全球范围内磷的流向和形态

磷（P）在全球范围内的流向对维护人类和生态体系的健康至关重要。但是人类对它们的流向和在土壤中的累积认知各不相同，这就导致了在如何管理与使用P有关问题的见解不同。这篇文章试图厘清我们对P流向已知和未知的问题。只有这样做了，我们才有可能了解到P的状况以及如何提高对它的管理。



最近在美国华盛顿特区召开的专题讨论会上，一些科学家讨论了P的可持续性这个主题。他们对全球P流向的问题产生了不同的兴趣。他们认同开采的磷和作为肥料施入到农业-食物系统中的P是人们所消耗食物中P的4倍。然而，对那些没有进入到食物中的P，他们持有不同意。有人认为流失到水体中的P占了全球范围内开采P的46%。而另一些人则指出，在田间边缘监测的径流和排水数据表明流失到水体中的P量非常小，通常不超过5%，有少数超过该值但也不会>17%。为什么科学家们对P去向的看法有如此大的差异？

原来，很多人是依赖全球土壤侵蚀量的估算而得到的数据。在研发测量和管理土壤侵蚀工具方面已经做了大量工作。通用土壤流失方程，经过长期的修正和完善，使用非常详细的输入信息来估算给定坡度和坡长的坡面的土壤侵蚀量。然而，这并不能确定那些被侵蚀土壤的去向。例如，有多少土壤沉积在坡脚？有多少沉积在小溪或河流旁的冲积平原上？有多少随河水带到很远的地方？这些都是与颗粒P去向有关的重要问题。这些问题在世界许多地区尚未得到答复。很有可能，全球P流失量的过高估计来自于侵蚀率对泥沙带走量的外推法，事实上，大部分被侵蚀的土壤可能根本就没有离开该流域，甚至可能没有流出该农田。

在几个巨大而各不相同的流域，然而，P的平衡提供了一些答案。总的河流输出P，包括颗粒形式，约占主要农业流域磷肥施用量的6-13%，像美国的莫米，英国的泰晤士河和中国的长江。这表明，大多数的肥料P要么进入收获的作物要么残留在土壤中。进入水体的P与施入的P肥相比量很小，但仍需要管理，因为在这三大流域中，如果磷肥损失更少，水质就会得到进一步改善。

残留在土壤中的P同样需要管理。在易受侵蚀的坡地上，土壤侵蚀的确可以比作物带走更多P。土壤健康取决于土壤侵蚀的控制。保护性性耕作对控制土壤颗粒P损失至关重要，同时4R措施 — 在正确的时间和正确的地点施用正确的P肥用量 — 能控制可溶性P的流失，并确保任何残留P都被用于作物生产而获益。通过保护性措施和应用良好管理的肥料施用，磷的总损失量可降至施磷量的1%，正如Andrew Sharpley 博士和其他人在《Better Crops》发表文章中提到的在Arkansas私人农场使用田间边缘测定的P损失量。



在田间边缘安装水槽，来测量Dumas, Arkansas附近田间的P流出量。

对P流向的观念会影响对P形态的管理方式。在农场层面，请注意P的投入、移出和土壤累积对作物、土壤健康和改善水质的益处。

By Dr. Tom Bruulsema Vice President, Americas & Research, and acting Phosphorus Program Director tom.bruulsema@ipni.net

Sopurce: Plant Nutrition Today, 2017 Issue 2, No. 6