低分子量有机酸对滨海盐碱土壤磷的活化作用

采用室内培养实验测定了4种低分子量有机酸(甲酸、草酸、柠檬酸、苯甲酸)在对照(0 mmol·kg~(-1)干土)、低浓度(4 mmol·kg~(-1)干土)、中浓度(20 mmol·kg~(-1)干土)和高浓度(100 mmol·kg~(-1)干土)梯度下对滨海盐碱土壤磷素的活化规律.结果表明,土壤磷的总活化量以及各形态无机磷活化量均随着有机酸浓度的升高而增多.相同浓度下,有机酸活化土壤磷的能力为草酸(柠檬酸)甲酸苯甲酸.柠檬酸在低浓度时对Fe-P、高浓度时对Fe-P和Al-P的活化能力最强,草酸在低浓度时对Al-P,中浓度时对Ca-P、Fe-P、Al-P、O-P,高浓度时对Ca-P、O-P活化能力最强.就各形态无机磷对土壤磷的总活化量的贡献率而言,Ca-P的贡献最大,4种浓度下贡献率的平均值为65.4%,O-P贡献率最小,仅为4.0%.从各形态无机磷的自身活化率而言,Al-P最高,4种浓度下的平均活化率为31.3%,Ca-P和Fe-P次之,O-P最小,仅为7.6%.Ca-P尽管自身活化率相对较低,然而其含量占到土壤总磷含量的71.9%,所以是该滨海盐碱土壤磷总活化量的首位贡献者.研究结果对滨海盐碱土壤中磷素循环和利用研究具有重要意义.     

中酸性土壤无机磷形态及生物有效性

在黄棕壤和棕红壤上施用磷肥,经三年室内湿润条件下培养,用石灰性土壤无机磷分级方法测定各形态磷含量.各形态用增量的分配比例表明,Fe-P居首位,其次为Al-P和O-P.三级Ca-P之和在20％以下.经培养的土壤种植黑麦草,其生物量和吸磷量与各形态磷量的相关系数除Ca10-P外,均达到极显著水准.土壤有效磷与各形态磷的相关性表明,Ca2-P是土壤有效磷的直接给源（r=0.992）,Fe-P、Al-P是有效磷的重要潜在性给源（r分别为0.982和0.914）,O-P、Ca10-P为无效态磷（r=-0.168）.     

有机酸对不同磷源条件下土壤无机磷形态的影响

土壤有效磷含量低是影响作物生产的重要限制因素之一.作物根分泌活化难溶性磷的有机酸对改善其磷素营养具有重要意义.采用张守敬和Jackson无机磷分级方法,以湖北省武昌土为材料,加入不同磷源和有机酸,经室温培养后,测定速效磷含量和无机磷组分.结果表明,有机酸引起速效磷含量增多,除苹果酸处理的变化较小外,草酸和柠檬酸的加入使土壤中速效磷显著增加.供试有机酸均使土壤铝磷(Al-P)含量下降,钙磷(Ca-P)含量上升,变幅大小依次为草酸处理>柠檬酸处理>苹果酸处理;有机酸活化的磷主要来源于土壤中Al-P和铁磷(Fe-P)中的磷,同时有机酸能够促进土壤中闭蓄态磷(O-P)的形成与积累.图1表3参30     

长期施肥对红壤性水稻土磷素积累与形态分异的影响

通过红壤性水稻土19a肥料长期定位试验,结果表明,不施磷处理的土壤磷素处于耗竭状态,耕层土壤全磷含量持续下降,但耕层以下土层的全磷尚未耗损;连年施磷的土壤耕层全磷含量提高,提高的幅度呈现明显量级关系。在本试验条件下,土壤中各组分无机磷含量以Fe-P和O-P为主体,各占土壤无机磷总量的44.63％和31.27％;其次是A1-P和Ca     

镉污染区水稻土磷素含量特征及其形态分布规律

以湖南省常德市Cd污染水稻土为供试土壤,研究了该区域土壤磷(P)元素含量状况、形态分布特征及其相关关系.结果表明,水稻土全磷含量范围为318.3—2016.2 mg·kg~(-1),总体上表现为适宜和丰富水平.然而,土壤有效磷的含量偏低,50%的土壤有效磷含量低于正常值(10 mg·kg~(-1)).在酸性水稻土中,无机磷含量依次为Al-PCa-PO-PFe-P;而在碱性水稻土中,土壤无机磷含量为Al-PCa10-PO-PCa2-PFe-PCa8-P.碱性水稻土有机磷占全磷比例高于酸性水稻土,达到30.1%—75.5%.土壤pH与Al-P、Ca-P之间存在极显著正相关关系(P0.01),而与O-P之间具有显著负相关关系(P0.05);土壤全磷与有机磷、Al-P之间存在极显著正相关性关系(P0.01),而与有效磷、Ca-P具有显著正相关性关系(P0.05);土壤有效磷与Al-P、有机磷含量之间分别表现为极显著和显著正相关关系.     

有机肥施用对珠三角菜地土壤磷污染风险的初步研究

通过田间小区试验研究有机肥施用量对菜心产量、土壤磷形态的影响,分析土壤磷形态之间的相关性,评估菜地红壤磷污染风险。结果表明,有机肥施用并未提高菜心的产量和生物量,而超过一定使用量之后,反而降低菜心产量和生物量;土壤无机磷形态以Fe-P和Al-P为主,占土壤无机磷质量分数的90%以上。有机肥施用提高土壤各形态无机磷的质量分数,且有机肥用量越高,土壤Fe-P、Al-P、Ca-P和O-P质量分数越高。有机肥过量施用显著提高土壤速效磷和水溶性磷质量分数;分别对Olsen-P和CaCl2-P与各形态磷进行逐步回归分析,只有Olsen-P和CaCl2-P与Ca-P具有线性关系（p〈0.05）,方程为Y1=36.95＋0.622 1X,Y2=-0.102 5＋0.048 6X。表明施用有机肥下,Ca-P是菜地土壤有效磷的最直接来源,可以作为红壤磷污染风险评价指标。     

长期施肥对太湖地区水稻土磷素转化的影响

对江苏常熟生态站长期施肥条件下的水稻土进行了磷素转化的研究.结果表明,不同施肥处理的土壤全磷(T-P)含量为926~934mgkg-1,只有对照(CK)比本底值下降0.49%,其它施肥处理的T-P含量都比本底值增加14.24%~28.0%,增幅最大的是半数秸秆 磷肥(1/2OM NPK)处理(28.0%),增幅最小的是NPK(氮磷钾)处理(14.24%).增幅最大的1/2OM NPK处理的T-P含量比CK增加28.0%,年平均增加2.9%;增幅最小的NPK处理的T-P含量比CK增加14.8%,年平均增加1.5%.有机磷(Po)占全磷(T-P)的比值小于无机磷(Pi)占全磷的比值,即:Po/T-P(15%~23%)O-P(143~101)>Fe-P(103~54)>Al-P(65~29)>Ca8-P(45~18)>Ca2-P(22~3);1/2OM NPK处理能增加水稻田土壤中的Al-P和Fe-P含量,而施用NPK肥有利于水稻对Al-P和Fe-P的吸收,因为NPK处理的土壤中Al-P和Fe-P含量只比CK大而比其它处理低;施磷肥会增加水稻土中O-P的含量.图3表3参23     

滇池湖滨缓冲带和农田土壤无机磷分布及淋失特征

为了明晰滇池湖滨土壤磷素分布状况,评估其淋失特征,对昆明市滇池南部湖滨缓冲带及农田Ⅰ(邻近缓冲带)和农田Ⅱ(离农田Ⅰ约1.5 km)剖面土壤理化性质、磷素分布特征及其与地下水关系进行研究。结果表明:湖滨缓冲带土壤有机碳和全氮含量均显著高于农田土壤,缓冲带土壤浅表地下水中COD和总磷含量也显著高于农田Ⅱ。湖滨缓冲带土壤0~40 cm土层全磷含量与农田土壤的差异不显著,但有效磷(Olsen-P)含量显著低于农田土壤。Ca-P是滇池湖滨土壤无机磷的主要组分,占无机磷总量的63%~69%。湖滨缓冲带土壤O-P含量及其占无机磷总量比例显著高于农田土壤,而Al-P和Fe-P含量及其占无机磷总量比例则显著低于农田土壤,表明缓冲带建设已经导致湖滨土壤无机磷组分及分布呈现明显分异。相关分析显示,湖滨浅表地下水埋深与其COD和总磷含量呈极显著负相关关系,同时表层(0~20 cm)土壤Olsen-P、Al-P和Fe-P含量与地下水总磷含量也存在显著或极显著负相关关系。这表明土壤表层是滇池湖滨区土壤磷素淋失的主要层次,而浅表地下水埋深是影响湖滨区土壤磷素淋失的重要因素之一。     

内蒙古乌兰布和沙漠样中磷形态分析及生物可获磷研究

采用6步连续提取法对采集于乌兰布沙漠磴口段沙样中磷的各种存在形态进行了分析测定,并对沙样进行了分级形态研究及生物可利用磷的估算.结果表明:在所取沙样中总磷(∑Pi)平均含量为251.32μg·g-1,其主要成分为无机磷(IP),占∑Pi含量的96.2%;有机磷(Or-P)占∑Pi的3.8%.在所有不同粒径沙样中,钙结合态磷(Ca-P)含量最高,平均为233.72μg·g-1,占∑Pi的93.0%;其他各形态磷含量的高低顺序依次为:有机磷(Or-P)、铁结合态磷(Fe-P)、弱吸附态磷(Ads-P)、铝结合态磷(Al-P)、闭蓄态磷(Obs-P).在所取沙漠颗粒物样中,∑Pi、Ca-P、Fe-P含量均随沙样粒径的减小而增大,其中∑Pi、Ca-P的变化幅度较大,而Fe-P的变化幅度较小;Or-P含量随粒径的减小而降低;Ads-P、Obs-P、Al-P含量随粒径变化的规律性不强.所取沙样中潜在的生物可获得磷的量约占总磷的6.6%.     

pH和添加有机物料对3种酸性土壤中磷吸附-解吸的影响

研究了pH和添加有机物料对红壤、砖红壤和水稻土中磷吸附-解吸的影响。结果表明,砖红壤和水稻土中磷的吸附量和解吸量均随pH的升高而降低,pH对红壤中磷吸附和解吸的影响很小。土壤阳离子交换量(CEC),铁、铝氧化物含量和有机质含量是影响磷吸附的主要因素。红壤的CEC和有机质含量很低,铁、铝氧化物含量高,因而对磷的吸附量最高。砖红壤和水稻土CEC较高,土壤表面对磷的排斥作用较大,而且较高含量的有机质覆盖了土壤表面的磷吸附位,因此这2种土壤对磷的吸附量低于红壤。添加稻草并进行恒温培养可使红壤和水稻土对磷的吸附量显著减少,但对砖红壤中磷吸附的影响较小。添加稻草使土壤磷的解吸量和解吸率增加,从而增加了土壤中吸附性磷的活性。     

不同秸秆生物炭对露天煤矿排土场土壤微生物数量和酶活性的影响

采用盆栽实验研究了水稻秸秆和玉米秸秆两种生物炭在1%、3%、5%的3种用量下对露天煤矿排土场土壤紫花苜蓿干重、土壤微生物数量和土壤酶活性的影响规律.结果表明,紫花苜蓿的出苗率和干重随着生物炭用量的增加而提高,其中5%用量的水稻秸秆生物炭和玉米秸秆生物炭分别将紫花苜蓿干重显著提高了42.54%和27.63%.3%和5%用量的生物炭显著增加了土壤细菌、真菌、放线菌数量,土壤真菌与细菌数量比值,土壤过氧化氢酶、淀粉酶、蛋白酶、脱氢酶活性,显著降低了土壤磷酸酶活性,显著提高了表征土壤肥力质量的土壤肥力生物指数(BIF)和酶活性指数(EAN),其中5%用量的水稻秸秆生物炭和玉米秸秆生物炭将BIF分别提高了125.94%和84.67%,将EAN分别提高了109.71%和66.93%.两种秸秆生物炭之间比较,在各用量下水稻秸秆生物炭处理的紫花苜蓿出苗率、干重,土壤微生物数量和土壤酶活性均高于玉米秸秆生物炭处理,其中5%用量下,水稻秸秆生物炭处理的出苗率,细菌、真菌、放线菌数量,蛋白酶、脱氢酶活性,BIF、EAN比玉米秸秆生物炭处理显著提高了26.11%、24.71%、30.23%、30.38%、27.37%、24.44%、22.35%、25.63%.综上所述,生物炭能够提高排土场土壤的生态质量,进而增加了紫花苜蓿产量,其中5%用量的水稻秸秆生物炭效果最好.     

生物滞留系统中径流雨水磷的迁移转化规律

基于生物滞留系统对雨水的处理效果,对其进行模拟径流雨水进水试验,通过连续提取法检测生物滞留系统土壤渗滤介质不同深度(0、5、15、35 cm)处交换态无机磷(Ex-P)、铝磷(Al-P)、铁磷(Fe-P)含量,并监测系统出水TP。结果表明,土壤渗滤介质对Ex-P、Al-P、Fe-P的吸附是从上至下逐层进行、逐层减弱的,Ex-P转化为Al-P、Fe-P,同时Al-P转化为Fe-P,因此Ex-P含量逐层减少,而Al-P、Fe-P逐层累积。系统对径流雨水中TP的去除率在90%以上,其中未被植物利用的TP体现为水-土壤-根系-生物系统内磷的动态平衡。     

施石灰对新垦赤红壤化学性质和作物生长的影响

本文采用pH4.8、交换性酸2.8cmol kg~(-1),交换性Ca0.8cmol kg~(-1)的花岗岩赤红壤(荒丘),进行盆栽试验和田间试验,研究施生石灰对土壤化学性质及花生、甘薯生长的影响。结果表明,大田施用相当于交换酸60％的生石灰,可使土壤pH值在9个月内保持在5.8以上,但就提高花生产量来说,石灰用量以中和交换性酸30％为宜。土壤中Fe、Al的固P能力远比Ca大,即使施用高量的石灰,新形成的Fe-P、Al-P各为新形成Ca-P的2倍以上,同时亦有大量的O-P形成。各水平的石灰处理均显著改善花生的经济性状和品质,但产量的提高却以低水平石灰处理为显著。     

外源磷对消落区土壤性质及磷释放的影响

选取三峡库区消落区万州段的紫色冲积土,对消落区土壤添加磷的变化及磷的释放进行实验室模拟试验.结果表明,当外源磷添加量较小(＜50 mgP·kg-1土干重)时,上覆水中磷浓度表现为持续上升.当外源磷添加量较大(＞50 mgP·kg-1土干重)时,在淹水4周左右达到平衡.随着外源磷添加量的增加,无机磷呈增加趋势;Ca2-P,Fe-P,Ca8-P和Al-P增加程度较大;外源磷添加量较大(＞50 mgP·kg-1土)时,O-P也有上升,Ca10-P变化较小.土壤干样与鲜样中磷的最大吸附量(Qm)在不同添加磷情况下变化不显著,磷吸附指数(PSI)、磷最大缓冲能力(MBC)均有显著的下降.表明土壤添加外源磷后土壤有效磷水平增大,同时土壤对磷的吸持能力降低,添加外源磷将增大土壤磷释放的风险.     

配施解磷菌肥对采煤塌陷区复垦土壤磷有效性的影响

选取采煤塌陷区复垦5 a的土壤为对象,采用田间小区试验方法,研究解磷菌肥对复垦土壤无机磷形态及磷吸附-解吸特性的影响。结果表明,配施解磷菌肥可以提高复垦土壤有效磷含量,提高土壤Ca_2-P、Ca_8-P和闭蓄态磷(O-P)含量,降低Al-P、Fe-P和Ca_(10)-P含量。Ca_2-P含量、Ca_8-P含量与有效磷含量之间存在极显著正相关关系(P0.01),相关系数分别为0.997和0.926,对提高有效磷含量的贡献较大。有机肥+化肥+解磷菌肥(MCFB)处理可显著降低土壤对磷的吸附常数(K)和土壤最大缓冲容量(MBC)。与不施解磷菌肥处理相比,施用解磷菌肥处理对土壤最大吸附量(Xm)的影响较小。解磷菌肥可以提高复垦土壤磷的最大解吸量和解吸率,提高土壤磷素有效性。配施解磷菌肥对土壤有机质含量有一定影响,MCFB处理可以显著提高玉米产量,比有机肥+化肥处理提高3.82%。     

不同紫云英基因型对难溶性磷吸收利用的影响

通过石英砂培养试验,研究了不同基因型对紫云英（Astragalus sinicus）吸收和利用难溶性磷酸盐（Al-P和Fe-P）的影响。结果表明,紫云英在不同磷源中的生长性状、生物量以及植株不同部位的吸磷量有很大差异。从株高、茎粗、分枝数性状方面来看,均表现为K-P〉Al-P〉Fe-P〉CK,且两种难溶性磷处理之间差异达到显著或极显著水平。对大多数紫云英基因型来说Al-P的地上部、地下部及总干物质量都显著大于Fe-P,说明紫云英更容易活化和吸收Al-P。闽紫6号和闽紫1号在利用难溶性磷时都显著高于余江大叶和弋江籽。不同紫云英基因型在不同磷源中,地上部、地下部吸磷量及总吸磷量也均表现为K-P〉Al-P〉Fe-P〉CK,即对不同磷源的吸收能力均以K-P最高,Al-P大于Fe-P。闽紫6号和闽紫1号对难溶性磷的吸收量均高于其它3个品种,表明闽紫6号和闽紫1号对难溶性磷具有较强的溶解吸收能力。从植株吸磷量与生物量关系可以看出,紫云英植株地上部、地下部干物质量及总干物质量、鲜质量增加时,植株吸收磷的养分质量分数也随着增加,呈显著正相关。CK和Al-P处理总干物质量与总吸磷量拟合回归关系显著,但对水溶性K-P和Fe-P处理相关回归关系效果不明显,说明紫云英对难溶性磷吸收利用时,对Al-P吸收富集优于Fe-P。     

周丛生物腐解驱动水稻土溶解性有机质、铁、磷转化及耦合

周丛生物在稻田土-水界面上广泛存在,可通过多种途径影响土壤养分转化,但其生物质的腐烂分解对土壤中溶解性有机质(DOM)、铁和磷耦合关系的影响尚不清楚。通过开展微宇宙实验向水稻土中添加不同量的周丛生物,利用傅里叶变换离子回旋共振质谱法(FT-ICR MS)表征DOM分子组成,分析周丛生物腐解对水稻土DOM组分、Fe²⁺含量、氧化铁活化度(Fe_o/Fe_d)、不同形态磷含量的影响。结果表明,周丛生物的腐解显著提高土壤DOM含量,改变DOM不同组分占比,其中,单宁类物质相对丰度增加1.97%～9.74%。同时,土壤Fe²⁺含量显著增加,Fe_o/Fe_d升高,土壤还原性增强。此外,土壤无机磷含量增加,其中,磷酸铁盐(Fe-P)变化幅度最大,土壤磷的有效性增加。周丛生物腐解改变土壤DOM组分和铁形态,而DOM中单宁类物质等惰性组分可以通过影响矿物对磷的吸附来影响磷的有效性。主成分分析(PCA)结果表明,添加周丛生物腐解处理与对照之间DOM含量、单宁类物质相对丰度、磷酸铝...     

增温和生物炭添加对麦田土壤养分和微生物生物量的影响

研究全球变暖和生物炭添加对农田土壤养分和土壤微生物生物量的影响,可为生物炭在农业生产中的应用提供理论参考。采用开顶式(open-top chamber, OTC)模拟增温方法,设置CK(未增温)、T1、T2和T3不同温度梯度处理,分别添加竹质生物炭20 t·hm~(-2)(BC1)和不添加(BC0)处理。结果表明,OTC法使T1、T2和T3处理平均气温较CK分别增加0.5、1.0和1.6℃。不加生物炭单独增温条件下,与CK相比,土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、全钾(TK)、碱解氮(AN)、速效磷(AP)和速效钾(AK)含量均极显著增加,T1、T2和T3处理微生物生物量碳(MBC)含量分别增加70%、72.4%和114.39%,微生物生物量氮(MBN)含量分别增加45.02%、71.71%和72.23%,微生物生物量磷(MBP)含量分别增加39.43%、73.71%和202.31%,均达到极显著水平(P0.01)。未增温单独添加生物炭条件下,与未添加生物炭相比,土壤SOM、TN、TK和AK含量极显著增加,全磷(TP)含量显著增加,MBC、MBN和MBP含量均呈显著增加趋势(P0.05)。与未增温未添加生物炭相比,增温与生物炭共同作用处理土壤MBC、MBN和MBP含量均增加,最大增加量分别达到154.34%、87.85%和197.60%。增温和生物炭共同作用可极显著增加土壤pH以及TN、AN和AP含量,可显著增加土壤SOM含量,同时也可极显著增加MBN/TN比值。相关分析和冗余分析表明,土壤性质对微生物生物量变化的影响由高到低为SOMAPAKANTKPHTPTN,其中土壤养分中SOM、AP和AK含量是影响土壤微生物生物量的主要因素。在全球变暖背景下,添加生物炭通过加速土壤元素循环过程而增加土壤微生物生物量。     

富磷型猪粪基生物炭肥对土壤-萝卜系统的影响

为促进富磷型生物炭肥在西南紫色土区的合理利用,采用盆栽试验研究了不同配比富磷型猪粪基生物炭肥对紫色土理化性质以及樱桃萝卜产量和品质的影响。结果表明,添加富磷型猪粪基生物炭肥后土壤pH值以及有机质、全氮和全钾含量均显著提高,樱桃萝卜莲座期和肉质根膨大期速效磷含量分别提高21.72%～43.47%和0.22%～28.42%。富磷型猪粪基生物炭肥处理樱桃萝卜地上部和根部生物量分别增加17.20%～44.17%和20.63%～83.31%,樱桃萝卜的磷、总糖和维生素C含量均显著提高,且樱桃萝卜磷含量与土壤速效磷含量呈极显著相关;樱桃萝卜Pb和Cd含量分别降低6.12%～44.49%和4.19%～13.31%。施用富磷型猪粪基生物炭肥能够显著改善紫色土理化性质并提升樱桃萝卜产量和品质。     

广州城郊菜地土壤磷素特征及流失风险分析

通过化学分析和土壤淋洗试验对广州城郊菜地土壤磷素特征和流失风险进行了研究和分析。结果表明.广州城郊菜地土壤全磷含量极高;与自然土壤相比较,菜园土壤无机磷比例增大、有机磷比例降低;无机磷中的AI-P、Fe-P比例增加.O-P比例降低,Ca-P比例基本一致;土壤Olsen P、Bray-1 P、Mehlich-1 P、0.01mol/L CaCl_2和H_2O提取的磷含量相当高;土壤淋洗液中溶解态磷和总磷持续保持很高的浓度,土壤磷供应强度大。菜园土壤中磷进入水体引起水体磷浓度增加,导致水体富营养化风险大;土壤磷的测定值可作为土壤磷流失风险和对水环境影响程度的评估依据。菜地应作为农业非点源磷污染的优先控制区、应通过严格控制磷肥的投入和合理施肥等控制磷的流失。