有机酸根阴离子对土壤无机磷生物有效性的影响

在黑麦草生长期间,施用柠檬酸钠、草酸钠、酒石酸钠、苹果酸钠等4种有机酸盐,研究不同有机酸根阴离子对黄棕壤和水稻土中不同形态无机磷的活化作用。结果表明:草酸根阴离子活化黄棕壤中总无机磷能力最强,酒石酸根阴离子活化水稻土中总无机磷能力最强。黄棕壤被草酸根阴离子活化的无机磷主要是Ca P和Al P,而水稻土被酒石酸根阴离子活化的无机磷则是Fe P和O P。4种有机酸根阴离子活化黄棕壤中总无机磷能力的大小顺序为草酸根>柠檬酸根>苹果酸根>酒石酸根,活化水稻土总无机磷能力的大小顺序为酒石酸根>柠檬酸根≈草酸根>苹果酸根。同一土壤中同一组分无机磷,不同有机酸对其活化能力不一;不同土壤中同一组分无机磷,同种有机酸对其活化能力也有较大差异。有机酸的施入虽可增加植物的总吸磷量,但增加量并非仅来自于无机磷的释放,很可能是土壤有机磷释放的增加。在大多数情况下施入有机酸钠促进了总无机磷的释放,但各无机磷组分间的消长情况不一。     

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.     

生物炭与螯合剂配施条件下土壤无机磷的动态变化

为了提高土壤磷素使用的有效性,以辽宁碱性土壤为研究对象进行试验研究。采用室内培养,测定了在不同地力下,生物炭与3种螯合剂(草酸、柠檬酸、EDTA)在低中高三种浓度下对土壤磷素的活化规律。从各形态无机磷自身活化情况来看,土壤中Ca_2-P、Ca_8-P的含量有所提高。其中Al-P的活化率最高,低中高地力在3种浓度下的平均活化率为34.5%,35.1%和35.3%,Ca-P的活化率最低,但是其贡献率最高,含量占到土壤总无机磷含量的74.4%、73.5%和72.9%。土壤无机磷总活化量以及各形态无机磷组分含量随着螯合剂浓度的升高而增多。相同浓度下,草酸的活化能力最强,其次为EDTA。低浓度时,柠檬酸对Fe-P的活化能力最强,草酸对Al-P的活化能力最强。在中、高浓度时,草酸对各形态无机磷的活化能力都最强。试验证明生物炭与螯合剂配施,可以有效增加土壤磷素无效态向有效态的转化。     

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。     

低分子量有机酸对土壤磷的活化作用

模拟缺磷胁迫下植物根系分泌的有机酸种类和数量。用化学浸提法研究了柠檬酸、酒石酸、苹果酸和草酸对石灰性土壤和红壤磷的活化。结果表明,有机酸能明显促进石灰性土壤和红壤中磷的释放。柠檬酸和草酸对石灰性土壤磷的活化较强,苹果酸和酒石酸的活化作用较弱;柠檬酸和草酸对红壤磷的活化较强,酒石酸的作用次之,而苹果酸的活化作用较弱。经比较发现,有机酸对红壤磷的活化作用要大于对石灰性土壤磷的活化。在红壤上,有机酸对磷的活化与土壤中 Fe 和 Al 释放有显著正相关关系。质子对有机酸活化土壤磷起着十分重要的重要。在低 pH 时,柠檬酸所活化的磷大约有38%是质子的作用;32%左右是柠檬酸阴离子的贡献,质子和柠檬酸阴离子的交互作用占30%。     

施硅条件下不同有机酸对土壤磷吸附解吸的影响

采用室内培养和恒温批处理平衡方法,研究了在施加硅酸钙前提下,2 mmol/L柠檬酸、乙酸和草酸对磷素在棕壤中吸附和解吸的影响,并用Langmuir方程进行拟合分析。研究结果表明,Langmuir方程的拟合效果很好;加硅酸钙和2 mmol/L草酸处理,以及硅酸钙和2 mmol/L乙酸处理对磷在棕壤中的吸附量最大,均为526 mg/kg;硅酸钙和2 mmol/L柠檬酸处理对磷在棕壤中的解吸量及解吸率最大。因此,硅酸钙+2 mmol/L柠檬酸处理活化棕壤中磷的能力最强。     

低分子量有机酸对土壤磷素的活化效应

用室内培养法试验了草酸，柠檬酸和酒石酸对土壤磷的活化作用，结果表明，有机酸对土壤磷的活化作用明显，三种有机酸的活化作用草酸＞柠檬酸＞酒石酸，活化作用随有机酸浓度提高而增强，试验的两种土壤培养96小时，土壤有效磷释放便基本达到最大值，在潮土上，草酸，柠檬 ，酒石酸处理土壤磷素最大释放率分别为150．9％，97．6％和23．3％。     

不同螯合剂强化青葙修复土壤镉污染的效应

【目的】研究6种螯合剂对土壤可提取态镉(Cd)含量及青葙吸收富集Cd的影响,筛选出青葙富集Cd的最佳螯合剂及其最佳浓度,为提高青葙对Cd污染土壤的修复能力提供理论参考。【方法】采用盆栽试验,以青葙为Cd修复植物,在总Cd含量为5.72 mg/kg、可提取态Cd含量为2.62 mg/kg的土壤中,分别加入浓度梯度为0(对照)、1.0、2.5、5.0、8.0和10.0 mmol/kg的6种螯合剂(苹果酸、柠檬酸、酒石酸、草酸、腐殖酸和EDTA),分析不同处理的土壤可提取态Cd含量、青葙生物量及青葙各部位对Cd的富集量。【结果】除腐殖酸外,加入不同浓度的螯合剂后,土壤可提取态Cd含量均高于对照组,加入10.0 mmol/kg柠檬酸时土壤可提取态Cd含量(3.18±0.29 mg/kg)最高,比对照组增加22.8%。在土壤中添加不同浓度的EDTA后,青葙幼苗干枯死亡;加入不同浓度的酒石酸、苹果酸、柠檬酸和草酸后,青葙根、茎、叶的Cd含量均有所增加,其中以5.0 mmol/kg柠檬酸处理青葙叶片中的Cd含量(143.00±14.60 mg/kg)最高,为对照组的2.74倍。添加5.0 mmol/kg的酒石酸、苹果酸、柠檬酸和草酸后,青葙根、茎、叶的生物量均低于对照组,其中柠檬酸和草酸处理对青葙生长的抑制作用较小,生物量较高,且该浓度下柠檬酸处理青葙对Cd的提取总量(0.199±0.006 mg/株)最高。【结论】不同螯合剂种类及浓度强化青葙修复土壤Cd污染的效应存在差异,其中以添加5.0 mmol/kg柠檬酸的螯合效果最佳。     

皂苷和小分子有机酸对污染土娄土中Cd的淋洗效果

【目的】使用生物表面活性剂(皂苷)、小分子有机酸(柠檬酸、苹果酸和草酸)对污染土娄土中的Cd进行淋洗,寻求各淋洗剂对污染土娄土Cd淋洗的最适条件,为强化植物修复重金属污染土壤提供参考依据。【方法】采用振荡淋洗批处理方法,研究皂苷、柠檬酸、苹果酸和草酸淋洗剂在不同时间、pH、浓度、淋洗次数、复合比条件下对污染土娄土中Cd的淋洗效果,用Sposito浸提法提取淋洗前后污染土娄土中的Cd,并分析其形态的变化。【结果】(1)0.01mol/L草酸对污染土娄土中Cd无淋洗作用;其他淋洗剂对污染土娄土中Cd淋洗的最适条件为:淋洗时间240 min,pH5.0,苹果酸、柠檬酸、皂苷淋洗的最适浓度分别为0.50,0.150,0.200 mol/L,对应最大的Cd淋洗百分率分别为39.86%,45.81%和17.4%;增加淋洗次数,可明显提高淋洗百分率。(2)皂苷与低浓度柠檬酸、苹果酸复配对污染土娄土中Cd的淋洗具有促进作用,当其物质的量之比分别为10∶3和4∶3时,对污染土娄土中Cd的复合淋洗效果最佳,Cd的淋洗百分率最大,分别可达37.09%,32.32%。(3)增加淋洗次数时,皂苷、柠檬酸、苹果酸促进了污染土娄土中各形态Cd的转变,土壤中碳酸盐结合态、有机结合态、硫化物残渣态Cd明显减少。【结论】皂苷、柠檬酸、苹果酸可用于强化植物修复重金属Cd污染土壤。     

缺磷对紫云英根系分泌物产生及难溶性磷活化的影响

【目的】探讨紫云英根分泌物对难溶性磷活化、吸收能力,以及不同紫云英基因型对难溶性磷活化差异。【方法】采用Hoagland营养液培养并收集紫云英根分泌物,经旋转蒸发仪减压、浓缩后,进行难溶性磷活化试验,利用高效液相色谱（HPLC）测定分泌物中有机酸成分及含量。【结果】缺磷胁迫下,不同基因型紫云英根半径减少,而根冠比和根比表面积较供磷有显著提高。紫云英根系分泌的有机酸有草酸、酒石酸、柠檬酸、苹果酸等,但主要为草酸;缺磷条件下,不同基因型紫云英分泌草酸存在显著差异,且各有机酸分泌量显著高于供磷时的分泌量。闽紫1号、浙紫5号和闽紫6号分泌的各种有机酸量明显高于余江大叶和弋江籽分泌的量。缺磷和供磷下,紫云英根系分泌物对难溶性Al-P和Fe-P都具有一定的活化能力,其活化值（P）分别为36.40-157.39 μg•g-1、32.20-139.42 μg•g-1,缺磷根系分泌物对难溶性磷的活化量高于供磷处理,而且Al-P的活化能力略高于Fe-P。通过活化模拟试验,也证实不同有机酸可活化难溶性Al-P、Fe-P且差异显著。【结论】缺磷胁迫能促进紫云英分泌有机酸,显著增加对难溶性磷的活化效果;基因型之间紫云英对磷的活化效果差异较为明显,显现出紫云英品种间的差异性;栽培紫云英有利于改善南方红壤地区缺磷土壤磷素养分循环。然而科学地评价有机酸对Al-P和Fe-P的活化能力还有待于进一步研究。     

模拟杉木凋落物源有机酸对南方红壤磷的持续释放效应

为模拟杉木凋落物源低分子有机酸对杉木林下土壤中磷的活化和持续释放作用,采用化学浸提法,以外源有机酸(草酸、丙二酸、苹果酸、柠檬酸及其混合酸)和南方红壤为研究材料,设置不同浓度有机酸溶液处理,对南方红壤进行一次性浸提和多次连续浸提.结果表明:在一次性浸提条件下,各类有机酸对土壤磷释放量皆随浓度的上升而上升;2 mmol·L~(-1)浓度处理下各类有机酸对土壤磷释放作用表现为混合酸草酸≈柠檬酸丙二酸苹果酸;4、8 mmol·L~(-1)浓度处理下各类有机酸对土壤磷释放作用表现为草酸≈混合酸丙二酸≈柠檬酸苹果酸.通过6次连续浸提,各类有机酸在2 mmol·L~(-1)浓度处理下对土壤磷的释放量表现为先上升后下降的变化趋势;8 mmol·L~(-1)浓度处理对土壤磷的释放量表现为持续下降的变化趋势.不同种类和浓度的有机酸对土壤磷的释放量与其p H呈负相关,与其离子活度呈正相关.     

有机酸对不同磷源施入土壤后速效磷变化的影响

采用室内无菌培养方法,模拟缺磷胁迫条件下植物根系分泌的有机酸种类和数量,研究草酸、 柠檬酸、苹果酸、酒石酸、腐殖酸5种有机酸对不同磷源施入土壤后速效磷动态变化的影响。结果表 明:不同磷源施入土壤后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;供试有机酸均能增加土壤速效磷含量,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。     

磷亏缺下不同植物根系有机酸的分泌

通过液培试验,采用直接收集法和气相色谱技术测定了适应性较强的6种植物根分泌物中低分子量有机酸的种类和数量。结果表明：在磷亏缺下6种植物根系有机酸分泌的总量与正常供磷下相比都呈不同倍数的增长。不同植物种根系分泌的有机酸种类与数量（某有机酸占有机酸总量的百分率）以及增长的倍数有所差异。其中肥田萝卜：酒石酸（73％）和苹果酸（20％）,总量增长43倍;印度豇豆：酒名酸（99％）增长4倍;养麦：酒石酸（84％）总量和草酸（16％）总量增长8倍;玉米（农大60）：酒石酸（94％）增长4倍;白羽扇豆;柠檬酸（65％）增长11倍。油菜：苹果酸（80％）和柠檬酸（17％）增长38倍。     

低分子量有机酸对茶园土壤团聚体吸附Cu2+的影响

为探讨低分子量有机酸对茶园土壤团聚体吸附Cu~(2+)的影响,探明蒙山茶园土壤中铜的环境化学行为,以蒙山茶园土壤为对象,通过超声波分散法、沉降-虹吸法等提取土壤团聚体,采用批实验法研究了低分子量有机酸(柠檬酸、苹果酸、草酸)对土壤团聚体吸附Cu~(2+)的影响。结果表明:茶园土壤原土及各粒径土壤团聚体对Cu~(2+)的吸附量均随着Cu~(2+)浓度的增加而增加,而随低分子量有机酸加入浓度的增加呈现先增加后降低的趋势,受到土壤团聚体比表面积、游离氧化铁、阳离子交换量以及有机质等的影响,吸附量大小顺序为(0.002 mm)粒径组0.053~0.002 mm粒径组原土2~0.25 mm粒径组0.25~0.053 mm粒径组;应用Langmuir、Freundlich、Temkin三种方程对其等温吸附过程的拟合均达到了显著水平(P0.05),其中Langmuir方程的拟合效果最佳;低分子量有机酸对土壤吸附Cu~(2+)的影响先表现为促进作用,随着加入量的增加转为抑制作用,柠檬酸、苹果酸浓度在0~1 mmol·L~(-1),草酸浓度在0~0.1 mmol·L~(-1)能促进土壤团聚体对Cu~(2+)的吸附,而柠檬酸、苹果酸浓度1 mmol·L~(-1),草酸浓度0.1 mmol·L~(-1)时却抑制其吸附,柠檬酸、苹果酸为0.5 mmol·L~(-1)时吸附量达到最大。综上可知,低分子量有机酸对土壤团聚体吸附Cu~(2+)的影响受有机酸种类、浓度及土壤团聚体大小的综合作用。     

黄皮果实成熟和低温贮藏过程中有机酸的代谢

采用高效液相色谱法测定了两个黄皮品种果实成熟和低温贮藏过程中有机酸成分含量的变化。结果表明:黄皮果实有机酸有柠檬酸、草酸、苹果酸、乳酸、抗坏血酸等,其中以柠檬酸、草酸为主。在果实成熟过程中,柠檬酸、苹果酸呈逐步下降的趋势,草酸、抗坏血酸和乳酸的含量均呈逐步上升的趋势。在低温贮藏过程中,总酸和5种有机酸均呈下降的趋势,柠檬酸变化是影响黄皮果实有机酸变化的重要因素。     

有机酸施用对印度芥菜吸收Pb,Cd的影响

采用盆栽试验研究了EDTA、柠檬酸、草酸和苹果酸对土壤中Pb,Cd的活化和印度芥菜吸收Ph,cd的影响．结果表明,向土壤中施加EDTA不但促进了对Ph的活化而且显著提高了印度芥菜对Ph的吸收,芥菜地上部分的Ph含量是对照的7倍：而柠檬酸、草酸和苹果酸则抑制了Ph的活化,但对印度芥菜地上部分的Ph含量影响不大．有机酸对Cd的影响相对较弱,除草酸显著降低了交换态Cd的含量外,其他有机酸对Cd的活化和印度芥菜吸收Cd的影响与对照均没有明显差异．     

低分子量有机酸对赤铁矿吸附二氯喹啉酸的影响及机理

采用批量平衡振荡法研究了6种低分子量有机酸对人工合成的赤铁矿吸附二氯喹啉酸的影响,并利用傅里叶红外光谱(FTIR)探讨其机理。结果表明:不同浓度的6种低分子量有机酸存在时,Freundlich 模型能较好地描述二氯喹啉酸在赤铁矿中的吸附行为(R² >0.749),二氯喹啉酸与赤铁矿的总吸附能力(lgKf值)从高到低顺序为乙酸>草酸>丁二酸>酒石酸>苹果酸>柠檬酸;在供试浓度范围内(0～32 mmol·L^-1), 乙酸、柠檬酸、草酸、酒石酸、丁二酸和苹果酸均促进二氯喹啉酸的吸附,其中高浓度的草酸促进作用较明显。FTIR分析表明, 二氯喹啉酸主要通过氢键、络合反应及电荷转移等作用吸附在赤铁矿上,赤铁矿吸附二氯喹啉酸后Fe-O键特征峰均未发生变化,吸附主要是由表面作用引起的。分别加入乙酸、草酸和柠檬酸后, 乙酸(草酸和柠檬酸)强烈的缔结在Fe-O键结构上,均在赤铁矿表面上形成了Fe-O-二氯喹啉酸-乙酸(草酸和柠檬酸)结构,赤铁矿、二氯喹啉酸与乙酸(草酸和柠檬酸)之间存在配位络合作用、氢键和电荷转移等作用。     

有机酸对温带典型森林土壤有机磷含量与矿化的影响

采用室内120 d 培养方法,研究了不同浓度(10、25、50 和100 mmol/L)的草酸、柠檬酸和乙酸对温带典型森林 类型(白桦天然次生林、红松人工林、落叶松人工林和枫桦红松原始林)土壤有机磷含量和矿化的影响。结果表明: 红松人工林A 层土壤以无机磷为主,白桦天然次生林、落叶松人工林和枫桦红松原始林以有机磷为主,占全磷50% 以上,3 种酸显著改变了落叶松人工林土壤中有机磷所占的比例。培养0 ~30 d 有机磷矿化速率最大,有机酸处理 下有机磷矿化量(AM)和矿化速率(MR)显著提高(P 0.05),有机酸浓度10 mmol/L 时,白桦天然次生林中,柠檬 酸处理下AM 和MR 最大;红松人工林土壤中,草酸处理下AM 和MR 最大;落叶松人工林和枫桦红松原始林中,乙 酸处理下AM 和MR 最大。有机酸浓度高于10 mmol/L,乙酸处理下4 种林型下土壤AM 和MR 最大,尤其是红松人 工林土壤有机磷含量变化和矿化激发效应最强,使其MR 提高60.84%。随酸浓度的增加,有机磷AM 和MR 增加, 然而有机磷含量却减小。培养30 ~120 d AM 和MR 随有机酸浓度增加而减小,随酸种类和酸浓度之间的差异而减 小,累积矿化率(CMR)在整个培养周期内一直增加,酸的浓度不再是限制土壤有机磷含量变化的主要因素,有机酸 的酸化作用、羟基和羧基数量对有机磷矿化影响微弱。