农田土壤对磷的吸附和解吸特性研究进展

磷素是植物生长必需的三大营养元素之一,在植物生长发育过程中对植物的产量和品质有重要影响。综述了农田土壤对磷的吸附和解吸机制等方面的研究进展,分析土壤对磷的吸附和解吸影响因素,包括土壤类型、土地利用方式、施肥水平和土壤理化性质,旨在为实际生产中磷肥的合理施用、高效利用和防止环境污染提供依据。     

天然沸石对磷在潮土中有效性的影响

为了寻求提高磷在土壤中有效性的途径,以恒温振荡试验研究了天然沸石对水溶性磷在潮土中吸附、解吸的影响.结果表明,磷在天然沸石中的吸附率是在潮土中的39.2%,而吸附磷的解吸率比后者增加了63.2%.在天然沸石用量为2.5 g时,天然沸石显著增加了潮土中磷的吸附和解吸,且天然沸石先于磷肥施入潮土处理的磷吸附率低于磷肥先于天然沸石施入潮土的处理,磷解吸率呈相反的变化.天然沸石对提高潮土保磷供磷能力具有较强的应用潜力.     

长期施肥对砂姜黑土磷吸附和解吸特性的影响

研究结果表明 :长期施用有机肥可以显著减少砂姜黑土对磷的吸附 ;与吸附相反 ,有机肥能促进土壤磷的解吸 ,提高土壤磷的有效性。不同处理间减少磷的吸附与促进磷解吸次序均为牛粪 >猪粪 >麦秸 >化肥 >不施肥     

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。     

施氮量对石灰性潮土锌吸附和解吸特性的影响

采用吸附等温线法,设置8个锌水平(0、0.5、1、5、10、50、100、1 000 mg·L~(-1))和3个氮水平(0、20、40 mg·L~(-1)),研究不同施氮量对石灰性潮土锌的吸附、解吸动力学特性的影响。结果表明,土壤锌的吸附曲线在3个施氮处理下与Langmuir等温吸附方程都吻合,其决定系数R~2分别为0.967 8、0.944 7和0.992 7。而土壤锌的吸附曲线采用Freundlich等温吸附方程拟合,R~2分别为0.939 1、0.934 1和0.761 0,其适应性随着施氮水平的增加而降低,在N_(40)处理下不适宜采用Freundlich方程拟合。3个施氮水平下,随着平衡液锌质量浓度的增加,土壤锌的吸附量逐渐增加,在Zn_(1000)水平下达到最大值(1 232～1 693 mg·kg~(-1)),而锌吸附率则先增加后降低,在Zn_(10)水平下达到最大值(98.0%～99.1%)。3个施氮处理下,土壤锌的最大吸附量Q_m分别为1 662.4、1 513.2和1 262.1 mg·kg~(-1),吸附强度因子K_L分别为0.069 1、0.053 5和0.041 6 L·mg~(-1),表明与不施氮(N_0)处理相比,2个施氮处理(N_(20)和N_(40))的Q_m和K_L降低了。同时,N_(20)处理下的吸附平衡常数K_F(244.6 (mg·kg~(-1))·(L·mg~(-1))~(1/n))和n(3.52)也低于N_0处理下的K_F(276.7 (mg·kg~(-1))·(L·mg~(-1))~(1/n))和n(3.56)。N_(20)和N_(40)处理也降低了不同施锌水平下的吸附量和吸附率。3个施氮水平下,土壤锌的解吸量和解吸率均随着平衡液锌质量浓度的增加呈先增加后降低再增加的趋势,最大解吸量(472～553 mg·kg~(-1))和解吸率(32.0%～44.5%)均出现在Zn_(1000)水平下。N_(20)和N_(40)处理对土壤锌的解吸量和解吸率的影响取决于施锌水平。3个施氮水平下,土壤对锌的解吸量均随吸附量的增大而增加,且锌解吸量小于锌吸附量。因此,施氮可以抑制土壤对锌的吸附,影响土壤对锌的解吸,进而提高土壤锌的有效性。     

生物有机肥对土壤中磷的吸附和解吸特性的影响

研究了生物有机肥对土壤中磷的吸附和解吸特性的影响。试验结果表明,经过Langmuir方程拟合生物有机肥对土壤中磷的等温吸附特性,两种作物条件下,最大缓冲容量(KXm值)各处理的变化趋势相同,依次为:PMS(W富磷城市生活垃圾肥)HF>WSM>CK。     

施用农用稀土对潮土磷吸附特性的影响

采用室内向土样喷施稀土溶液的方法,研究了施用农用稀土对潮土P吸附特性的影响。结果表明,农用稀土施加后土壤P等温吸附特性可较好地利用Langmuir吸附方程拟合,获取稀土施加后土壤最大P吸附量、吸附反应常数和最大缓冲容量。随稀土施用量的增加,土壤最大P吸附量降低而吸附反应常数和最大缓冲容量增加;当施用量增至100mg·kg-1风干土时,与对照相比差异均达显著水平。在稀土施用量低于10mg·kg-1风干土时,土壤有效P含量和最大P吸附量呈线性负相关,但在剂量增至100mg·kg-1时未见明显的关联。因此,高剂量稀土施加不仅影响土壤P的吸附性能,而且可能会影响土壤P形态转化来改变P的生物有效性。     

黑龙港北部潮土无机磷组成转化及供磷特性研究

通过盆栽培养试验研究了冲积平原区潮土经多年耗竭后土壤无机磷形态转化特点及供磷特性.结果表明,该土壤无机磷形态组成以Ca-P为主,占无机磷总量的80%以上,O-P占无机磷总量11.6%,Fe-P和Al-P较少,均不到无机磷总量的5%.在培养过程中,CK和NK处理的Ca8-P、Al-P、Fe-P和O-P表现得十分活跃,随培养时间的延长均呈逐渐上升趋势,Ca2-P和Ca10-P相对来说比较稳定,变化不大.NPK处理中各形态无机磷的变化都是增加的趋势,其中增幅最大的是Ca2-P,为300%.该土壤的Fe-P、Al-P对小麦的贡献率都很大,二者之和几乎与Ca-P相平;Ca-P中Ca2-P和Ca8-P在不同施肥管理中表现的贡献差异很大,Ca10-P的作用表现为负值.     

几种水稻土对磷的吸附及解吸特性研究

水稻土对磷的吸附曲线与简单Ｌａｎｇｍｕｉｒ等温吸附方程基本吻合,土壤对磷的吸附及解吸能力主要受土壤物理性粘粒含量及土壤活性铁、活性铝含量的影响,而与土壤本身有效磷含量无关。同一种水稻土随吸附磷量的增加,其解吸率有增加的趋势。     

几种水稻土对磷的吸附与解吸特性研究

 采用恒温培养法研究了几种水稻土的磷吸附和解吸特性及其影响因素。结果表明 ,几种水稻土的磷吸附曲线与Langmuir、Freundlich及Temkin等温吸附方程基本吻合 ,但以Langmuir方程的拟和度最高。土壤最大吸附磷量与物理性粘粒含量呈正相关。几种水稻土的最大吸附磷量依次为 :黄泥田 >淤泥土 >黄泥土 >夹砂土 >砂性轻盐土 ;供试 5种水稻土中 ,以砂性轻盐土的解吸率最大。根据吸附磷的能级大小 ,磷的解吸过程可分为快、中慢 3个阶段进行。     

结晶有机肥对土壤磷吸咐和解吸特性的影响

以不同用量的结晶有机肥处理土壤,培养１月后,研究了它们对土壤磷吸附与解吸附特性的影响。结果表明结晶有机肥能降低土壤对磷的吸附,表现为施用该肥料的土壤,磷等温吸附的Ｌａｎｇｍｕｉｒ方程常数减小,土壤对磷的亲和力减弱,且随着结晶肥用量的增加,这一效应更加明显。与吸附相反,结晶有机肥能促进土壤磷的解吸,土壤磷的解吸量与结晶有机肥用量呈正相关,且起始磷浓度较低时,结晶有机肥增加磷解吸的效果吏显著。此外,研     

安徽省几种旱地土壤磷吸附曲线的研究

本文运用Langmuir公式,研究了安徽省几种代表性的旱地土壤:砂姜黑土、粘盘黄褐土、和黄红壤的磷吸附曲线,探索了最大吸附量b、吸附能常数K和吸附量Y。结果表明,最大吸附量和吸附能常数K能较好地反映土壤的固磷与供磷状况,可为合理施用磷肥提供依据。     

不同熟化度红壤稻田磷的吸附和解吸特征初探

取熟化度不同的３种红壤性水稻土进行室内模拟培养，考察施磷后土壤对磷的吸附和解吸动态，同时比较了不同施磷量及不同培养温度条件下各供试红壤性水稻土对磷的吸附差异。结果表明：熟化度不同，对磷的吸附表现出随熟化度提高，吸磷比下降的明显规律，经９６ｈ培养后，初度熟化红壤水稻土吸附量高达９３％；中度熟化的为４３％；高度熟化的降低至２３．１％。被吸附固定的磷在初度和中度熟化红壤性水稻土中都很难解析出来，只有高度熟化的可解析出一部分。不同施磷浓度比较，以低浓度施磷处理的吸磷量普遍高于高浓度施磷处理，４０℃条件下培养的吸磷量明显高于２０℃条件下培养。上述磷的吸附和解吸特征随熟化度的变化主要与熟化过程中有机质含量增加，活性铁、铝含量明显下降有关。     

几种土壤改良材料磷氨氮吸附和硝化作用特性的研究

为了筛选用于太湖地区污水土地处理研究的土壤改良材料,通过磷、氨氮等温吸附实验及室外自然接种2个月后的硝化强度测定试验,研究了稻壳、炭化稻壳、蛭石、炉渣、木炭、粉煤灰、沙子、沸石及太湖地区典型土壤潮土的磷、氨氮吸附能力及硝化强度.结果表明,磷理论最大吸附量粉煤灰、炭化稻壳和炉渣大于潮土,依次为34.364 3、1.3667、0.3860、0.3762(mgP·g-1);氨氮理论最大吸附量沸石、炭化稻壳、蛭石和木炭大于潮土,依次为2.737 5、1.3667、0.9676、0.5464、0.4579(mgN·g-1);硝化作用强度木炭、稻壳、炭化稻壳、沙子和沸石大于潮土,依次为2.2867、1.6567、1.0467、0.7267、0.6800、0.533 3(mgN·kg-1·h-1).通过实验结果,可以选择吸附能力及硝化强度强于潮土的材料,作为开展后期研究的对象.     

山东潮土高产农田的供磷特性

潮土表层土壤中全磷以无机磷为主,无机磷中以Ca—P为主,Ca—P中又以Ca10-P为主,有机磷中以MLOP（中度活性有机磷）含量最高;灰色关联分析结果表明,潮土中的Ca2-P、A1-P、Ca8-P和LOP（活性有机磷）的相对有效性较高。潮土吸附和固定的主要基质是物理性粘粒,其次是CaCO3;解吸则主要受物理性粘粒的影响。潮土的3种磷酸化酶以碱性磷酸化酶的活性最高;有机解磷细菌数量大于无机解磷细菌数量,土壤微生物转化有机磷强度大于转化无机磷强度。高产农田的有效磷、缓效磷、Ca2-P含量均极显著高于中低产田,有机质、A1-P、供磷强度均显著高于中低产田;3种磷酸化酶的活性、解磷细菌数量和土壤微生物转化有机磷和无机磷强度,高产田均高于中低产田;高产农田比中低产田对磷的吸附能力强,固磷能力差异不显著,对吸附磷的解吸较易。     

紫色水稻土磷吸附和解吸的物理化学行为

紫色水稻土磷的吸附和解吸均可用Ｌａｎｇｍｕｉｒ方程描述。温度升高，土壤对磷的吸附量和解吸量都明显增大。磷的解吸存在明显的滞后现象，其大小可用滞后圈值表示。磷蝗吸附量或残留量在５０－５００ｕｇ／ｇ土范围内，吸附和解吸的反应热（△Ｈ）分别为－４５８．６～－１９１１．２Ｊ／ｇ和－９９．７～－８．１１０Ｊ／ｇ。磷的吸附和解吸是低能量变化的可逆过程，主要是受传质过程所控制。     

富啡酸对石灰性潮土中磷吸附-解吸及其对锌次级吸附-解吸的影响

通过吸附和解吸试验,研究了富啡酸(Fulvic acid,FA)对石灰性潮土中磷吸附-解吸的影响,并进行了吸附富啡酸和磷后对锌次级吸附-解吸的影响.结果表明:同时吸附不同磷和富啡酸后,土壤对磷的吸附量随磷初始浓度的增加而增加,而随富啡酸吸附初始浓度的增加而降低;石灰性潮土磷等温吸附曲线用Langumir方程式描述时,土壤对磷的吸附反应常数K、最大吸附量Xm、最大缓冲容量K×Xm均随富啡酸初始浓度的增加而降低;KNO3、KOH、HCl对吸附磷的解吸量所占比例及磷的总解吸量均随富啡酸浓度的增加而增加.土壤对Zn2+的吸附率随磷和富啡酸吸附初始浓度的增加而降低;而其解吸率随磷和富啡酸吸附浓度的增加而增加,说明磷和富啡酸减少了土壤对Zn2+的吸附,且增加了其在土壤中的解吸量.所以,石灰性潮土中富啡酸提高了土壤中磷的有效性,而且磷和富啡酸提高石灰性土壤中锌的有效性.     

红壤磷吸附解吸特性及环境效应研究

对两种不同耕作年限红壤的磷吸附解吸特性及环境效应进行了研究,结果表明:两种不同耕作年限的红壤对磷的吸附量均随磷液浓度的增加而增加,且新开垦地土壤对磷的吸附速度高于多年耕作地土壤;土壤磷的解吸受土壤吸附磷量的制约,在土壤磷液浓度相等的条件下,土壤磷的吸附量越大则磷解吸量相应增加,而土壤磷最大吸附量越高,则磷的解吸量反而越少.Langmuir方程可以很好地拟合磷吸附过程.多年耕作地土壤磷吸附饱和度比环境敏感临界指标(25%)小1.5个百分点,表明经长期耕作的农田土壤磷已经接近流失的临界值,施磷肥要量出而入;而新开垦的耕地磷吸附饱和度仅为9.6%,为了达到高产目的仍需要多施磷肥.     

几种土壤的氟吸附特性研究

采用室内试验方法,研究了4种土壤对氟吸附的特性。结果表明:(1)不同土壤对氟的吸附能力差异很大,随着初始浓度的增大,吸附量明显增大,净吸附量、解吸量也增大,表现为黄壤>红壤>紫色土>石灰土;土壤氟的解吸率随初始浓度的增大而增大,不同土壤间大小次序是石灰土>紫色土>红壤>黄壤。(2)土壤吸附氟后的平衡溶液pH值随氟加入浓度的增大而上升,不同土壤间次序是:石灰土>红壤>紫色土>黄壤。(3)拟合结果表明,Langmuir方程能够较好地拟合土壤对氟的吸附等温线。(4)土壤中氧化物是氟的重要吸附剂,对土壤氟吸附有重要贡献。(5)低分子有机酸对氟吸附的影响一方面表现为阴离子的竞争作用,另一方面表现为酸性条件下的促进作用。