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。     

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。     

不同菜豆基因型根系对难溶性磷的活化吸收

通过溶液培养和砂培试验,研究了不同菜豆基因型根系对难溶性P化合物(Al-P和Fe-P)的活化、吸收及根系分泌的有机酸对难溶性Al-P和Fe-P的活化能力。结果表明,菜豆在Al-P处理中生长要好于Fe-P处理。菜豆在耐低P方面存在着一定的基因型差异。来源于安第斯基因库的大粒种基因型的生物量和吸P量明显大于来源于中美基因库的中、小粒种基因型,其中来源于安第斯基因库的菜豆基因型G19839有较明显的耐低P和适应Fe-P的能力。菜豆根系分泌物对难溶性P有一定的活化能力,P胁迫下菜豆根系分泌物对难溶性Fe-P和Al-P的活化能力都较正常供P时高;菜豆根系分泌物中有柠檬酸、甲酸和乙酸,柠檬酸对难溶性Fe-P和Al-P的活化能力远远高于甲酸和乙酸。     

长期施肥后简育湿润均腐土中磷素形态特征的研究

对黑土（简育湿润均腐土）长期定位施肥15年后土壤磷素形态进行分析研究。结果表明：土壤中积累的Al-P、Ca2-P量与施磷量成正相关；只施NK能促进植物对Ca8-P的吸收；闭蓄态磷（Oc-P）含量均较低。施磷肥能增加黑土Fe-P含量，却未能增加Ca10-P含量。黑土各形态无机磷的含量大小顺序为：Fe-P〉Ca10-P〉Al-P〉Cas-P〉Ca2-P〉Oc-P。施磷能增加土壤中有机磷（O-P）的含量，但不能增加土壤有机质含量。土壤有机质含量均有不同程度的下降。本试验黑土中施入N112．5kg hm^-2a^-1和P20kg hm^-2a^-1能保持土壤中无机磷（I-P）平衡。     

不同水分和添加物料对石灰性土壤无机磷形态转化的影响

利用轻粘质土壤 ,模拟石灰性土壤中不同的组分因素进行室内培养试验。结果表明 ,水溶性磷肥施入土壤后很快向其它无机磷形态转化 ,主要转化为Fe-P ,其次是Ca2-P、Ca8-P和Al-P ,而很少转化为O-P和Ca10-P。其转化规律受不同培养组分因素的影响。较低的土壤水分含量 (200g/kg)利于Ca8-P、Al-P向Fe P和Ca10-P的转化 ,过高的水分含量 (200g/kg)有利于Ca10-P的活化与Fe-P的大量生成 ;不同量CaCO3加入促进了Fe-P、Al-P以及Ca2-P向Ca8-P、Ca10-P方向转化 ;秸杆、腐植酸的加入增加了各形态无机磷量以及无机磷总量。随培养时间的延长 ,Al-P、Fe-P等形态的磷量减少 ,Ca8-P、Ca10-P形态的量增加。不同量秸杆以及腐植酸的加入不同程度地降低了速效磷下降的幅度 ,提高了土壤速效磷水平。     

绿肥腐解液中有机酸组成对铝磷和铁磷活化能力的影响

  【目的】  研究绿肥还田腐解过程中产生的有机酸阴离子对土壤中难溶性磷素的活化效果,以深化理解绿肥作物提高土壤养分供应能力的机理。  【方法】  供试6种绿肥作物为紫云英 (Astragalus sinicus L.)、肥田萝卜 (Raphanus sativus var. Longipinnatus)、二月兰 (Orychophragmus violaceus)、双低甘蓝型油菜 (Brassica napus L.)、双高甘蓝型油菜 (Brassica napus L.) 和芥菜型油菜 (Brassica juncea)。将绿肥植株切碎后,置于离心管中,加入土壤浸提液于室外背光处密闭腐解45天,采用离心法提取植株腐解液。测定腐解液中10种有机酸组分 (丙二酸、苹果酸、柠檬酸、草酸、乳酸、酒石酸、乙酸、琥珀酸、马来酸和富马酸阴离子) 含量。采用室内模拟方法,分别用6种绿肥腐解液溶解难溶性铝磷 (Al-P,AlPO₄) 和铁磷 (Fe-P,FePO₄·2H₂O),测定溶液中的无机磷含量。  【结果】  二月兰腐解液中10种有机酸组分总含量最高,其次为肥田萝卜、双低甘蓝型油菜和芥菜型油菜,双高甘蓝型油菜和紫云英腐解后腐解液中较低。所有绿肥作物腐解液中10种有机酸组分含量大小依次为酒石酸、丙二酸、柠檬酸、琥珀酸、乳酸、苹果酸、乙酸、草酸、马来酸和富马酸阴离子。其中酒石酸和丙二酸阴离子占上述10种主要有机酸总量的15%以上,马来酸和富马酸阴离子占比最低,不到总量的1%。不同绿肥腐解液对Al-P和Fe-P的活化能力有显著差异,肥田萝卜对两种难溶性磷素的活化能力最高,理论上1000 kg肥田萝卜绿肥可活化0.6～1.2 kg的Al-P和Fe-P,其次为紫云英和芥菜型油菜,对Al-P和Fe-P的活化量均约为0.6～1.0 kg,而二月兰的活化量最低,约为0.2～0.6 kg。对不同有机酸含量与难溶性磷活化量进行相关性分析发现,Al-P活化量与柠檬酸、苹果酸和草酸阴离子的含量呈现正相关关系,Fe-P的活化量与酒石酸的含量呈现正相关关系。  【结论】  与Al-P和Fe-P的活化密切相关的是有机酸中含有较高的柠檬酸、草酸、苹果酸和酒石酸。供试6种绿肥作物腐解液中的10种有机酸的总含量及各有机酸组分的占比差异很大。二月兰虽然有机酸总量高,但是柠檬酸、草酸和酒石酸比例均较低;而肥田萝卜腐解液中的酒石酸含量及其占比高于其他绿肥,且柠檬酸和琥珀酸占比较高,对Fe-P的活化能力强;芥菜型油菜和紫云英腐解液中草酸、柠檬酸和琥珀酸占比高于其他绿肥,对Al-P的活化能力强。供试6种绿肥中以肥田萝卜腐解液的活化能力最强,芥菜型油菜和紫云英腐解液的活化能力次之。     

有机酸对三峡库区消落带土壤无机磷形态转化和有效性的影响

以三峡库区分布最广的紫色潮土、灰棕紫泥为对象,采用室内土柱模拟淋洗试验,研究了淋溶液中3种简单有机酸(草酸、柠檬酸和酒石酸)对三峡库区2种典型土壤无机磷形态转化及有效性的影响。结果表明:紫色潮土和灰棕紫泥2种土壤中磷均以Ca10-P为主,分别占无机磷总量的48.93%和28.20%,活性磷(Al-P、Fe-P、Ca2-P和Ca8-P)总量分别占无机磷总量的13.12%和36.91%。添加50mg/kg的外源无机磷经陈化后,磷主要向Al-P形态转化,2种土壤中Al-P分别增加了1.49倍和0.71倍,活性磷总量分别占无机磷总量的19.53%和43.51%。淋溶过程中,有机酸的存在对于土壤无机磷形态转化具有显著影响,有机酸促进了土壤磷向高活性形态转化,从而增加了土壤磷的淋出风险。灰棕紫泥土壤上,草酸、柠檬酸和酒石酸添加量同Fe-P和Ca10-P呈极显著负相关关系[r(Fe-P)分别为-0.938,-0.865,-0.935,r(Ca10-P)分别为-0.933,-0.896,-0.916,P0.01,N=12],有机酸对Fe-P和Ca10-P的活化效应显著。2种土壤有机酸对无机磷的活化能力为灰棕紫泥紫色潮土。灰棕紫泥上,草酸和酒石酸处理土壤有效磷与Fe-P和Ca10-P之间呈极显著负相关(r≤-0.795,P0.01,N=12),而柠檬酸处理下灰棕紫泥有效磷与各形态无机磷之间的相关性规律不明显。     

VA菌根真菌对石灰性土壤不同形态磷酸盐有效性的影响

用32P示踪法研究了VA菌根真菌对石灰性土壤不同形态磷酸盐有效性的影响。结果表明，VA菌很真菌显著增加了玉米吸收肥料和土壤的磷量。菌根植物和非菌根植物都可不同程度地吸收利用土壤中的Ca2-P、Ca8-P、Fe-P和Al-P，VA菌根真菌增加了玉米对它们的吸收。试验结果还表明，施Ca10-P时接种VA菌很真菌对玉米生长的促进作用比施用其它磷酸盐明显，但Ca10-P不能直接被玉米植株所利用。说明VA菌根真菌能提高土壤中的有效性磷（Ca2-P和Al-P）和缓效性磷（Ca8-P和Fe-P）的有效性。     

有机酸对红壤磷素活化影响因素研究

红壤固磷能力强,普遍存在缺磷现象。以云南红壤为试验材料,研究了草酸和柠檬酸对红壤磷素活化效果及其影响因素。结果表明:红壤经过草酸和柠檬酸处理后土壤中磷素的活化作用是明显存在的,在相同浓度下,草酸活化效果明显好于柠檬酸;随着有机酸处理浓度的增加,磷的活化率基本上呈增加趋势。但草酸在浓度2~10 mmol L-1间有效磷含量呈下降的趋势。而柠檬酸则刚好相反,总体随着处理浓度的增加,其有效磷含量呈增加的趋势;在不同固液比下,草酸对红壤磷素的影响比柠檬酸要大,红壤在固液比为1∶1时比1∶5时的活化效果好,在试验浓度范围内,柠檬酸对红壤A1-P、Fe-P以及磷酸二钙和八钙的活化能力强于草酸,对O-P的活化能力弱于草酸。     

石灰性土壤磷素的化学活化途径探讨

用草酸、草酸钠、柠檬酸和柠檬酸钠作为活化剂，加人不同含磷水平土壤中，通过室内培养试验和分析，结果表明：(1)0．1M草酸和0．1M柠檬酸都有一定的活化土壤磷素的作用，草酸作用最为显著。而相同浓度的草酸钠和柠檬酸钠未显示对土壤磷素的活化效果。(2)对土壤磷素的活化作用，草酸随其浓度的增加而增强，而柠檬酸活化土壤磷的能力有限。(3)柠檬酸在加人的6h之内，对活化土壤速效磷作用明显；而草酸在加人的48h之内，对活化土壤速效磷有十分显著的作用。无论是柠檬酸还是草酸，在其对土壤速效磷发挥活化作用期间，均随加人时间的延长而减弱。     

磷高效转基因水稻OsPT4对红壤无机磷组成的影响

本研究以磷高效转基因水稻OsPT4为材料,以非转基因亲本日本晴(Nipp)和磷高效突变体水稻PHO2为对照,设施磷和不施磷2个处理,利用根盒试验研究磷高效转基因水稻OsPT4的种植对根际及非根际土壤无机磷组成的影响。结果表明:(1)Os PT4和PHO2的植株干重和磷含量均显著高于Nipp,而土壤全磷和无机磷总量均低于Nipp;(2)Os PT4和PHO2水稻根际和非根际土壤无机磷组分含量均表现为O-PFe-PAl-PCa-P;(3)施磷处理时,Os PT4和PHO2的根际土壤O-P、Ca-P含量显著低于Nipp,其非根际土壤Al-P、Fe-P和O-P含量也显著低于Nipp。不施磷处理时,Os PT4和PHO2的根际土壤Fe-P含量和非根际土壤Fe-P、O-P含量均显著低于Nipp,其根际土壤Ca-P含量显著高于Nipp。说明在供磷条件下,磷高效转基因水稻对A1-P、O-P和Ca-P的吸收活化能力较强,而缺磷条件下,磷高效转基因水稻可促进其根系对Fe-P的吸收利用。     

冻融条件下黑土无机磷分级及有效性研究

土壤无机磷是生态系统中磷素的重要组成部分,而冻融作用是土壤无机磷赋存形态与转化的重要影响因素。本研究以黑土为试验土壤,在室内模拟冻融环境,研究冻融前后黑土无机磷各组分含量变化及其有效性。结果表明:冻融后无机磷各组分绝对含量总体呈现增加的趋势;冻融前后相对含量没有表现出明显差异,均呈现出O-PFe-PAl-PCa-P;相关分析和通径分析结果显示,Al-P、Fe-P为有效磷源,并且直接影响有效磷含量,而O-P、Ca-P与Al-P有较大的通径链系数,即O-P、Ca-P通过Al-P间接影响有效磷含量;冻融循环条件下Olsen-P(Y)与有效磷源Al-P(X1)、Fe-P(X2)间呈线性关系。     

Profile characteristics, and form and surface activity of inorganic phosphorus in a deep red Kenya coffee soil (Nitosol)

The paper examines some of the physical and chemical properties of a deep red friable clay profile (Nitosol) developed in the Kenya highlands over trachyte. This soil is widely planted to coffee. The profile is remarkable for the depth and uniformity of the B horizon and for its stable microaggregation. Despite a clay content of 50–60% throughout the deep solum, the soil feels and handles like a loam. Work with radioactive phosphorus on samples from the profile and from nearby experimental plots under coffee showed that the activity, and the amounts, of surface phosphate fractions decreased in the order Fe-P, Al-P and Ca-P, but the order of decrease of specific surface activity was Al-P, Fe-P, Ca-P. The relative availabilities of these forms is discussed.     

向海湿地土壤中无机磷酸盐的存在形态研究

对由向海湿地采集的土壤样品进行了无机磷酸盐形态 (吸附态磷、铝磷、铁磷、闭蓄态磷、钙磷 )分析 ,结果表明 ,钙磷是无机磷酸盐的主要组成部分 ,在各土壤发生层中含量最高 ;除吸附态磷外 ,其它各形态的磷含量总体上有随土壤深度增加而逐渐减少的趋势。铝磷、铁磷、闭蓄态磷受 p H值的影响显著 ,与 p H值呈显著负相关 ,而吸附态磷与钙磷含量则受 p H值的影响甚微。     

不同开垦年限农田黑土磷素形态及数量变化

试验研究了黑龙江省不同经纬度不同开垦年限的4个地区农田黑土磷素形态分布及数量变化。结果表明:随开垦年限增加的农田黑土,全磷逐渐升高;有机磷含量呈先升高再降低的趋势;速效磷、Al-P、Fe-P、Ca-P呈先降低再升高的趋势;O-P变化不显著;无机磷各组分的绝对变化量排序为Fe-PCa-PAl-PO-P;变化强度为Fe-PCa-PO-PAl-P。对于开垦年限均为100~150年的侵蚀程度不同的双城和宾县农田黑土,宾县侵蚀区黑土全磷、Al-P、Fe-P、O-P、有机磷含量高于双城非侵蚀区黑土;速效磷、Ca-P非侵蚀区高于侵蚀区;黑土由非侵蚀到侵蚀无机磷各组分的绝对变化量排序为Fe-PCa-PAl-PO-P;变化强度为Fe-PCa-PAl-PO-P。黑土的速效磷、有机磷与全磷之间存在极显著的相关性;无机磷中的Ca-P、Al-P、O-P是有效的磷源。     

土壤悬液培养法研究长期施肥下花生根际解磷菌溶磷特性

基于长期野外定位试验和室内土壤悬液培养,研究长期不同有机与无机肥料配施(纯化肥(NPK)、化肥与厩肥配施(NPKM)和化肥与稻草秸秆配施(NPKS))下,花生根际土壤解磷菌对Ca_3(PO_4)_2(Ca-P)、FePO_4(Fe-P)和AlPO_4(Al-P)的溶解特性。结果表明:有机无机肥配施促进了解磷菌的繁殖,在Ca-P和Fe-P固体NBRIP(国际植物研究所磷酸盐生长培养基)培养基中,NPKM处理可培养解磷菌密度分别为6.15和5.80 log(cfu g-1 dry soil),高于其他处理。在分别以Ca-P、Fe-P和Al-P为唯一磷源的NBRIP液体培养基中添加土壤悬液培养9 d发现,NPKM处理对Fe-P和Al-P的最高溶磷量分别为221.8 mg kg~(-1)和205.5 mg kg~(-1);NPKS处理对Ca-P的溶解有明显的优势。相比于单一菌株,解磷菌溶磷能力无绝对优势,但更能反映田间复杂条件下实际溶磷效果。通过土壤悬液培养法,从微生物群体角度发现:长期无机肥和厩肥配施更能促进花生根际解磷菌的繁殖以及对无机磷的溶解,从而改善土壤缺磷状况,提高花生生物量和产量。     

不同种植年限苹果园土壤磷状况和无机磷组分特征

通过采集胶东地区不同年限苹果园0—100 cm土层土壤,分析了不同种植年限苹果园土壤全磷、有效磷、无机磷含量和无机磷组分特征,以期为苹果园科学施用磷肥提供依据。结果表明:胶东地区苹果园0—40 cm土层土壤全磷、无机磷、有效磷平均含量为0.76 g/kg,681.10 mg/kg,73.05 mg/kg。种植年限显著影响了苹果园土壤磷含量,随着种植年限的增加耕层土壤全磷、有效磷和无机磷含量呈上升趋势。不同种植年限的苹果园土壤全磷、有效磷及各无机磷组分均随着土层的加深整体呈递减趋势。无机磷组分主要以Al-P、O-P的形式存在,其次为Fe-P、Ca-P。种植年限明显影响了无机磷各组分的组成,11～15年苹果园Al-P比例最高,而16～20年苹果园O-P比例最高。相关性分析及通径分析结果表明,Al-P是该地区相对较为有效的磷源。     

磷素活化剂对红壤磷形态及有效性影响的研究

在我国南方红壤中加入不同的磷活化剂进行培养试验,结果显示:磷活化剂提高了土壤有效磷含量,不同活化剂的活化能力不同。相关分析和通径分析结果表明,磷活化剂的活化能力大小顺序为:低分子有机酸钠钙盐>腐植酸>腐植酸钠>脲基甲酸乙酯;磷活化剂可以提高红壤中的Al-P、Ca-P和Fe-P等无机磷含量,其中Al-P和Ca-P与有效磷均达到极显著水平,而Fe-P作用效果不显著,可以通过影响Al-P和Ca-P来间接影响有效磷,磷活化剂会抑制土壤中O-P的生成。     

有机酸和磷对两种污染土壤铅的释放作用研究

用土壤培养和化学浸提法研究了不同低分子量有机酸和磷对污染土壤中铅释放的影响。结果表明,随有机酸浓度增加,铅污染红壤、棕壤中可溶出铅量均增加。当供试有机酸浓度≥1mmol·L-1时,相同浓度有机酸溶出铅量为柠檬酸〉乙酸〉草酸;当有机酸浓度≤0.5mmol·L-1时,溶出铅量为草酸〉柠檬酸〉乙酸。将2g·kg-1磷及50mmol·kg-1有机酸与铅污染红壤以不同方式混合后,柠檬酸处理的溶出铅比率（在污染土壤中加入P、有机酸后溶出铅含量与单加有机酸溶出铅含量之比）为66%（先加有机酸再加磷）、58%（有机酸与磷同时加入）、70%（先加磷再加有机酸）,草酸处理（方式同上）的溶出铅比率为90%、89%、94%,乙酸处理（方式同上）的为10%、8%、10%。铅污染棕壤上,以上处理的溶出铅比率分别为106.46%、104.43%、105.19%（柠檬酸）;43%、48%、58%（草酸）;38%、42%、55%（乙酸）。供试条件下,红壤最低溶出铅比率低于棕壤。