有机酸对合成磷源施入石灰性潮土后速效磷动态变化的影响

以郑州市石灰性潮土为材料，加入不同磷源和不同有机酸进行培养，培养周期内测定速效磷含量，研究草酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、腐殖酸5种有机酸对合成磷源施入石灰性潮土后速效磷动态变化的影响。结果表明，不同合成磷源施入土壤中都会使土壤中速效磷含量增加，而后随时间的推移，速效磷含量迅速下降，大约30～45d后趋于稳定；供试有机酸能明显减弱速效磷含量随时间而降低的趋势，使得土壤速效磷含量在较长的一段时间内保持较高的水平；有机酸对石灰性潮土速效磷动态变化影响能力因有机酸种类和性质的不同而不同，其作用能力大小顺序为草酸，腐殖酸〉柠檬酸，苹果酸〉酒石酸。     

低分子量有机酸对石灰性土壤磷素形态转化及有效性的影响

采用室内培养和化学分析的方法研究了几种低分子量有机酸对石灰性土壤中磷的活化作用。结果表明:供试有机酸通过溶解、螯合等作用均能不同程度地促进合成磷酸盐的磷素释放。活化DCP、ODP、Fe-P、A l-P的能力依次为柠檬酸>草酸>苹果酸>酒石酸>乙酸;活化FA的能力是草酸>柠檬酸>苹果酸>酒石酸>乙酸。同种有机酸作浸提剂时,有机酸浓度越高磷酸盐中磷素释放量也越大。施加各种有机酸可以不同程度地降低土壤中Fe-P、A l-P和Ca10-P,增加Ca2-P、Ca8-P和O-P含量,总的趋势是促进土壤中植物难以利用的无机磷形态向有效性较高的形态转化。这种促进作用大小顺序为草酸>柠檬酸>酒石酸。     

低分子有机酸对土壤中Pb形态的影响

为探讨螯合诱导修复技术的作用机制,研究2种低分子有机酸即柠檬酸和苹果酸对土壤中重金属Pb各形态的影响。结果表明,对于人工模拟不同污染程度的PbⅠ～PbⅣ土壤,随着柠檬酸和苹果酸添加浓度的升高,土壤中最具活性的可交换态Pb百分含量均有不同程度的提高,从而达到了活化重金属Pb的目的;Pb活化效果随柠檬酸浓度升高而升高,随苹果酸浓度升高呈先上升后基本不变趋势,当有机酸浓度为10,20 mmol/kg时,苹果酸和柠檬酸活化Pb效果分别达到最优;二者相比,柠檬酸活化Pb效果优于苹果酸的活化效果。     

养分缺乏下外源有机酸对暗棕壤磷有效性及落叶松幼苗吸收积累磷的影响

用不同比例A1和B层暗棕壤混合(A1∶B=1∶2)制造土壤养分缺乏条件,栽植落叶松幼苗,通过模拟我国东北林区代表性森林凋落物淋洗液中有机酸的种类和数量,系统研究养分缺乏下,不同浓度外源有机酸对暗棕壤磷有效性和落叶松幼苗吸收、运输磷素养分的影响及机理,以探讨利用有机酸提高养分缺乏下落叶松幼苗抗土壤贫瘠能力的可行性及机制。结果表明,A1层与B层混合土壤速效磷含量降低,落叶松幼苗根系和叶片磷累积量和磷吸收效率降低,但磷利用效率增加。外源有机酸处理后,混合土壤的速效磷含量有不同程度提高,3种有机酸的作用强弱表现为琥珀酸>柠檬酸>草酸,一般以浓度5.0mmol/L和处理20d时提高效果最显著。有机酸不同程度提高了根系和叶片的磷累积量和磷吸收效率,但降低了磷利用效率。有机酸对磷累积量和磷吸收效率的提高程度因处理时间、有机酸浓度和种类而异:对于根系,20d和30d的结果高于10d,叶片则为10d和20d的结果高于30d,说明处理前期磷被吸收后向叶片的转移量较多,而后期则更多地在根中积累;3种有机酸大多在浓度为10.0mmol/L时提高幅度最大;不同有机酸的促进程度为琥珀酸>柠檬酸>草酸。因此,外源有机酸能通过提高落叶松幼苗对养分缺乏土壤中磷的吸收能力,促进磷的积累,进而提高苗木对养分缺乏土壤的耐性和适应能力。     

低分子量有机酸对红壤无机磷活化的作用

采用室内模拟试验研究了低分子量有机酸,如草酸、柠檬酸、酒石酸和苹果酸在红壤无机磷活化中的作用。结果表明,相同浓度下,有机酸活化土壤磷的能力为柠檬酸酒石酸苹果酸。低浓度(0.5mmolL-1)时,草酸活化能力最小;高浓度(≥5mmolL-1)时,其活化能力最大。对同一种有机酸而言,土壤各无机磷形态活化量均随pH的升高而降低;且在同一酸度下,其活化量以铝磷(Al-P)为最多,铁磷(Fe-P)和钙磷(Ca-P)次之,闭蓄态磷(O-P)则最少。有机酸活化土壤无机磷酸盐应该是质子酸效应和有机酸阴离子络合效应共同作用的结果,且与磷酸盐的溶度积常数密切相关。研究结果对根系土壤无机磷素循环研究有着重要的意义。     

杉木凋落物源有机酸对土壤磷有效性的影响

以不同林龄(10 a、22 a、34 a)杉木人工林为研究对象,测定其凋落物及土壤中有机酸的组成,比较不同林龄杉木林土壤酸度及不同形态磷的含量,分析杉木凋落物源有机酸对土壤磷有效性的影响。结果表明,在杉木凋落物中检测到草酸、丙二酸、苹果酸、反丁烯二酸、丁二酸及柠檬酸等6种低分子有机酸。其中,草酸含量最大,且凋落叶的有机酸含量最高。不同林龄杉木凋落物的有机酸含量表现为:34 a>22 a>10 a。在土壤中,仅检测到草酸这一凋落物源有机酸的优势有机酸,而不同林龄杉木林的土壤有机酸含量与凋落物一致,也随着林龄的增加而增加,并随着土层加深而减少。因土壤有机酸的存在,不同林龄杉木林土壤存在明显的酸化现象,且林龄越大pH值越低。土壤有效磷与有机酸变化规律一致,表现为:34 a>22 a>10 a,且随土层加深逐渐减少。O-P、Fe-P、Al-P与Ca-P等无机磷则反之,呈现10 a>22 a>34 a的变化规律。可见,不同林龄杉木林中土壤有机酸(主要是草酸)能降低土壤pH值,且有效促进土壤磷的活化,致使土壤有效磷含量的增加,而凋落物源有机酸是土壤有机酸的重要来源之一,对土壤磷有效性的提高起着重要作用。     

低分子量有机酸对土壤磷释放动力学的影响

模拟植物在缺磷条件下,根系所分泌的有机酸种类和数量,用流动法研究了柠檬酸,苹果酸,草酸和酒石酸对土壤磷释放的影响。结果表明：有机酸能明显促进土壤中磷的释放,不同有机酸对石灰性土壤活化能力大小的次序为草酸≥柠檬酸〉苹果酸〉酒石酸;而对酸性土壤磷的释放量与Ｆｅ＋Ａｌ释放量之间呈极 相关,有机酸活化土壤磷能力大小的次序为柠檬酸〉草酸〉酒石酸〉苹果酸。     

低分子量有机酸对土壤磷组分影响的Meta分析

【目的】过量施用磷肥导致土壤磷素累积,全磷含量升高,但是有效磷含量往往较低。低分子量有机酸能活化土壤难溶性磷、提高土壤磷素有效性,已成为研究热点之一。为探索提高土壤磷素有效性的途径,本文综合分析了低分子量有机酸对不同类型土壤磷组分的影响,为低分子量有机酸的合理施用和土壤有效磷的提升提供理论依据。【方法】通过收集近30年 (1990—2018年) 来国内外发表的低分子量有机酸活化土壤磷的文章,建立了831组包含“有效磷 (available-P)”相关内容的数据库。基于Meta分析 (Meta-analysis),定量研究了不同土壤pH、全磷、有效磷含量、不同培养方式和培养时间及不同酸种类 (苹果酸、柠檬酸及草酸等) 和浓度等条件下,低分子量有机酸对土壤有效磷含量的影响。【结果】检索论文中的低分子量有机酸添加浓度在0～1 mol/L范围内。与不施低分子量有机酸的对照相比,低分子量有机酸可使土壤中钙磷、铝磷、铁磷、闭蓄态磷和有机磷含量分别降低27.1%、21.3%、15.5%、8.22%、5.42%,有效磷含量增加213%。石灰性土壤中,低分子量有机酸可将难溶性八钙磷 (Ca₈-P)、十钙磷 (Ca₁₀-P) 转化为可吸收态的二钙磷 (Ca₂-P),Ca₈-P、Ca₁₀-P含量分别降低8.36%、11.8%,而Ca₂-P含量增加7.90%。在全磷含量 < 1 g/kg和有效磷含量 < 20 mg/kg的低磷土壤中,低分子量有机酸分别能使有效磷含量增加331%和343%,增磷效果分别比对应的全磷含量 ≥ 1 g/kg、有效磷 ≥ 20 mg/kg的高磷土壤高107%和189%。在酸性 (pH < 6) 和中性 (pH 6～8) 土壤中,低分子量有机酸分别能提高土壤有效磷含量329%和320%,在碱性 (pH > 8) 土壤中其增磷效果仅为56.9%。低分子量有机酸活化难溶性磷具有速效性和时效性,培养第1天土壤有效磷含量可增加257%,之后持续增加,在第10～20天达到最高值372%,20天后增磷效果持续减弱。振荡培养试验条件下,低分子量有机酸能使土壤有效磷含量增加334%,高于常规培养试验294%。当低分子量有机酸的添加浓度低于90 mmol/L时,酸浓度越高,其提升土壤磷有效性的效果越好。在所用的低分子有机酸中,草酸和柠檬酸提升磷有效性的效果较好,分别能增加有效磷含量288%和185%。【结论】低分子量有机酸活化土壤难溶性磷的效果受到土壤pH、全磷和有效磷含量的影响,也与添加的有机酸类型和浓度及添加的时间有关。低分子量有机酸提升土壤磷有效性的效果,在酸性和中性且全磷含量较低的土壤中较好。在低分子量有机酸添加量 < 90 mmol/L范围内,提升效果随添加量的增加而增加。作用的最佳效果出现在添加后的10～20天。添加草酸和柠檬酸对土壤有效磷的提升效果较好。     

添加有机酸对土壤镉形态转化及苋菜镉积累的影响

植物根系分泌的低分子量有机酸能够与土壤中的镉形成镉–有机酸复合体,从而影响根际镉的移动性。本文通过添加有机酸对土壤镉形态转化的研究,阐明有机酸与镉生物积累的关系。采用盆栽试验及土壤培养等方法,研究了添加苹果酸、柠檬酸对赤红壤和黄棕壤中镉的形态转化以及超积累型苋菜天星米镉生物积累的影响。结果表明,与Cd 25 mg/kg处理比较,Cd 25 mg/kg＋苹果酸、Cd 25mg/kg＋柠檬酸处理对苋菜生物量未产生影响,但显著增加苋菜根系及地上部镉含量;添加苹果酸、柠檬酸处理显著降低土壤专性吸附态Cd含量,却显著增加了交换态Cd、碳酸盐结合态Cd和有机结合态Cd含量。说明添加苹果酸、柠檬酸还能够通过影响土壤镉形态转化而促进苋菜对镉的积累。     

设施油桃果实发育过程中有机酸代谢的研究

以设施栽培"超红珠"油桃为试材,测定了果实发育过程有机酸含量及相关代谢酶——柠檬酸合酶(CS)、苹果酸酶(ME)、苹果酸脱氢酶(MDH)的活性,并对果实中有机酸积累及酶活性的关系进行了分析。研究结果表明:随油桃果实发育,其有机酸含量呈先升高后降低趋势,于盛花后49d达到最高值;苹果酸含量与总有机酸含量变化趋势相似;柠檬酸含量呈逐渐升高趋势,至果实成熟有所降低;果实成熟期苹果酸与柠檬酸含量相近。有机酸相关代谢酶CS活性变化与柠檬酸含量相关性不大;果实发育后期ME活性逐渐升高,促进了苹果酸的降解和转化;MDH活性变化与苹果酸含量显著相关。因此抑制果实发育前期MDH的活性、促进果实发育后期ME的活性可以降低果实酸含量,提高糖酸比。     

有机酸对石灰性潮土有机磷组分的影响

采用小麦盆栽试验的方法,研究了有机酸对石灰性潮土有机 P 组分含量及土壤 P 有效性的影响.结果表明:石灰性潮土的 4 种有机 P 组分中,以中度活性有机 P 为主,其次为高稳性有机 P 和中稳性有机 P ,活性有机P的含量最低;施用磷酸二氢钾和氟磷灰石后,土壤有机P总量和有机P各组分发生了变化;土壤经有机酸处理后,有机P总量增加,有机P总量的增加主要是中度活性有机P和活性有机P的增加.而中稳性有机P和高稳性有机P主要表现为下降,说明有机酸能够促进土壤有机P由有效性较低的形态逐步向有效性高的形态转化,从而进一步矿化为无机P或者被植物根系直接吸收,其中草酸的作用效果总体上较腐殖酸强;在P素供应不足的情况下,有机酸(草酸和腐殖酸)能够提高石灰性潮土中P的有效性,促进植物的正常生长.     

低分子量有机酸对可变电荷土壤铝活化动力学的影响

从动力学角度研究了几种低分子量有机酸对2种酸性土壤中铝的活化和活化铝在土壤固/液相之间分配的影响。结果表明:对于络合能力弱的醋酸和乳酸,主要通过质子作用活化铝,且活化作用明显小于盐酸。而络合能力较强的苹果酸、草酸和柠檬酸,主要通过络合作用促进铝的释放,且这种作用随有机酸根阴离子络合能力的增强而增加。在氧化铁含量较高的砖红壤中,苹果酸、草酸和柠檬酸通过专性吸附增加土壤表面负电荷,从而增加土壤交换态铝;但在氧化铁含量较低的红壤中,草酸和柠檬酸主要通过形成可溶性铝络合物降低交换态铝。活化铝在土壤固/液相间的分配主要决定于溶液中有机阴离子与土壤固相表面对铝离子的竞争。醋酸和乳酸活化的铝主要以交换态铝存在;而草酸和柠檬酸活化的铝主要以有机酸-铝络合物存在于溶液中,特别是在氧化铁低的红壤中,这将促进铝在土壤-水体中的迁移。     

低分子量有机酸对不同合成磷源的释磷效应

采用化学浸提方法,研究了5种低分子量有机酸(草酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、乙酸)对不同合成磷源的释磷效应。结果表明:供试有机酸(低浓度乙酸除外)均能促进不同合成磷源(DCP、OCP、FA、Fe-P、A l-P)中磷素的释放;其释磷效果与有机酸的种类和浓度有关,强弱顺序依次为柠檬酸、草酸、酒石酸、苹果酸、乙酸,有机酸浓度越高其释磷效果越好;有机酸与氟磷灰石(FA)反应后,溶液pH值升高。低浓度条件下pH值变化较大,而高浓度条件下pH值变化较小。     

Effects of low-molecular-mass organic acids on P nutrition and some plant properties of Hordeum vulgare

One of the strategies of the plants growing in phosphorus (P)-deficient environments is to exudate low-molecular-weight organic acids (LMWOA). Thus, we aimed to investigate the effect of LMWOA on phosphorus uptake of barley from either fertilizer or inherited soil phosphorus. The experiment was set up in full factorial arrangement in completely randomised design with two phosphorus (0 and 50 mg P kg^?1), five organic acids, LMWOA (malic acid, oxalic acid, citric acid, acetic acid, ascorbic acid), and four organic acid rates (0, 10, 20, and 30 mmol kg^?1). The effects of LMWOA on yield in descending order were: oxalic acid > ascorbic acid > malic acid > acetic acid > citric acid. The maximum P concentration in grain was obtained at 30 mmol kg^?1 LMWOA treatments. As a result, it was found that oxalic acid was the most effective LMWOA in increasing nutrient uptake induced grain yield with and without phosphorous fertilizer application.     

低分子量有机酸对土壤磷活化影响的研究

研究两种低分子量有机酸（柠檬酸和苹果酸）对土壤磷活化影响,并用修正的Hedley法测定土壤磷活化前后磷组分的变化。结果表明,低分子量有机酸能持续活化土壤磷,活化强度随低分子量有机酸浓度的增大而增强,并且柠檬酸活化土壤磷的能力强于苹果酸。低分子量有机酸能促进作物有效态无机磷组分（H2O-P和NaHCO3-Pi）的释放;同时还促进有机磷组分（NaHCO3-Po和NaOH-Po）的矿化。在低分子量有机酸浓度达到0.5 mmol/L以上时,其对土壤磷组分的活化量的顺序为:NaOH-Pi HCl-P NaHCO3-Pi H2O-P,即铁铝结合态磷 钙结合态磷 作物有效态磷。低分子量有机酸活化土壤磷的过程中伴有大量铁、铝释放,且铁或铝的释放量与磷活化量之间显著正相关（P0.05）。说明铁、铝结合态磷是低分子量有机酸活化土壤磷的主要磷源,并且其活化机制可能与铁、铝结合态磷的螯合溶解有关。     

低分子量有机酸对石灰性潮土无机磷形态转化的影响

无菌培养条件下,模拟缺磷胁迫时植物根系分泌的低分子量有机酸种类和数量,采用石灰性土壤无机磷分级方法,研究了低分子量有机酸对石灰性潮土无机磷形态转化的影响。结果表明:①在石灰性潮土中无机磷主要以有效性较低的磷酸钙盐(Ca10-P等)形式存在,而有效性较高的形式(Ca8-P等)含量较少,Ca2-P就更少。②有机酸通过结合土壤中可以使磷固定的Ca、Fe及Al,致使根际范围酸化,促进磷酸盐的形态转换,增加磷的有效性。这种促进能力因有机酸种类和性质的不同而异,其促进能力大小顺序为草酸>柠檬酸>酒石酸。     

Effect of low-molecular-weight organic acids on Cl- adsorption by variable charge soils

Low-molecular-weight (LMW) organic acids exist widely in soils and have been implicated in many soil processes.The objective of the present paper was to evaluate effect of two LMW organic acids, citric acid and oxalic acid, on Cl^- adsorption by three variable charge soils, a latosol, a lateritic red soil and a red soil, using a batch method. The results showed that the presence of citric acid and oxalic acid led to a decrease in Cl- adsorption with larger decreases for citric acid. Among the different soils Cl- adsorption in the lateritic red soil and the red soil was more affected by both the LMW organic acids than that in the latosol.     

红壤中低分子量有机酸的吸附特征

应用平衡法研究了红壤对草酸、柠檬酸、酒石酸和苹果酸的吸附行为。结果表明:红壤对有机酸的吸附量随着有机酸平衡溶液浓度的增加而增加,有机酸种类不同,吸附量也不同。有机酸在红壤中的吸附行为均可以很好地用Langmuir、Freundlich和Temkim方程描述,其中以Langmuir方程的拟合效果最好。红壤对有机酸均具有较高的吸附率,在0.5～20mmolL-1初始浓度范围内,草酸、柠檬酸、酒石酸和苹果酸的吸附率最大分别可达89.2%、77.5%、67.4%和47.1%。红壤对柠檬酸、酒石酸和苹果酸的吸附率均随着有机酸初始浓度的增加先急剧下降(<5mmolL-1),之后缓慢下降至趋于平稳;草酸的吸附率则随着初始浓度的增加而增加,在3mmolL-1左右时达到最大,随后降低至趋于平稳。     

有机酸培养时间和种类对煤矸石碎屑组成及速效养分的影响

为研究有机酸添加后煤矸石碎屑组成及其速效养分变化,以淮南潘集矿区为研究区域,选取矿区内多处煤矸石山上大块煤矸石人工破碎后作为供试材料,向其中添加10 mmol/L低分子量有机酸和腐殖酸水溶液,恒温培养120 d,在不同培养阶段取出部分样品测定煤矸石碎屑颗粒组成、EC、pH和速效养分等指标。结果表明,有机酸的添加总体上促进了煤矸石碎屑颗粒的细化。其中,黏粒平均增幅达81.90%,极细砂增幅在42%以上,粉粒和极粗砂粒含量平均下降幅度分别为21.05%、62.34%。有机酸添加有助于煤矸石碎屑颗粒基质结构向好的方向发展,并且以柠檬酸和腐殖酸效果最好。培养后的各处理pH值、电导率、速效养分对有机酸种类和培养时间的响应存在显著差异。有机酸添加后,酒石酸、草酸和腐殖酸处理pH均上升较大,平均pH值分别为7.69、7.75和7.71,显著大于对照处理(P<0.05),达到微碱性水平。除苹果酸处理外,其他处理的pH随培养时间的变化表现“N”型特征。电导率的变化与pH值变化正好相反,以苹果酸处理上升最大,比培养前增幅达146.78%;有机酸添加极大促进了煤矸石碎屑碱解氮(AN)和速效磷(AP)的释放,前者以苹果酸效果较好(释放量最大为CK的1.56倍和培养前的13.03倍),后者以柠檬酸效果较好(释放量最大为培养前的2.56倍和CK的3.39倍)。随着培养时间延长,碱解氮和速效磷释放量均逐渐增加;水分浸润和有机酸溶液添加均在前期表现一定抑制煤矸石碎屑颗粒速效钾(AK)释放的作用,后期逐渐表现一定促进释放的作用,但各有机酸处理之间差异不显著。有机酸对煤矸石山生态修复肯有一定积极作用。