有机肥(物)对土壤中磷的活化作用及机理研究──Ⅱ.有机肥(物)分解产生的有机酸及其对不同形态磷的活化作用

通过有机肥在不同土壤水分状况下分解产生的有机酸种类和数量检测、各种有机酸对不同磷酸盐的溶磷试验,对有机肥活化土壤磷的机理进行了研究。结果表明,无论在好气或淹水条件下,猪粪、稻草和纤维素均能明显增加土壤中有机酸含量,其作用为猪粪＞稻草＞纤维素;7种检出的有机酸对不同形态人工合成磷酸盐的溶磷能力为：草酸和乙酸对钙磷的溶磷均有一定效果,多数有机酸对铝磷的溶磷效果均不错,而柠檬酸对铁磷的溶磷效果最好。柠檬酸虽数量不及其它有机酸,但在有机肥活化土壤磷中所起的作用是最大的。铁磷在有机肥活化磷中的贡献较其它形态无机磷大。     

有机肥(物)对土壤中磷的活化作用及机理研究──Ⅰ.有机肥(物)对土壤不同形态无机磷的活化作用

采用逐级去磷的土壤研究在好气与淹水条件下猪粪、稻草和纤维素对土壤中不同形态磷的活化作用。结果表明,在好气条件下,猪粪、稻草和纤维素均能对土壤中各种形态的无机磷起活化作用,其效果为猪粪＞稻草＞纤维素。在淹水条件下,有机肥则表现为明显增加土壤对磷的固定,这主要是土壤中的铁氧化物强烈吸附磷所致。但当土壤去除Fe－P和O－P后,有机肥则能对土壤磷起明显的活化作用。采用人工合成磷酸铁加入去磷、去铁氧化物土壤的试验表明,有机肥对磷酸铁的活化率可高达30％。由于土壤中存在的铁氧化物对活化的磷起掩盖作用,因此,有机肥对土壤磷,尤其对Ca2－P、Ca8－P、Al-P和Fe－P的实际活化作用有可能比测定值还要高。     

有机肥(物)对土壤中磷的活化作用及机理研究──Ⅰ.有机肥(物)对土壤不同形态无机磷的活化作用

采用逐级去磷的土壤研究在好气与淹水条件下猪粪、稻草和纤维素对土壤中不同形态磷的活化作用。结果表明,在好气条件下,猪粪、稻草和纤维素均能对土壤中各种形态的无机磷起活化作用,其效果为猪粪＞稻草＞纤维素。在淹水条件下,有机肥则表现为明显增加土壤对磷的固定,这主要是土壤中的铁氧化物强烈吸附磷所致。但当土壤去除Fe－P和O－P后,有机肥则能对土壤磷起明显的活化作用。采用人工合成磷酸铁加入去磷、去铁氧化物土壤的试验表明,有机肥对磷酸铁的活化率可高达30％。由于土壤中存在的铁氧化物对活化的磷起掩盖作用,因此,有机肥对土壤磷,尤其对Ca₂－P、Ca₈－P、Al-P和Fe－P的实际活化作用有可能比测定值还要高。     

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。     

腐殖酸和柠檬酸对人工合成磷源释磷效应的比较

采用实验室合成和实验室模拟的方法,研究了高分子腐殖酸和低分子柠檬酸,在不同固液比、不同浓度条件下对几种人工合成磷源的释磷效应.结果表明,两种有机酸对人工合成磷酸盐中磷素的活化与有机酸的种类、浓度、固液比和磷酸盐的种类有关.供试的两种有机酸(腐殖酸、柠檬酸)均能不同程度地促进不同合成磷源(磷酸二钙、磷酸八钙、氟磷灰石、铁磷、铝磷)中磷素的释放,释磷量最高可达2490 mg·kg<'-1>;有机酸对合成磷酸盐中磷素的活化随着有机酸浓度的增加而增加,而固液比变化时,各合成磷源的活化情况无固定趋势;在相同条件下(短时间内),低分子的柠檬酸对合成磷酸盐中磷素的活化能力强于高分子的腐殖酸,且柠檬酸作用下的释磷量可以达到腐殖酸的3倍以上. 应.结果表明,两种有机酸对人工合成磷酸盐中磷素的活化与有机酸的种类、浓度、固液比和磷酸盐的种类有关.供试的两种有机酸(腐殖酸、柠檬酸)均能不同程度地促进不同合成磷源(磷酸二钙、磷酸八钙、氟磷灰石、铁磷、铝磷)中磷素的释放,释磷量最高可达2490 mg·kg-1;有机酸对合成磷酸盐中磷素的活化随着有机酸浓度的增加而增加,而固液比变化时,各合成磷源的活化情况无固定趋势;在相同条件下(短 间内),低分子的柠檬酸对合成磷酸盐中磷素的活化能力强于高分子的腐殖酸,且柠檬酸作用下的释磷量可以达到腐殖酸的3倍以上. 应.结果表明,两种有机酸对人工合成磷酸盐中磷素的活     

有机酸对五种人工合成磷酸盐活化作用及活化途径的研究

采用实验室合成和化学浸提方法,研究了高分子量腐殖酸和低分子量柠檬酸在不同浓度条件下对五种人工合成磷酸盐的释磷效应及活化途径。结果表明:两种有机酸均能促进五种人工合成磷酸盐中磷素的释放,且释磷量随有机酸浓度的增加而增大;其中柠檬酸的活化能力明显强于腐殖酸;腐殖酸对三种钙磷的活化效果较好,而Fe-P和Al-P基本不受其影响或影响很小。柠檬酸通过质子和有机阴离子的共同作用来活化人工合成Ca2-P、Ca8-P和Al-P中的磷,Ca10-P中磷的活化几乎完全依靠质子作用,而低浓度有机酸作用下Fe-P的活化则来源于有机阴离子的作用。     

有机肥对土壤磷吸附一解吸的直接影响

本文采用自行设计的一种扣除来自有机肥中磷的方法,对有机肥影响土壤磷吸附与解吸的直接作用进行了研究。结果表明,猪粪和牛粪均能明显降低两种水稻土对磷的吸附,增加磷解吸;而纤维素只有在土壤磷水平较高时才起作用。上述作用在红壤性水稻土中优于青紫泥;在同一土壤上,对磷水平高的土壤的作用明显大于磷水平低的土壤。在有机肥对土壤磷吸附—解吸的直接影响中,其中的可溶性有机机物起主要作用。     

有机肥对土壤磷吸附一解吸的直接影响

本文采用自行设计的一种扣除来自有机肥中磷的方法,对有机肥影响土壤磷吸附与解吸的直接作用进行了研究。结果表明,猪粪和牛粪均能明显降低两种水稻土对磷的吸附,增加磷解吸;而纤维素只有在土壤磷水平较高时才起作用。上述作用在红壤性水稻土中优于青紫泥;在同一土壤上,对磷水平高的土壤的作用明显大于磷水平低的土壤。在有机肥对土壤磷吸附解吸的直接影响中,其中的可溶性有机机物起主要作用。     

长期有机无机配施下烤烟-玉米轮作优化土壤微生物活化无机磷

采集遵义市15年长期施肥定位试验的土壤,包括撂荒地（对照）、烤烟连作—单施化肥、烤烟连作—化肥有机肥配施、烤烟玉米轮作—单施化肥和烤烟玉米轮作—化肥有机肥配施等处理,通过土壤悬浊液与培养液混合培养技术、微生物高通量测序及常规分析,研究长期施肥对土壤无机磷活化的影响。结果表明,烤烟玉米轮作、施用有机肥和撂荒地的土壤可培养微生物（细菌、真菌、放线菌和无机磷细菌）数量增多,种群多样性增加,说明土壤生态环境改善。将土壤悬浊液接种至微生物培养液中,培养期间混合液中的有效磷含量以烤烟玉米轮作高于烤烟连作,化肥有机肥配施和撂荒地高于单施化肥,其中以烤烟玉米轮作—化肥有机肥配施最高,烤烟连作—单施化肥最低,说明合理种植和科学施肥有益于土壤无机磷的活化,在遵义烟区提倡烤烟玉米轮作—化肥有机肥配施很有必要。在混合液中,氢离子与溶解钙磷、有机酸与溶解铁磷和铝磷显著相关。与溶磷微生物的纯培养技术相比,土壤悬浊液培养既能反映微生物的溶磷特征,又更接近土壤微生物菌群复杂的溶磷状况。在供试土壤微生物中,存在柠檬酸合酶、蛋白葡萄糖脱氢酶和苹果酸合酶等的合成通路,处理间的差异可从分子生物学角度解释合理轮作和化肥有机肥配施促进土壤无机磷活化的原因。     

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。     

菜豆根瘤菌对土壤无机磷的活化释放作用

以土壤为磷源,通过液体培养研究了7株菜豆根瘤菌(Rhizobium sp.)对土壤磷的利用。结果表明,菜豆根瘤菌能释放大量的氢离子,使液体培养基的pH大幅度降低,氢离子的浓度至少提高20倍以上。根瘤菌分泌有机酸的种类与数量因菌株不同而异,这些有机酸包括甲酸、乙酸、草酸、丁二酸、柠檬酸、苹果酸和乳酸等,大部分根瘤菌能分泌乙酸。在接种根瘤菌的液体培养基中,全磷含量显著高于不接种的液体培养基,土壤无机磷总量则显著降低。由于土壤是培养基磷的唯一来源,故根瘤菌可促进土壤无机磷的溶解释放。相关分析表明,培养基的pH与土壤无机磷总量呈极显著正相关(r=0.893**,n=8),说明根瘤菌分泌的氢离子可能是溶解土壤无机磷的原因之一。接种根瘤菌显著降低土壤闭蓄态磷,土壤中的铁磷、铝磷和钙磷因菌株不同而降低,其原因可能与有机酸分泌的数量和种类有关。根瘤菌既能释放氢离子又可分泌多种有机酸的现象表明其活化土壤无机磷的方式具有多样性,可能有益于豆科植物利用不同形态的难溶性磷,使之适应各种不同的低磷土壤。     

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。     

磷—金属(Fe、Al)—有机酸三元复合体在植物磷营养中的作用

本文论述了磷高效型植物活化土壤难溶磷时的磷—金属 (铁、铝 )—有机酸三元复合体机制 ,磷—金属 (铁、铝 )—有机酸三元复合体在植物磷、铁营养中的作用及研究意义 .土壤及植物根际中磷—金属 (铁、铝 )—有机酸三元复合体的研究进展及磷—金属 (铁、铝 )—有机酸三元复合体机制的应用前景     

柠檬酸对不同施肥处理灰漠土遗留磷的活化特征

明确土壤磷的活化潜力及释放特征是土壤遗留磷资源化利用的前提，以长期定位施肥的灰漠土为试验材料，选取不施肥（CK）、施氮磷钾化肥（NPK）、氮磷钾化肥与有机肥配施（NPKM）3种处理，以高浓度（10 mmol·L^-1）和低浓度（2 mmol·L^-1）柠檬酸对土壤遗留磷进行多次浸提，探究柠檬酸对长期不同施肥处理灰漠土遗留磷的活化潜力及特征。研究发现：不同施肥处理土壤遗留磷的活化总量为NPK > NPKM > CK，与土壤总磷含量变化一致；高、低浓度柠檬酸对供试灰漠土遗留磷的活化潜力基本相当（>80%）。供试土壤遗留磷的急剧释放伴随土壤pH的大幅下降，说明酸溶解是主要活化机制。高浓度柠檬酸活化整个阶段，NPK处理土壤磷的释放量均高于NPKM处理；而在低浓度柠檬酸处理前期，NPKM释放的磷量大于NPK，相关元素中仅与镁元素的释放一致，可见低浓度柠檬酸活化前期NPKM处理土壤磷的活化很可能来自镁磷。高浓度柠檬酸对灰漠土遗留磷的活化前期以无机Ca₈-P活化为主，后期以无机Ca₁₀-P活化为主。综上，柠檬酸可显著促进不同施肥处理灰漠土遗留磷的活化，鉴于灰漠土遗留磷的高活化潜力，可通过适当减量施肥及土壤磷高效利用管理等措施促进作物再利用。     

不同有机酸对石灰性土壤磷的活化效应及机理

【目的】添加低分子量有机酸是活化土壤难溶性磷有效途径。比较研究几种低分子量有机酸及其组合对土壤磷的活化性能,为土壤磷的高效利用提供依据。【方法】低磷和高磷石灰性土壤选自新疆石河子,设置5个低分子有机酸添加处理：草酸、柠檬酸、黄腐酸、柠檬酸+草酸、草酸+柠檬酸+黄腐酸处理,和一个0.01mmol/L KCl对照。采用吸附平衡实验法测定土壤磷的吸附量;采用土壤吸附动力学实验法测定土壤磷的解吸动力学。采用常规和灭菌土壤培养方法,通过连续浸提法研究低分子有机酸及其组合对磷组分动态转化的影响和pH对磷的活化效应。【结果】Langmuir与Elovich模型均可较好地拟合土壤对磷的吸附热力学(R²=0.852～0.994)与吸附动力学过程(R²=0.882～0.975)。低磷土壤的最大吸附量(Q_max)、最大缓冲容量(MBC)、吸附力常数(K_L)和吸附速率(b)均高于高磷土壤,表明低磷土壤对磷的吸附更强。低分子量有机酸添加均降低了Q_max、MBC和b。草酸对Q_max和...     

有机肥种类对土壤有效磷累积量的影响及其流失风险

为研究不同有机肥种类对土壤有效磷累积量的影响,采用鸡粪、猪粪、牛粪3种有机肥,于2008~2009年间在河北省廊坊进行了大田试验。结果表明:在总磷量相同条件下施入不同种类有机肥,耕层土壤中水溶性磷和有效磷含量显著不同。施入牛粪、鸡粪、猪粪的土壤0~5 cm土层中土壤水溶性磷分别为15.64、12.06、9.95mg/kg,有效磷含量分别为91.87、73.47、65.26 mg/kg;综合0~20 cm土层,施入牛粪、鸡粪、猪粪的土壤水溶性磷分别为6.42、4.84、4.41 mg/kg,有效磷含量分别为47.60、35.50、35.14 mg/kg。表现出有机肥中有效磷含量高则表层土壤中水溶性磷和有效磷含量也高。由于表层土壤的高量水溶性磷和易溶性磷在降雨条件下易于造成农田磷素流失,在确定环境友好的有机肥施用量时,不仅要考虑有机肥带入的总磷量,还要重视有机肥中有效磷含量对农田表层土壤水溶性磷和易溶性磷富集的影响。     

低分子量有机酸对石灰性土壤磷吸附动力学的影响

根据植物在缺磷胁迫下,根系分泌的有机酸种类的数量,用流动法研究了柠檬酸、苹果酸、草酸和酒石酸对石灰性土壤磷吸附动力学的影响。结果表明：有机酸均能明显降低土壤对磷的吸附,不同有机酸降低磷吸附的能力大小的次序为草酸≥柠檬酸〉苹果酸≥酒石酸。     

不同有机肥及用量对矿区复垦土壤有效磷含量及供磷特性的影响

为研究有机肥培肥复垦土壤过程中磷的有效性如何变化、不同有机肥在什么施磷水平下能使作物取得最大生产效率以及合理培肥土壤,依托采煤塌陷定位培肥试验基地(山西省孝义市偏城村),在4个磷水平下(0,25,50,100 kg/hm²)研究不同肥料(鸡粪、猪粪、牛粪和化肥)对玉米产量及土壤速效磷含量的动态变化。经过2年的田间试验,结果表明:(1)施用有机肥和化肥均能显著提高玉米籽粒产量,随着施磷量的增加,玉米籽粒产量呈先增加后基本不变的趋势,通过构建2年磷肥效应方程发现,化肥、鸡粪、猪粪和牛粪处理的最佳施磷量范围分别为67.54~83.02,24.91~38.65,26.10~29.26,50.33~58.38 kg/hm²,可见,3种有机肥推荐施磷量均小于化肥处理;(2)玉米吸磷量和磷肥利用率在各施磷水平下均表现为鸡粪≥猪粪>牛粪>化肥。玉米吸磷量随施磷水平的增加呈先增后基本不变的趋势,磷肥当季回收率表现为随施磷水平的增加呈下降趋势;(3)连续施肥2年后,不同施肥处理在采煤塌陷区复垦土壤上影响的土壤有效磷深度不同。其中,化肥处理在50,100 kg/hm²磷水平下显著提高0—60 cm土层Olsen-P含量;鸡粪处理在50 kg/hm²磷水平下显著提高0—40 cm土层Olsen-P含量,而100 kg/hm²磷水平下显著提高Olsen-P含量到60 cm土层;猪粪处理在50,100 kg/hm²磷水平下显著提高0—40 cm土层Olsen-P含量;牛粪处理仅对表层Olsen-P含量有影响。总之,不同有机肥处理之间对作物生长和土壤Olsen-P含量的影响均表现为鸡粪≥猪粪>牛粪,且不同有机肥对于新复垦土壤的推荐施肥量不同,鸡粪和猪粪的推荐施磷量最少,其次为牛粪处理。     

柠檬酸对红壤磷的持续活化效应及其活化机理的探讨

采用不同浓度的柠檬酸对红壤进行磷的持续活化试验。结果表明：随着浸提次数的增加，磷的活化量逐渐降低，但仍有少量的磷释放出来，且活化强度随着柠檬酸浓度的增大而加强。浸提前后土壤样品的无机磷分级结果表明：被柠檬酸活化的磷主要来源于土壤中Al-P、Fe-P及Ca—P中的磷，也有部分来自于有机形态的磷，同时柠檬酸能够促进土壤中闭蓄态磷（Oc—P）的形成与积累。Al-P、Fe-P及Oc—P中磷的活化量，受柠檬酸浓度的影响较大。柠檬酸浓度在5mmolL^-1和10mmolL^-1时，其被活化的量大小依次为Ca—P〉Al-P〉Fe-P；而柠檬酸浓度在100mmolL^-1时，其被活化的量为Fe—P〉Al-P〉Ca—P。