable orchard in the study area
果园位置 Orchard position 样号
Sample
果园类型
Orchard type
有机质
Organic matter
(gkg1)
碱解氮
Available N
(mgkg1)
有效磷
Available P
(mgkg1)
可溶磷
Soluble P
(mgkg1) 经度 Longitude
纬度
Latitude
土壤类型
Soil type
A1 山地果园 Mountain orchard 23.01(26.4) 140.6(110.0) 45.4(240.6) 0.39 117°17′15″ 24°22′06″ 红壤 Red soil
A2 山地果园 Mountain orchard 21.92(26.2) 71.3(60.6) 44.3(53.9) 0.37 117°18′09″ 24°20′43″ 红壤 Red soil
A3 耕地果园 Arable orchard 17.09(26.6) 187.3(181.0) 57.7(140.6) 2.10 117°18′23″ 24°21′23″ 水稻土 Paddy soil
A4 耕地果园 Arable orchard 31.14(27.0) 171.5(156.0) 37.7(200.3) 0.55 117°17′34″ 24°19′47″ 水稻土 Paddy soil
括号内数据为 2008年取样测定值。Data in brackets are values of soil sampled in 2008.

1.2.2 果园剖面土壤取样时间与方法
2012年10月选择平和县19个山地果园取样, 其
基本情况见表3。土壤剖面取样程序: 用人工土钻法
琯采集 溪蜜柚果园土壤剖面(0~100 cm)土壤, 各果
园随机选取树冠滴水线处5个不同采样点, 分层(0~
20 cm、20~40 cm、40~60 cm、60~80 cm、80~100 cm)
取土样, 每个分析样品约1 kg鲜土, 带回实验室, 自
然风干。
1.3 土壤磷素环境敏感临界值确定方法
1.3.1 土壤磷素环境敏感临界值确定方法选择
环境敏感临界土壤磷水平是指当土壤磷素达到
一定水平时, 再进一步增加土壤磷素将对环境有很
1004 中国生态农业学报 2015 第 23卷


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表 3 平和县不同乡镇山地果园基本情况
Table 3 Basic situation of mountain orchard in different town of Pinghe County
果园位置
Orchard position 编号
Code
取样地点(乡/镇)
Sampling spot
(village / town)
侵蚀强度
Erosion intensity
主要水土保持措施
Main measures of soil and water conservation 经度
Longitude
纬度
Latitude
坡度
Slope
(°)
株行距
Tree
spacing
(m×m)
1 小溪 Xiaoxi 微度 Slight 草被覆盖 Grass coverage 117°15′45″ 24°19′48″ 40 2.9×3.6
2 小溪 Xiaoxi 微度 Slight 草被覆盖 Grass coverage 117°18′54″ 24°22′57″ 20 3.3×4.6
3 小溪 Xiaoxi 微度 Slight 无 No measures 117°28′56″ 24°36′72″ 35 2.6×2.9
4 小溪 Xiaoxi 中度 Moderate 草被覆盖、后沟 Grass coverage, ditch in the back 117°30′40″ 24°38′59″ 40 2.9×3.0
5 小溪 Xiaoxi 微度 Slight 草被覆盖、前埂后沟
Grass coverage, rand in the front and ditch in the back
117°18′33′′ 24°23′03′′ 25 4.0×4.1
6 安厚 Anhou 微度 Slight 无 No measures 117°12′71″ 24°22′10″ 20 2.3×2.3
7 坂仔 Banzi 中度 Moderate 草被覆盖、前埂后沟
Grass coverage, rand in the front and ditch in the back
117°24′17″ 24°09′16″ 50 2.1×2.2
8 五寨 Wuzhai 微度 Slight 草被覆盖、前埂后沟
Grass coverage, rand in the front and ditch in the back
117°12′18″ 24°09′21″ 15 2.5×2.6
9 文峰 Wenfeng 微度 Slight 草被覆盖、前埂后沟
Grass coverage, rand in the front and ditch in the back
117°26′27″ 24°27′37″ 23 3.4×4.0
10 崎岭 Qiling 微度 Slight 草被覆盖 Grass coverage 117°05′54′′ 24°19′51′′ 5 2.1×2.3
11 崎岭 Qiling 微度 Slight 草被覆盖 Grass coverage 117°05′31′′ 24°19′43′′ 35 2.0×2.3
12 九峰 Jiufeng 微度 Slight 草被覆盖 Grass coverage 116°58′23′′ 24°14′36′′ 20 2.3×2.5
13 九峰 Jiufeng 微度 Slight 草被覆盖 Grass coverage 116°58′45′′ 24°14′33′′ 25 2.4×2.6
14 芦溪 Luxi 微度 Slight 草被覆盖、前埂后沟
Grass coverage, rand in the front and ditch in the back
117°0′50′′ 24°29′13′′ 25 2.3×2.5
15 芦溪 Luxi 微度 Slight 草被覆盖、前埂后沟
Grass coverage, rand in the front and ditch in the back
117°02′18″ 24°32′13″ 25 2.5×3.2
16 秀峰 Xiufeng 微度 Slight 草被覆盖 Grass coverage 116°59′25′′ 24°19′43′′ 35 2.3×2.6
17 长乐 Changle 微度 Slight 草被覆盖 Grass coverage 116°33′43′′ 24°10′33′′ 45 2.4×2.5
18 霞寨 Xiazhai 微度 Slight 草被覆盖 Grass coverage 117°08′33″ 24°21′33″ 35 2.3×2.5
19 霞寨 Xiazhai 微度 Slight 无 No measures 117°08′29″ 24°21′26″ 20 3.5×3.6

大的影响。确定环境敏感临界土壤磷水平一般采用2
种方法: 一是采用定位试验, 即通过对土壤磷素水
平与径流或淋洗液中磷水平的相关分析和水质标准
来确定土壤磷素的临界水平。这种方法需要花费大
量的人力、物力, 而且由于径流/淋洗中磷浓度受许
多因素影响, 要获得理想结果必须进行长期多点的
观测。二是采用土壤化学方法, 该方法基于这样一
个事实, 即土壤磷的释放与土壤磷的吸附和解吸过
程有关, 土壤磷素的积累增加了土壤磷的吸附饱和
度。随着土壤磷吸附量的增加, 磷的释放潜力也逐
渐增加, 当土壤因磷素积累使磷饱和度增加至一定
值(临界值)时, 再进一步增加土壤磷素, 可使土壤磷
释放明显增加。本文采用土壤化学方法来确定土壤
磷素环境敏感临界值。
1.3.2 土壤磷素环境敏感临界值的测定
土壤化学方法采用土壤室内培养试验。具体过
程: 分别称取50 g风干过2 mm筛土壤到100 mL烧
杯, 调节湿度至约50%的田间持水量, 设10个水平,
分别加入10 mL不同浓度的KH2PO4溶液(浓度分别
为 0 mgL1、0.658 mgL1、0.877 mgL1、1.316 mgL1、
2.194 mgL1、3.510 mgL1、4.387 mgL1、5.264 mgL1、
6.581 mgL1、8.774 mgL1, 即加入0 mg、1.50 mg、
2.00 mg、3.00 mg、5.00 mg、8.00 mg、10.00 mg、
12.00 mg、15.00 mg、20.00 mg磷, 使土壤加入磷量
达到0 mgkg1、30 mgkg1、40 mgkg1、60 mgkg1、
100 mgkg1、160 mgkg1、200 mgkg1、240 mgkg1、
300 mgkg1、400 mgkg1含量水平), 在恒温恒湿培
养箱25 ℃下培养4 d后 , 再风干 ; 然后加水至约
50%的田间持水量, 培养4 d后再风干。如此进行3
次干湿交替。土壤风干后再过2 mm筛, 分别测定土
壤有效磷(Olsen-P)、可溶磷(CaC12-P); 试验设2次
重复。
1.3.3 土壤磷素环境敏感临界值的计算
根据土壤有效磷和可溶磷之间的关系图, 采用
数学方法, 以不偏离突变点为基础, 分别计算关系
方程, 使土壤有效磷和可溶磷之间关系方程斜率最
大, 相关系数最高, 而低土壤有效磷和可溶磷之间
的关系方程斜率最小 , 再根据2个方程计算土壤磷
酸盐淋失临界值或突变点, 即为土壤磷素环境敏感
临界值[89]。
第 8期 李发林等: 福建省 琯平和县 溪蜜柚果园土壤磷环境风险评价研究 1005


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1.4 分析项目和方法
土壤可溶磷含量用 0.01 molL1 CaC12 浸提
(土水比 1︰5)钼锑抗比色法测定 , 土壤有效磷含
量用 pH 8.5 0.5 molL1 NaHCO3浸提钼锑抗比色
法测定 [15]。
1.5 数据处理与分析
本文采用Microsoft Excel 2003对数据进行统
计、分析处理和作图。
2 结果与分析
2.1 土壤磷素环境敏感临界值确定
农田氮磷环境风险评价时, 对磷环境风险划分
可根据土壤有效磷含量提出统一分级标准[4]。但是
有很多因素影响[1617]土壤磷的释放, 或者说不同的
农田环境会产生不同的磷流失而影响环境, 其土壤
有效磷的含量值即土壤磷素环境敏感临界值也会产
生差异。琯溪蜜柚果园类型, 可从土壤种类(红壤果
园、水稻土果园)、种植时间(幼龄果园、成熟果园)
等角度来划分。本研究从果树种植前果园土壤类型
来划分, 耕地改种果树的耕地果园, 其以水稻土为
主; 山地种植的山地果园(含改种和新种), 其以砖
红壤性红壤为主。对这两种果园进行取样, 并进行
土壤添加磷素的室内培养试验, 测定其土壤可溶磷
和有效磷变化, 确定土壤磷素淋失临界值。
在对山地果园和耕地果园表层土壤进行室内培
养时, 添加不同量的磷, 测定其土壤有效磷和可溶
磷的变化, 结果如图 1所示。从图 1的结果可知, 土
壤可溶磷都随土壤有效磷增加而提高, 当土壤有效
磷超过一定值时, 土壤可溶磷含量也增加, 图中曲
线都有 1个明显的突变点(拐点), 在该拐点后, 随着
土壤有效磷含量的增加 , 土壤可溶磷含量急剧增
加。而土壤可溶磷, 是土壤中可流失的磷素, 在这个
拐点后, 土壤磷素会有较大淋失。这个土壤有效磷的
临界含量, 称之临界值。当 A1、A2、A3、A4 号土
壤有效磷含量分别高于 102.0 mgkg1、90.6 mgkg1、
68.5 mgkg1、56.0 mgkg1时, 其可溶磷含量迅速增加,
这时土壤可溶磷含量分别为2.92 mgkg1、2.74 mgkg1、
1.26 mgkg1、1.17 mgkg1。这个拐点所示的有效磷
含量, 就是该果园土壤环境敏感临界值。因此, 可确
定山地果园(A1、A2)土壤磷素环境敏感临界值为
96.3 mgkg1, 耕地果园(A3、A4)为 62.3 mgkg1。

图 1 平和县琯溪蜜柚果园土壤有效磷与可溶磷含量关系
Fig. 1 Relationship between available P and soluble P contents of Guanxi pummelo orchard soil in Pinghe County
2.2 平和县各乡镇果园土壤磷环境风险等级划分
土壤环境敏感临界值是土壤是否大量流失磷
时的土壤有效磷含量, 大于该值, 会有较大磷流失,
小于该值, 流失量较小。为此, 为了更好地评价土
壤磷环境风险 , 结合园地土壤养分丰缺指标 (试
行)[10], 把 琯平和县 溪蜜柚果园土壤磷环境风险分
为高、中、低3个级别。土壤有效磷小于丰富标准
(30 mgkg1), 因流失较小, 定为低风险; 而大于土
壤环境敏感临界值, 有较大流失量, 定为高风险。
因耕地果园与山地果园土壤磷素环境敏感临界值
差异, 对这两类果园分类划分。具体为耕地果园分
级为高风险(>62.3 mgkg1)、中风险30.0~62.3 mgkg1
和低风险(≤30.0 mgkg1); 山地果园分级为高风险
(>96.3 mgkg1)、中风险(30.0~96.3 mgkg1)和低风险
(≤30.0 mgkg1), 见表4。
表 4 平和县琯溪蜜柚果园土壤磷环境风险分级
Table 4 Risk classification of soil phosphorus environment in
Guanxi pummelo orchard in Pinghe County mgkg1
有效磷含量 Available P content 果园类型
Orchard type 高风险
High risk
中风险
Moderate risk
低风险
Low risk
耕地果园 Arable orchard >62.3 30.0~62.3 ≤30.0
山地果园 Mountain orchard >96.3 30.0~96.3 ≤30.0
1006 中国生态农业学报 2015 第 23卷


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2.3 平和县各乡镇果园土壤磷环境风险等级分析
2.3.1 山地果园
从琯溪蜜柚果园土壤磷环境风险分级来看 ,
各乡镇高风险和无风险这两个级别占的果园数较
多。各乡镇中小溪镇高风险山地果园所占比例最
高 , 达64.5%, 秀峰乡最低 , 为22.4%; 若从各乡镇
果园土壤有效磷平均含量来看 , 小溪镇、山格镇、
坂仔镇、国强乡、文峰镇、大溪镇、九峰镇、长乐
乡、芦溪镇等山地果园土壤磷都已达高风险等级 ,
较易产生磷流失, 而其他乡镇处于低风险等级, 磷
流失的风险较低。全县山地果园土壤磷平均含量
116.2 mgkg1, 已达高风险等级 , 全县48.4%果园
达高风险等级 , 中风险果园占10.6%, 41.0%果园
流失低风险(表5)。
表 5 平和县各乡镇不同果园类型土壤有效磷含量与磷环境风险等级比例
Table 5 Available phosphorus content and the proportions of risk grades about soil phosphorus environment in different types of
orchards in different towns of Pinghe County
山地果园 Mountain orchard 耕地果园 Arable orchard
乡/镇
Village / town
有效磷均值
Average
available P
(mgkg1)
果园数
Orchard
number
高风险
High risk
(%)
中风险
Moderate
risk (%)
低风险
Low risk
(%)
有效磷均值
Average
available P
(mgkg1)
果园数
Orchard
number
高风险
High risk
(%)
中风险
Moderate
risk (%)
低风险
Low risk
(%)
小溪 Xiaoxi 170.1 400 64.5 8.5 27.0 213.8 227 96.5 2.2 1.3
山格 Shange 99.8 324 39.5 12.7 47.8 125.1 310 71.3 10.3 18.4
坂仔 Banzi 199.5 332 63.9 7.8 28.3 217.2 277 83.8 3.6 12.6
南胜 Nansheng 83.3 194 37.6 18.6 43.8 178.6 214 64.5 11.2 24.3
五寨 Wuzhai 69.2 147 24.5 9.5 66.0 70.0 169 32.5 19.5 47.9
国强 Guoqiang 114.4 266 42.1 5.3 52.6 120.4 176 71.0 8.5 20.5
安厚 Anhou 63.7 220 24.1 8.2 67.7 52.9 287 30.3 24.0 45.6
文峰 Wenfeng 110.1 258 53.5 29.8 16.7 94.2 156 57.7 12.8 29.5
大溪 Daxi 122.2 172 34.9 12.8 52.3 56.1 244 27.9 9.8 62.3
九峰 Jiufeng 158.3 381 52.0 10.2 37.8 82.7 287 46.3 17.4 36.2
长乐 Changle 113.3 95 38.9 11.6 49.5 48.5 90 28.9 0 71.1
秀峰 Xiufeng 74.5 76 22.4 11.8 65.8 46.0 129 17.8 18.6 63.6
崎岭 Qiling 69.2 271 56.5 14.4 29.2 140.1 202 49.0 13.9 37.1
芦溪 Luxi 118.5 303 42.2 17.2 40.6 71.6 324 33.0 20.4 46.6
霞寨 Xiazhai 94.2 402 44.3 12.9 42.8 111.2 515 54.2 19.2 26.6
全县合计 Total 116.2 3 841 48.4 10.6 41.0 109.3 3 607 52.7 13.8 33.4

2.3.2 耕地果园
耕地果园磷环境高风险前 3 位分别为小溪镇
(96.5%)、坂仔镇(83.8%)、山格镇(71.3%); 南胜镇、
国强乡、文峰镇和霞寨镇磷流失高风险比例也过半,
分别为 64.5%、71.0%、57.7%、54.2%; 秀峰乡最低,
为 17.8%; 若从各乡镇果园土壤有效磷平均含量来看,
小溪镇、山格镇、坂仔镇、南胜镇、五寨乡、国强
乡、文峰镇、霞寨镇等耕地果园土壤有效磷含量都
大于 62.3 mgkg1, 均已达高风险等级, 较易产生磷
流失, 而其他乡镇处于中风险等级, 磷流失的风险
较低。全县耕地果园土壤磷平均含量 109.3 mgkg1,
高风险果园占 52.7%, 中风险果园占 13.8%, 低风险
果园占 33.4%(表 5)。
2.3.3 全县果园
结合山地果园和耕地果园情况, 计算出平和县
琯溪蜜柚果园磷环境风险等级划分情况(表6)。小溪
镇、坂仔镇、文峰镇列在全县各乡镇中前3位, 分别
占76.1%、72.9%、55.1%。高风险比例过半的乡镇还
有山格镇、南胜镇、国强乡、九峰镇和崎岭乡。秀
峰乡最低 , 为19.5%。全县果园有高风险等级占
50.5%, 中风险12.2%, 低风险等级为37.3%。
2.4 平和县山地果园土壤剖面土壤磷环境风险分析
山地果园占平和县果园面积较多, 且其易产生
水土流失。为此, 在全县选择了部分果园对其土壤
剖面土壤有效磷进行分析, 以 琯了解 溪蜜柚果园土
壤磷淋溶状况, 结果见表7。从表7可知, 各土壤剖面
有效磷含量层次性很强, 都表现为随着层次的下降
而快速减少。利用山地果园0~30 cm土壤环境敏感临
界值, 对土壤剖面各层次土壤磷环境风险进行评判,
表明0~40 cm土壤处于土壤磷环境高风险等级 ,
40~60 cm土壤处于中风险等级, 而60~100 cm土壤
处于低风险等级。具体表现为0~20 cm土壤磷处于高
第 8期 李发林等: 福建省 琯平和县 溪蜜柚果园土壤磷环境风险评价研究 1007


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表 6 平和县各乡镇果园磷环境风险等级比例
Table 6 Proportions of risk grades about soil phosphorus environment in different towns of Pinghe County mgkg1
项目
Item
小溪镇
Xiaoxi Town
山格镇
Shange Town
坂仔镇
Banzi Town
南胜镇
Nansheng Town
五寨乡
Wuzhai Town
国强乡
Guoqiang Town
安厚乡
Anhou Town
文峰镇
Wenfeng Town
果园数 Orchard number 627 634 609 408 316 442 507 414
高风险 High risk (%) 76.1 55.0 73.1 51.7 28.8 53.6 27.6 55.1
中风险 Moderate risk (%) 6.2 11.5 5.5 14.7 14.9 6.6 17.2 23.4
低风险 Low risk (%) 17.7 33.4 21.4 33.6 56.3 39.8 55.2 21.5
大溪镇
Daxi Town
九峰镇
Jiufeng Town
长乐乡
Changle Town
秀峰乡
Xiufeng Town
崎岭乡
Qiling Town
芦溪镇
Luxi Town
霞寨镇
Xiazhai Town
全县合计
Total
果园数 Orchard number 416 668 185 205 473 627 917 7 448
高风险 High risk (%) 30.8 49.6 34.1 19.5 53.3 37.5 49.8 50.5
中风险 Moderate risk (%) 11.1 13.3 5.9 16.1 14.2 18.8 16.5 12.2
低风险 Low risk (%) 58.2 37.1 60.0 64.4 32.6 43.7 33.7 37.3
表 7 平和县山地果园剖面土壤有效磷和可溶磷含量状况
Table 7 Contents of available phosphorus and soluble phosphorus of mountain orchard profile soil of Pinghe County mgkg1
果园编号
Orchard
code
土层
Soil layer
(cm)
有效磷
Available
P
可溶磷
Soluble
P
果园编号
Orchard
code
土层
Soil layer
(cm)
有效磷
Available
P
可溶磷
Soluble
P
果园编号
Orchard
code
土层
Soil layer
(cm)
有效磷
Available
P
可溶磷
Soluble
P
0~20 45.4 0.39 0~20 264.2 3.98 0~20 93.7 0.04
20~40 52.6 0.70 20~40 208.7 2.13 20~40 32.3 痕量 Trace
40~60 37.6 0.19 40~60 29.4 0.23 40~60 22.0 0.05
60~80 15.1 0.03 60~80 5.2 0.10 60~80 5.6 痕量 Trace
1
80~100 7.5 痕量 Trace
8
80~100 5.2 0.04
15
80~100 7.8 痕量 Trace
0~20 60.1 0.29 0~20 37.8 0.55 0~20 290.6 4.05
20~40 22.4 0.08 20~40 23.8 0.38 20~40 238.8 2.04
40~60 6.6 0.05 40~60 5.4 0.02 40~60 152.6 1.71
60~80 5.8 0.03 60~80 1.6 0.03 60~80 37.5 0.06
2
80~100 3.4 0.02
9
80~100 1.8 0.01
16
80~100 29.8 0.04
0~20 57.7 2.10 0~20 244.4 1.88 0~20 19.5 0.04
20~40 26.2 1.98 20~40 241.5 0.68 20~40 18.2 痕量 Trace
40~60 40.2 0.26 40~60 141.5 0.37 40~60 8.6 痕量 Trace
60~80 15.4 0.03 60~80 108.9 0.21 60~80 2.0 0.02
3
80~100 7.9 0.05
10
80~100 75.1 0.07
17
80~100 3.6 痕量 Trace
0~20 66.5 1.78 0~20 297.9 2.92 0~20 40.6 0.66
20~40 36.5 0.72 20~40 295.0 1.38 20~40 35.4 0.01
40~60 30.0 0.16 40~60 165.2 2.18 40~60 32.6 0.02
60~80 21.9 0.14 60~80 89.9 2.15 60~80 29.6 0.06
4
80~100 13.9 0.01
11
80~100 96.9 2.03
18
80~100 14.8 0.06
0~20 47.4 1.61 0~20 269.3 1.91 0~20 28.2 0.17
20~40 61.7 0.01 20~40 245.1 1.52 20~40 11.4 痕量 Trace
40~60 66.5 1.81 40~60 110.4 0.22 40~60 8.5 痕量 Trace
60~80 40.2 0.14 60~80 29.9 0.13 60~80 4.9 0.06
5
80~100 33.0 0.06
12
80~100 7.3 0.03
19
80~100 2.7 痕量 Trace
0~20 315.2 2.97 0~20 256.8 2.35 0~20 138.9 1.50
20~40 222.2 0.66 20~40 183.8 1.01 20~40 110.7 0.72
40~60 58.9 0.04 40~60 88.5 0.14 40~60 57.9 0.42
60~80 37.1 0.03 60~80 12.1 0.02 60~80 27.2 0.17
6
80~100 15.5 0.01
13
80~100 7.8 0.02
平均
Mean
80~100 18.7 0.14
0~20 31.4 0.08 0~20 173.2 0.74
20~40 29.2 0.03 20~40 118.8 0.34
40~60 34.8 痕量 Trace 40~60 61.4 0.46
60~80 8.4 0.04 60~80 45.4 痕量 Trace
7
80~100 10.1 0.10
14
80~100 11.5 0.07


1008 中国生态农业学报 2015 第 23卷


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风险的有 8 个(42.1%), 中风险的 7 个(36.8%); 20~
40 cm 土壤磷处于高风险的有 8 个(42.1%), 中风险
的 5个(26.3%); 40~60 cm土壤磷处于高风险的有 4
个(21.1%), 中风险的 5个(26.1%); 60~80 cm土壤磷
处于高风险 1个, 中风险的 3个; 80~100 cm土壤磷
处于高、中风险的各 1个。
3 讨论
平和县是我国琯溪蜜柚的主产区。其果园土壤养
分状况一直是各方都很关注的热点之一。曾瑞琴[2]、
章明清等[15]、黄育宗等[16] 琯对 溪蜜柚果园土壤磷丰
缺度进行了研究, 琯表明大多数 溪蜜柚果园土壤有
效磷处于丰富状态, 这与栽培历史悠久有关, 更与
土壤酸化[10], 导致土壤大量固定磷素直接相关。而
国内外许多研究都表明, 当土壤中的有效磷(Olsen-P)
超过某一临界值(土壤磷素环境敏感临界值)时, 从
土体排出水的磷浓度迅速增加, 尽管不同的土壤有
差别, 但所排出的水足以引起水体富营养化[58]。因
此判定土壤是否会产生磷(可溶磷)流失, 可通过土
壤磷素环境敏感临界值来判断。
在福建平和县, 琯溪蜜柚日常管理时, 针对山
地果园和耕地果园这两类果园, 采用完全不同的管
理方法。对两类果园(山地、耕地果园)研究表明, 当
山地果园土壤有效磷超过 96.3 mgkg1时, 耕地果园
土壤超过 62.3 mgkg1 时, 土壤中会有大量可溶磷,
而土壤可溶磷易被水体溶解产生淋失或流失, 造成
水体富营养化 琯。平和县 溪蜜柚果园是从 20 世纪 90
年代开发山地或从水稻田, 龙眼(Dimocarpus longgana
Lour.)、荔枝(Litchi chinensis Sonn.)等果园改种而来,
其土壤性质差异很大, 而土壤磷素环境敏感临界值
可因土壤性质和土壤水分学性质而异[1213], 考虑土
壤种类和种植面积, 本研究选择的山地果园(土壤以
红壤、砖红壤为主)、耕地果园(土壤以水稻土为主)
都具有代表性。但是, 山地果园的土壤除红壤外, 还
有黄土、紫色土、冲积土等土壤类型, 耕地果园水
稻土可分为淹育型、潴育型等很多不同亚类。因此
为了更好、更准确地确定土壤磷素环境敏感临界值,
特别是在下一步制订环境地方标准时, 有必要针对
不同土壤种类进一步研究。
根据土壤磷素环境敏感临界值, 本文针对两类
果园(山地、耕地果园)提出了土壤磷环境3级风险
(高、中、低)划分标准, 根据风险划分标准对果园(山
地果园和耕地果园)0~30 cm层次土壤和山地果园剖
面(0~100 cm)土壤有效磷进行评价, 得出全县50.5%
琯溪蜜柚果园(48.4%山地果园, 52.7%耕地果园)处
于磷素环境高风险状态, 12.2%琯溪蜜柚果园(10.6%
山地果园、13.8%耕地果园)处于磷素环境中风险状
态, 37.3%琯溪蜜柚果园(41.0%山地果园, 33.4%耕
地果园)处于磷素环境低风险状态。不同层次土壤
剖面的有机质等土壤性质的不同, 影响土壤磷吸附
能力[18]。因此利用山地果园0~30 cm土壤环境敏感临
界值, 对土壤剖面各层次土壤磷环境风险进行评判,
有些偏差, 但是, 整体趋势不会改变。从中说明, 平
琯和县 溪蜜柚果园不管从土壤广度还是深度, 磷环
境都不容乐观。
根据果园磷环境风险评价结果, 可有针对性地
指导果园磷肥施用和果园面源污染的控制, 取得很
琯好的生态效益和经济效益。平和县 溪蜜柚果园土
壤磷环境处于无风险和高风险级别的果园占大多数,
对这两类果园, 必须针对性提出不同的施肥方案。
对于果园磷环境低风险果园, 可以多施磷肥; 中风
险果园 , 可以少施磷肥; 而对高风险果园 , 完全可
以不施磷肥。在果园磷环境高风险果园, 易产生土
壤可溶磷流失, 增加径流中可溶磷含量, 造成水体
富营养化。为此, 针对果园磷环境高风险果园, 有必
要进一步研究释放土壤中被固定的磷的途径, 来降
低土壤磷含量, 减少磷素面源污染。
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