磷素是生命必需元素，也是现代农业高产的关键养分。它在土壤中的高效利用面临严峻挑战。大量研究（如Smil, 2000）表明，全球粮食生产高度依赖有限的磷矿资源，而施入农田的磷肥并未被作物充分吸收。更令人忧虑的是，未被利用的磷素通过多种途径从土壤中流失，不仅造成宝贵资源的浪费，更成为水体富营养化的主要驱动因子，威胁水生生态系统健康与饮用水安全。理解并有效管控这些损失途径，对实现农业可持续发展和环境保护具有双重战略意义。

径流冲刷损失

地表径流是农田土壤磷素向水体迁移的最直接、最快速途径。当降雨或灌溉强度超过土壤入渗能力，多余的水分在地表汇集流动，冲刷并携带富含磷素的土壤颗粒和溶解态磷进入沟渠、河流与湖泊。

颗粒态磷（PP）是径流损失的主要形态，通常占总磷损失的60%以上（Sharpley et al., 1992）。它主要吸附在土壤细颗粒（如黏粒、粉粒）和有机质上。高强度降雨事件、土壤结壳、坡地地形以及缺乏植被覆盖的地表都会显著加剧土壤侵蚀和PP的冲刷输出。例如，在黄土高原等高侵蚀风险区，单次暴雨事件即可导致大量表土和吸附其上的磷素流失（Zhang et al., 2004）。

溶解态活性磷（DRP）虽然径流中浓度相对较低，但其生物可利用性极高，对诱发水体藻类爆发具有直接且快速的影响（Correll, 1998）。土壤表层（0-5厘米）的磷素富集（尤其是长期过量施肥导致）是DRP径流损失的关键来源。研究表明，土壤表层Olsen P含量与径流DRP浓度呈显著正相关（Pote et al., 1996）。减少表层土壤磷的富集度是控制DRP流失的核心。

淋溶深层渗漏

传统观念认为磷素在土壤中移动性差，不易发生深层淋失。在特定条件下，磷素确实能穿透根区，污染地下水或通过排水系统进入地表水体，构成长期环境风险。

这种风险在砂质、有机质含量低或结构疏松的土壤中尤为突出。这类土壤对磷的吸附固定能力弱（“磷吸持饱和度”低），使得溶解态磷更易随水分向下移动（Heckrath et al., 1995）。即使在粘质土壤中，如果长期过量施肥导致土壤磷累积达到极高水平，超过了土壤固磷能力（即达到“磷淋失临界值”），溶解态磷的淋失风险也会急剧增加（McDowell et al., 2001）。胶体（如氧化铁、黏土矿物胶体）可以吸附磷素并协助其穿过土壤孔隙向下迁移，是磷素在非砂质土壤中发生淋溶的重要机制（de Jonge et al., 2004）。

淋溶损失的主要形态是溶解态活性磷（DRP）。这部分磷一旦进入地下水或通过排水系统汇入河流，同样具有高度的生物可利用性，其环境影响虽不如地表径流那么“立竿见影”，但治理难度更大，持续时间更长。

土壤侵蚀迁移

土壤侵蚀是导致磷素随土壤颗粒发生大规模空间迁移和损失的根本性过程。水蚀和风蚀不仅剥离肥沃的表层土壤，也带走了其中富含的磷素养分。

水蚀在坡耕地、河湖库岸带最为常见和剧烈。降雨径流的冲刷力和搬运力，导致土壤颗粒（从黏粒到小砾石）及其吸附的磷素（主要是颗粒态磷PP）发生剥离、搬运和沉积。沉积物在迁移过程中，部分吸附态磷可能因环境条件改变（如pH变化）而释放为溶解态磷，增加其生物有效性（Kleinman et al., 2002）。

风蚀主要发生在干旱半干旱地区以及植被覆盖度低的农田（如冬春季休耕***地）。强风将表层干燥的细颗粒土壤（富含磷素）吹扬至空中，进行长距离输送。风蚀损失的磷素几乎全部以颗粒态磷（PP）为主，最终沉降到地表或水体中（Pi et al., 2021）。风蚀过程加剧了区域性的养分损失和土地退化，同时也可能将磷输入到远离源头的水体。

管理措施影响

农业管理实践深刻影响着磷素在土壤中的保持与流失强度。耕作方式、作物残茬处理、种植结构等均能显著改变土壤物理性质和水文过程。

耕作方式的改变至关重要。传统翻耕破坏土壤结构、加速有机质分解、降低地表覆盖，加剧侵蚀和径流。相比之下，保护性耕作（如免耕、少耕） 通过最大限度保留作物残茬覆盖地表，有效减缓径流速度、增加水分入渗、减少土壤扰动和侵蚀，从而显著降低磷素（尤其是PP）的随径流损失。大量研究证实，免耕可减少地表径流磷损失达30%-60%（Zheng et al., 2020）。覆盖作物在主要作物生长间隙种植，其茂密的地上部分拦截雨滴、减缓径流，发达的根系则有助于固持土壤、改善结构，同样是减少磷素流失的有效生物措施（Daryanto et al., 2018）。

施肥与耕作时间的协调同样关键。在降雨或融雪发生前（尤其是秋季和早春）进行耕作或施肥，会使富含磷素的表层土壤或肥料直接暴露于侵蚀营力之下，大大增加损失风险。研究表明，秋施磷肥比春施的径流磷损失量高出数倍（Jokela et al., 2016）。将施肥与耕作活动安排在低侵蚀风险期，并确保肥料（尤其磷肥）在施用后尽快掺入土壤（条播深施优于撒施），是减少损失的关键操作。

施肥方式差异

不同肥料类型自身的物理化学特性及其与土壤的相互作用，直接决定了磷素在土壤中的转化、固定和潜在的流失风险。

化学磷肥（如过磷酸钙、重钙） 施入土壤后，其中的水溶性磷（如H2PO4-）会迅速溶解于土壤溶液中。这部分磷极易被作物吸收，但也最易被地表径流冲刷（DRP）或在易淋溶土壤中发生淋失。水溶性磷会与土壤中的铁、铝、钙等离子发生反应，逐渐转化为有效性较低的不同形态（如磷酸铁铝盐、磷酸钙盐），这一“固定”过程虽然降低了其短期生物有效性，但也一定程度上减缓了其移动性和流失风险（Syers et al., 2008）。长期过量施用化学磷肥，必然导致土壤全磷和有效磷含量持续累积，最终超过土壤固持能力，显著增加流失风险。

有机肥料（如畜禽粪便、堆肥） 含有磷素，但其形态和行为更为复杂。有机肥中的磷部分以无机态存在（类似化肥），部分以有机磷形态（如植酸盐、磷脂）存在。有机肥还含有大量有机质。有机质分解矿化会缓慢释放出磷素，具有缓释效果，理论上可减少短期流失风险（Kleinman et al., 2005）。有机肥（特别是液态粪肥）若在不利条件下（如冻土、饱和土壤、暴雨前）地表撒施，其富含的可溶性无机磷和细小有机颗粒极易被径流迅速冲刷带走，造成高浓度的DRP和PP损失（Withers et al., 2019）。有机肥中丰富的溶解性有机碳可能通过与土壤矿物（如铁铝氧化物）的竞争吸附，抑制其对磷的固定，反而在特定条件下增加磷的溶解度和移动性（Guppy et al., 2005）。

土壤磷素的损失是一个涉及物理（径流、侵蚀）、化学（溶解、吸附-解吸、淋溶）和生物（矿化）过程的复杂现象，主要通过地表径流冲刷、深层淋溶以及伴随土壤侵蚀的迁移等多元途径发生。这些过程受到土壤固有性质（质地、结构、磷饱和度）、气候水文条件（降雨强度、冻融）、地形地貌以及核心的农业管理实践（施肥种类、用量、方法、耕作制度、种植结构）等众多因子的综合调控。

磷素流失的核心矛盾在于其资源的稀缺性与环境污染的敏感性。控制磷素流失，必须采取基于“4R”（正确的肥料种类、正确的用量、正确的时间、正确的位置）原则的养分精准管理策略。这包括：依据土壤测试和作物需求确定磷肥用量，避免长期过量累积；优先采用保护性耕作和覆盖作物以固土减蚀；优化施肥时机（避开高风险期）和方法（深施、条施）；在易淋失土壤上谨慎施用有机肥，避免在环境敏感期进行地表撒施。

未来研究需聚焦于：更精确地量化不同类型土壤和气候区下的“磷淋失临界值”，为法规制定提供科学依据；深入探究有机磷形态转化及其在流失中的作用机制，优化有机肥管理；发展实时、高效的土壤磷素流失风险监测与预警技术；以及推动智能化、变量化的精准施肥装备研发与应用。唯有通过科学认知、技术创新与政策管理的协同推进，才能在保障粮食安全的守护珍贵的水资源与生态环境，实现农业的绿色可持续发展。

(部分代表性研究)：

Correll, D. L. (1998). Estuaries.

Daryanto, S., et al. (2018). Science of the Total Environment.

Guppy, C. N., et al. (2005). Biology and Fertility of Soils.

Heckrath, G., et al. (1995). Journal of Environmental Quality.

Jokela, W. E., et al. (2016). Journal of Environmental Quality.

Kleinman, P. J. A., et al. (2002). Journal of Environmental Quality.

Kleinman, P. J. A., et al. (2005). Journal of Environmental Quality.

McDowell, R. W., et al. (2001). Journal of Environmental Quality.

Pi, H., et al. (2021). Earth-Science Reviews.

Pote, D. H., et al. (1996). Journal of Environmental Quality.

Sharpley, A. N., et al. (1992). Journal of Environmental Quality.

Smil, V. (2000). Nutrients in the Earth's Cycles.

Syers, J. K., et al. (2008). P ho sphorus: Agriculture and the Environment. ASA-CSSA-SSSA.

Withers, P. J. A., et al. (2019). Ambio.

Zhang, X. C., et al. (2004). Catena.

Zheng, Z., et al. (2020). Journal of Environmental Management.