低分子量有机酸对黑土无机磷动态变化的影响

采用盆栽试验方法研究了低分子量有机酸对黑土无机磷在大豆整个生育时期内动态变化的影响,结果表明:低分子量有机酸促进了土壤无机磷的释放,增加了大豆对磷的吸收,作用大小为混合酸＞草酸＞柠檬酸＞苹果酸,表明该土壤无机磷的释放决定着大豆的磷素供应.土壤无机磷组分随着大豆生育时期的推进而发生不同的变化,Ca2-P的含量先增加后降低而后又增加,Ca8-P先增加而后逐渐降低,而Ca10-P则是先降低而后逐渐增加,Fe-P含量表现为先降低后增加而后又降低,Al-P和O-P含量均呈现逐渐降低的趋势.不同低分子量有机酸处理相比,Ca2-P和Ca8-P表现为柠檬酸>草酸>混合酸、苹果酸>对照>空白;而Ca10-P、Fe-P、Al-P和O-P则表现为空白>对照>苹果酸>混合酸>草酸>柠檬酸,表明柠檬酸和草酸对黑土中的难溶态磷组分有较强的活化能力,而苹果酸和混合酸相对较弱.同时种大豆与不种大豆相比,Ca2-P和Ca8-P含量增加;而Ca10-P、Fe-P、Al-P和O-P含量则降低,表明大豆根系分泌的有机酸活化了土壤中的无机磷,促进了磷由难溶态向可溶态转化,增加了土壤无机磷的有效性.随着大豆生育时期的推进,黑土中速效磷含量基本呈现逐渐降低的趋势,下降顺序为:苹果酸>柠檬酸>混合酸>草酸>对照.     

等有机质■土有效磷和无机磷形态的关系

【目的】在有机质含量相同的土壤上探讨土壤无机磷组分对有效磷的贡献,为合理的磷肥管理提供决策依据。【方法】采集并筛选陕西关中平原冬小麦-夏玉米种植区■土有机质含量相近(10.03—10.68 g·kg~(-1)),有效磷含量梯度(平均分别为10.73、18.06、20.61、24.01、30.73、43.69和58.58 mg·kg~(-1))的土壤样品,采用蒋柏藩-顾益初改进的Chang和Jackson无机磷分级方法进行磷组分测定。【结果】西北冬小麦-夏玉米种植区耕层土壤的无机磷以钙磷为主,约占无机磷总量的66.67%,其中磷酸二钙(Ca_2-P),磷酸八钙(Ca_8-P)和磷灰石(Ca_(10)-P)分别占2.80%、16.80%和47.09%;铝结合的磷酸盐(Al-P),铁结合的磷酸盐(Fe-P)和闭蓄态磷酸盐(O-P)分别占16.28%、5.23%和11.81%。随着Ca_2-P、Ca_8-P、Ca_(10)-P、Al-P、Fe-P和O-P含量的增加,Olsen P呈显著线性增加;磷活化系数(土壤有效磷与全磷之比,PAC)与Ca_2-P、Ca_8-P、Al-P、Fe-P和O-P呈显著线性正相关关系。通径分析结果表明,该区域土壤无机磷对土壤有效磷(Olsen P)的贡献依次为Ca_2-P(0.974)Al-P(0.186)Ca_8-P(0.182)Fe-P(0.150)Ca_(10)-P(0.007)O-P(-0.074),各形态无机磷对磷活化系数(PAC)的贡献为:Ca_2-P(0.768)Al-P(0.082)Ca_8-P(0.071)Fe-P(-0.018)Ca_(10)-P(-0.055)O-P(-0.388),与土壤磷组分对有效磷的贡献大体一致。逐步回归分析结果表明,Ca_2-P和Ca_8-P对Olsen P贡献最大,但仅Ca_2-P对PAC的贡献最大。【结论】在有机质相同或相近条件下,Ca_2-P是陕西关中平原小麦-玉米种植区■土最有效的磷源。土壤磷有效性的提高主要通过增加高有效性的磷形态比(例如Ca_2-P)和缓效磷形态(如Ca_8-P、Al-P),降低土壤中有效性极低的Ca_(10)-P的比例来实现的。由此看来,关中平原长期施用磷肥土壤磷仍主要以有效性相对较高的磷素形态存在。     

腐植酸增效剂对不同类型土壤中磷素形态转化的调控

本试验选用采自中国农业科学院德州禹城试验基地的潮土和江西省农业科学院的红壤为材料,进行持续90 d的土壤培养试验,以研究腐植酸增效剂对土壤磷素形态转化的调控作用,为增效磷肥的研制和开发提供理论依据。试验设置5个处理:CK(不施磷肥)、CK1(单施磷酸二铵)、HA1(磷酸二铵+2.5%活化腐植酸)、HA2(磷酸二铵+5.0%活化腐植酸)和HA3(磷酸二铵+10.0%活化腐植酸)。结果表明,与CK及CK1相比,磷肥中加入5.0%～10.0%活化腐植酸可显著提高培养15～90 d内土壤有效磷含量;添加10.0%活化腐植酸处理可以显著增加培养前期潮土Ca_2-P、Ca_8-P、Al-P和Fe-P含量和培养后期Ca_2-P含量,并可增加红壤培养中后期Ca_2-P、Ca_8-P及前中期Fe-P含量;添加5.0%活化腐植酸处理可以增加潮土整个培养期Ca_2-P及前期Ca_8-P和Fe-P含量,并可增加红壤培养后期Ca_2-P和中后期Ca_8-P含量;添加2.5%活化腐植酸处理可以显著增加潮土整个培养期Ca_2-P含量和前期Ca_8-P含量;3个添加量的活化腐植酸处理均可降低红壤整个培养期的Al-P含量。表明腐植酸增效剂促进土壤磷素的释放,显著提高土壤磷的有效性。     

生物炭调节盐化水稻土磷素形态及释放风险研究

为探明生物炭施用对盐化水稻土磷素形态及释放风险的影响,以滨海草甸盐化水稻土为基础,结合室内分析,研究了不同用量生物炭还田方式(CK:0 t·hm~(-2);B1:20 t·hm~(-2);B2:40 t·hm~(-2))条件下土壤磷含量、组分特征及磷素释放风险。结果表明:生物炭能提高土壤全磷、有效磷、总有机磷和总无机磷含量,提高幅度分别为:11.40%～35.70%、28.96%～46.63%、11.30%～29.19%和10.54%～25.98%。生物炭提高了土壤NaHCO_3浸提态磷(Ca_2-P)、NH_4AC浸提态磷(Ca_8-P)和NH_4F浸提态磷(Al-P)含量,随着施炭量的增加而增大,且各处理间差异显著;当施炭量为20 t·hm~(-2)时,土壤NaOH-Na_2CO_3浸提态磷(Fe-P)和闭蓄态磷(O-P)含量显著高于其他处理;施用生物炭对H_2SO_4浸提态磷(Ca_(10)-P)无显著影响。生物炭显著提高了土壤活性有机磷(LOP)和中等活性有机磷(MLOP)含量,但显著降低了土壤中等稳定性有机磷(MROP)含量,当施炭量为40 t·hm~(-2)时,土壤高等稳定性有机磷(HROP)含量最小,且显著低于其他处理。本试验中土壤的活性Al[Al(ox)]和活性Fe[Fe(ox)]均处于较高水平;施用生物炭显著提高了土壤磷吸持指数(PSI),增加了土壤固磷能力;土壤磷吸持饱和度(DPSS)为6.81%～8.34%,土壤磷释放风险指数(ERI)为54.55%～61.67%。综上所述,在本文试验条件下,施用生物炭可以改善盐化水稻土磷素状况,且不会增大土壤磷素释放的风险。     

陕西关中冬小麦-夏玉米种植区塿土无机磷形态及其有效性

为了探明关中冬小麦-夏玉米产区典型土壤无机磷组分含量及其有效性,实现减磷增效、合理施用磷肥,提高土地生产力。于2018年采集陕西省关中平原冬小麦-夏玉米种植区塿土耕层(0～20 cm)样品,采用蒋柏藩与顾益初改进的无机磷分级法测定各无机磷组分含量,并结合相关分析与通径分析,比较各无机磷组分对有效磷的贡献。结果表明:塿土总无机磷含量为585.4～1513.8 mg/kg,各形态含量组成大小依次为Ca_(10)-P(36.8%～82.9%)Ca_8-P(5.0%～30.7%)O-P(6.4%～17.5%)Al-P(1.0%～16.6%)Fe-P(1.8%～17.2%)Ca_2-P(0.1%～4.8%);相关分析表明,各无机磷形态和有效磷的相关性大小依次为Ca_2-P(0.912)Ca_8-P(0.598)Al-P(0.569)Fe-P(0.531)O-P(0.426)Ca_(10)-P(0.138),仅Ca_(10)-P和有效磷不具有相关关系,其余无机磷形态和有效磷均有极显著相关关系;通径分析表明,各无机磷形态对有效磷的贡献大小依次为Ca_2-P(0.771)Ca_8-P(0.155)Fe-P(0.107)O-P(0.042)Al-P(0.010)Ca_(10)-P(-0.068)。其次,逐步回归分析结果也证实Ca_2-P、Ca_8-P和Fe-P是塿土有效磷的主要磷源,Al-P和O-P是缓效磷源,Ca_(10)-P则难以被作物吸收利用。     

草酸和腐殖酸对蔬菜保护地土壤磷素活化效果研究

以种植年限为25年的蔬菜保护地黑土为供试土壤,通过室内培养方式,研究不同浓度的草酸和腐殖酸对蔬菜保护地土壤磷素的活化效果。结果表明,草酸、腐殖酸在活化以Ca-P为主的石灰性黑土中,10 g/500 g土浓度的草酸处理活化效果最佳。草酸可以同时活化土壤中的Ca2-P、Ca8-P,及有效性较低的Ca10-P、Al-P和Fe-P。供试土壤在不同浓度草酸、腐殖酸作用下,各形态无机磷均有不同程度增加,其增加幅度为Al-P>Ca8-P>Fe-P>Ca2-P>Ca10-P>O-P。总体上活化能力为草酸>腐殖酸,并且随着浓度的增加效果更加明显。     

日光温室土壤磷素积累、淋移和形态组成变化研究

为了解日光温室土壤磷素积累、淋移状况和形态组成变化规律,测定了日光温室土壤P素含量和形态组成.结果表明,日光温室土壤P素积累严重、淋移强烈,5、10和14 a日光温室表层土壤速效P含量均超过200 mg/kg,0～100 cm 土层土壤速效P积累总量分别是温室外粮田的6.2、13.2和18.0倍,高龄温室底层土壤Olsen-P和水溶P含量高于温室外粮田表层含量.日光温室土壤磷素形态组成和比例与粮田土壤比较发生明显改变,土壤中不同形态无机P的含量由粮田土壤的Ca_(10)-P＞Ca_8-P＞Al-P＞Fe-P＞O-P＞Ca_2-P变化为温室土壤Ca_8-P＞Ca_(10)-P＞Al-P＞Ca_2-P＞Fe-P＞O-P.     

褐土区露天菜地和粮田磷素形态及环境风险分析

为明晰菜地和粮田土壤磷库,分类合理指导磷肥施用,减少环境污染,以北京市、河南省、河北省的露天菜地及相邻粮田为研究对象,采用石灰性土壤无机磷形态分级方法,研究不同褐土区菜地与粮田土壤中磷素空间分布、形态变化及其可能引起的环境风险。结果表明,不同褐土区菜地土壤磷素含量总体大于粮田。相同地区0～20 cm土层中磷素含量均大于20～40 cm土层。Ca_2-P最易被作物吸收但土壤中含量较少,占土壤无机磷积累量的3.81%～8.68%;Al-P、Fe-P和Ca_8-P也是土壤中磷素的主要来源,它们基本均匀分布,分别占土壤无机磷积累量的32.82%～37.95%、16.65%～17.14%、27.26%～29.94%;Ca_(10)-P、O-P的含量较少,分别占土壤无机磷积累量的4.97%～6.51%、6.45%～7.81%。长期施用磷肥的土壤会导致磷素在土壤中累积,多余的磷会进入地下水或地表水体,造成水体污染。因此,建议各地区菜地和粮田分类采用测土配方施磷肥方法,以降低土壤磷素环境风险。     

螯合剂对施加生物质炭土壤无机磷组分的影响

以生物质炭土壤为研究对象，采用室内模拟大田培养试验，研究了有机酸对不同地力土壤无机磷形态组分变化的影响。结果表明，在培养过程中，有机酸对生物质炭土壤无机磷形态的转化具有一定影响，有效地促进了低、中、高地力土壤中Al-P、O-P和Ca₁₀-P的释放。土壤中磷素均以Ca₁₀-P存在；活性磷分别占无机磷总量的28.37%、31.51%、37.45%;加入外源磷后，低、中、高地力土壤中Al-P分别增加了1.08倍、1.09倍、1.16倍，活性磷分别占无机磷总量的29.33%、32.71%、39.90%。     

不同种类小分子有机酸对砖红壤磷素形态转化的影响

【目的】明确有机酸的作用机制,为提高酸性红壤累积态磷素(P)可利用率提供科学依据。【方法】采用室内模拟试验研究了草酸、柠檬酸、苹果酸为代表的小分子有机酸对砖红壤磷素形态的影响。【结果】柠檬酸处理抑制了树脂交换P(P1)的解吸,而水(对照)、草酸和苹果酸处理促进了P1的解吸;在培养前期,3种有机酸抑制了NaHC_O3提取态无机P(P2)的活化,柠檬酸抑制作用最强,草酸抑制作用最弱;3种有机酸处理在整个培养时期均表现为活化NaHC_O3提取态有机P(P3)的作用,其中草酸活化能力最强;3种有机酸促进了NaOH提取态无机P(P4)的活化,其中草酸活化作用最强;3种有机酸抑制NaOH提取态有机P(P5)的活化;在整个培养时期,3种有机酸都表现为抑制稀盐酸提取态P(P6)、浓盐酸提取态无机P(P7)、浓盐酸提取态有机P(P8)和残留态P(P9)活化的作用。【结论】3种有机酸在不同培养时期对土壤磷形态的作用不同,草酸活化能力最强,其次是苹果酸,最后是柠檬酸。     

水分管理对太湖地区水稻土无机磷转化的影响

采用中性土无机磷分级方法,研究不同水肥条件下水稻土无机磷动态变化及其影响因素,结果表明:施磷处理明显提高了各形态无机磷含量,在淹水培育条件下,Ca2-P、Ca8-P、Al-P逐步降低,Fe-P、Oc-P呈增高趋势,Ca10-P基本保持稳定;各种形态的磷在60%田间持水量培育下变化类似。总体而言,土壤培育增加了对磷的固定作用,且MNK、MNPK、CNPK处理较C0和CNK效果更明显。培育期内土壤晶质铁、络合铁及无定形铁含量的变化符合土壤无机磷转化的部分机制,至于还原铁在淹水条件下如何再次氧化而导致磷的二次固定需要进一步研究。     

退化砂姜黑土的无机磷特性及其活性研究

通过对退化砂姜黑土的无机磷组成和活化方法进行研究，结果表明：砂姜黑土的无机磷以磷灰石（Ca10-P)和闭蓄态磷酸盐（O-P）的含量为高，分别占无机磷总量的27%-48%和26%-37%。砂姜黑土中无机磷的总量以及其中Ca2-P、Al-P、Fe-P的含量均随着土壤肥力的退化而显著降低。在退化砂姜黑土中施用有机肥，能够大幅度提高速效磷的含量，而施用含有一定旦溶磷细菌的肥料则可以在不增加全磷量的情况下，促进土壤中Ca10-P和Ca8-P等向Ca2-P、Al-P等形态无机磷的转化，从而提高土壤中速效磷的含量。     

不同稻作制、有机肥用量及地下水深度对红壤性水稻土无机磷形态的影响

 【目的】探明耕作,施肥,灌溉等农艺措施对红壤性水稻土无机磷状况的影响。【方法】利用蒋柏藩等的无机磷分级方法研究了在长期定位试验条件下稻作制和有机肥用量及地下水位深度对红壤性水稻土无机磷形态的影响。【结果】红黄泥耕层土壤的无机磷总量为398.6～546.1 mg?kg-1,平均为（471.4±40.5）mg?kg-1。无机磷各形态以O-P和Fe-P为主,平均分别占无机磷总量的39.2%和38.6%。不同稻作制间,稻-稻-冬泡的无机磷总量高于稻-稻-油菜和稻-稻-绿肥。不同有机肥施用量处理间,化肥处理的无机磷总量高于常量有机肥和高量有机肥处理。低地下水位有利于土壤无机磷的积累。不同稻作制间,Fe-P的绝对含量和相对含量均为稻-稻-冬泡、稻-稻-油菜>稻-稻-绿肥;在同一稻作制下,随着年际的变化,Ca2-P、Ca10-P和Fe-P含量有下降的趋势,而Al-P、O-P和Ca8-P含量都有增大的趋势;不同施肥量处理间,Ca10-P、Fe-P和Al-P的绝对含量和相对含量均为化肥处理>常量有机肥、高量有机肥处理;在同一种有机肥施用量处理下,随着年际的变化,Ca2-P、Ca10-P和Fe-P含量都有下降的趋势,而Al-P、O-P和Ca8-P含量则都有上升趋势。不同地下水位处理,低水位（-80 cm）处理的Ca10-P和Fe-P含量大于高水位（-20 cm）处理,低水位（-80 cm）处理的Ca2-P和O-P含量小于高水位（-20 cm）处理;在同一地下水位下,随着年际的变化,Ca2-P和Fe-P含量有下降的势,而Al-P、O-P和Ca8-P含量都有上升趋势。【结论】冬季种植作物,土壤无机磷含量减少,而冬季施用绿肥,可使Fe-P含量减少;单纯施用化肥,可使无机磷含量和Ca10-P、Fe-P和Al-P增加;低地下水位有利于土壤无机磷的积累。     

不同水分条件下生物炭对红壤磷素形态及磷酸酶活性的影响

为探究土壤不同水分条件下生物炭对红壤磷素形态转化及磷酸酶活性的影响,以期为土壤磷素管理和生物炭合理利用提供参考。通过设置土壤不同含水量(33%、66%、100%)与生物炭添加量(0、0.5%、2%)进行培养试验,测定土壤的有效磷、各磷素形态(Al-P、Ca-P、Fe-P、O-P)及土壤酸性磷酸酶与碱性磷酸酶活性。结果表明:生物炭的施入显著提高了土壤有效磷含量;在培养前期,生物炭主要增加土壤中难溶态的Al-P含量,这主要是由生物炭带来的可溶性磷进入土壤中转化所导致;在培养后期,水分与生物炭都能够在一定程度上活化土壤中的Ca-P、Fe-P与O-P,释放更多磷素。生物炭本身呈碱性,添加到土壤中,有效中和了土壤酸度,使得土壤pH值上升2.82～3.13个单位,土壤酸性磷酸酶活性下降。此外,淹水条件能够降低土壤的酸性磷酸酶与碱性磷酸酶活性。研究表明,生物炭的添加能够有效提高土壤pH值、有效磷含量,同时降低土壤酸性磷酸酶的活性。     

小麦玉米秸秆长期还田对砂姜黑土磷库组成的影响

为优化管理小麦-玉米轮作体系秸秆还田条件下的土壤磷素,本研究依托皖北砂姜黑土区秸秆还田定位试验,设置不施肥（CK）、常规施肥（F）、常规施肥+小麦秸秆单季还田（FWS）、常规施肥+玉米秸秆单季还田（FMS）、常规施肥+小麦玉米秸秆双季还田（FWMS）5个处理,采用蒋柏藩-顾益初法及Bowman-Cole法分别测定了砂姜黑土无机磷和有机磷组分含量,运用相关分析和通径分析探究了土壤不同磷组分与有效磷之间的关系。结果表明：小麦玉米秸秆还田显著提高了砂姜黑土全磷和有效磷含量及土壤磷活化系数。秸秆还田可显著提高砂姜黑土无机磷组分中磷酸二钙（Ca₂-P）、磷酸铝（Al-P）及磷酸铁（Fe-P）的含量,与F处理相比,FWS、FMS和FWMS的土壤Ca₂-P含量分别增加32.3%、28.4%和43.8%,Al-P含量分别增加15.3%、10.7%和13.4%。土壤有机磷组分中活性有机磷（LOP）、中活性有机磷（MLOP）和中稳性有机磷（MROP）含量在秸秆还田条件下均明显增加。秸秆还田下砂姜黑土闭蓄态磷（O-P）含量无显著变化,FMS和FWMS处理的磷酸八钙（Ca₈-P）含量显著增加,磷灰石（Ca₁₀-P）和高稳性有机磷（HROP）含量下降。秸秆还田可显著增加砂姜黑土中Ca₂-P所占比例,降低O-P、Ca₁₀-P和HROP的占比。砂姜黑土中Al-P、Fe-P、Ca₂-P及MLOP与有效磷呈极显著正相关关系,其中Al-P、Ca₂-P和MLOP对有效磷的正向直接影响较大。研究表明,小麦-玉米轮作制中秸秆单季或双季还田均可促进砂姜黑土中无效态磷向有效态磷和缓效态磷转化,从而提升土壤磷素有效性,秸秆单季和双季还田处理在砂姜黑土磷素活化效果方面无显著差异。     

酸性矿山废水对稻田土壤中磷形态及磷有效性的影响

选择我国西南典型喀斯特地区的稻田土壤为研究对象,通过模拟不同污染浓度酸性矿山废水(AMD)的污灌试验,分析稻田土壤磷酸铁类化合物(Fe-P)、磷酸钙类化合物(Ca-P)、磷酸铝类化合物(Al-P)、闭蓄态磷(O-P)等不同矿物形态磷及土壤总磷和有效磷的变化,并初步探讨AMD中主要污染因子pH值、Fe3+对稻田土壤磷释放的作用,评价AMD持续污染对稻田土壤不同磷形态及磷有效性的影响.结果表明:在AMD添加比例小于50％时,随着AMD污染浓度的持续增加,稻田土壤中Fe-P呈显著升高的趋势(P=0.0001),在AMD添加比例为50％～75％时土壤中Fe-P趋于稳定,并在无机磷总量中占绝对优势;而Ca-P、O-P、Al-P在AMD 0.1％～1％极低污染水平下含量显著升高,而在AMD大于1％后又均呈显著降低的趋势(PCa-P=0.0003、PO-P=0.0001、Pl-P=0.0001);土壤有效磷和Ca-P、O-P、A1-P有基本一致的变化趋势,说明较高AMD污染程度可造成稻田土壤有效磷的显著淋失.土壤有机磷含量在0％～10％ AMD浓度范围内先小幅上升,在AMD浓度10％～75％范围内趋于平稳,当AMD浓度大于75％时,土壤有机磷含量与AMD浓度呈显著负相关(P=0.030).稻田土壤中总磷的含量随着AMD污染程度的增加呈先小幅上升后持续降低的趋势,但总体变化不明显.对应AMD相应比例下的pH值和Fe3+浓度,单独的pH值降低对土壤中磷(Ca-P)溶出效果不明显,而结合铁的添加可显著增加土壤中磷(Ca-P)的溶解.综上,酸性矿山废水污染可显著改变稻田土壤中磷的存在形态及有效性,其中AMD中高含量的Fe3+污染造成的影响最大.     

低分子量有机酸对石灰性潮土磷吸附与解吸的影响

采用磷的平衡吸附与解吸方法，模拟缺磷胁迫条件下植物根系分泌的有机酸种类和数量，研究了草酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乙酸5种有机酸对石灰性潮土磷吸附的影响，并以作用能力较强的草酸为代表，研究了有机酸对石灰性潮土磷吸附和解吸的影响。结果表明：（1）中性条件下供试有机酸均能不同程度的降低石灰性潮土对磷的吸附，作用强弱依次为草酸、柠檬酸＞苹果酸、酒石酸＞乙酸。（2）有机酸使土壤对磷吸附的降低效应随着有机酸浓度和有机酸与磷浓度比的增加而增加。（3）石灰性潮土在草酸体系中所吸附的磷容易被中性盐解吸，有机酸对土壤吸附磷的解吸有一定的促进作用。