长期施磷黑土中磷的吸附–解吸特征及其影响因素
特征参数,磷肥,1材料与方法,1试验区概况,2试验设计,3土壤样品分析,4磷等温吸附–解吸试验,5计算方法,6数据分析,2结果与分析,1不施磷与施磷条件下不同土层黑土磷的吸附–解吸特征,2土壤性质,3土壤性质与磷吸
王 琼,陈延华,张乃于,秦贞涵,金玉文,4,朱 平,彭 畅,Colinet Gilles,张淑香*(1 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/耕地培育技术国家工程实验室,北京 100081;2 TERRA,Gembloux Agro-Bio Tech, University of Liege, Gembloux 5030, Belgium;3 北京市农林科学院植物营养与资源环境研究所,北京 100097;4 河北农业大学资源与环境科学学院,河北保定 071000;5 吉林省农业科学院农业环境与资源研究中心,吉林长春 130033)
磷是植物生长的必需营养元素,影响着作物的产量与品质[1]。我国有的农田因长期过量施肥造成磷素大量累积,造成磷流失,引起水环境富营养化等问题[2]。也有农田长期不施或很少施磷肥,土壤磷素严重亏缺,制约了作物产量[3]。土壤的磷供应量和土壤的缓冲能力[4–5]及磷的吸附也常常用于环境磷评估[6–7]。因此,了解磷吸附–解吸特征对提高磷素有效性和评估环境磷流失风险至关重要。
磷的吸附等温曲线常用来研究土壤对磷的吸附–解吸特征[8]。最常用的Langmuir方程中的一系列参数,如最大吸附量(Qm)、最大解吸量(Dm)、最大缓冲容量(MBC)等,常用来评估土壤磷素的移动能力,评价土壤磷流失风险。土壤中的磷水平对磷的吸附解吸特征有直接的影响[9]。在低磷条件下,土壤磷吸附位点数量较多,磷吸附结合能较强,土壤磷以高能吸附为主,具有较高的Qm和MBC值及较低的Dm。随着磷投入的不断增加,高能吸附位点逐渐饱和,磷的吸附转为低能吸附,土壤Qm和MBC显著降低,Dm值则显著增加[10–12]。此外,土壤有机质、pH、金属氧化物、土壤黏粒含量等,也影响着土壤磷的吸附–解吸[13–14]。粘粒和粉粒的增加可以促进土壤对磷的吸附[12,15]。陈波浪等[16]分析了不同质地的棉田土壤,发现土壤的最大缓冲容量和吸附量均随粘粒含量的增加而增大。Abdala等[17]在对巴西高度风化土壤研究中指出,无定形铁铝氧化物通过提供额外的磷吸附位点,以抵消有机质对磷吸附的抑制作用。因此,探明磷吸附解吸特征变化的影响因素对降低土壤对磷的吸附、提高磷的有效性具有重要意义。目前的研究均是基于将不同的处理综合作为一个整体,探讨土壤性质对磷吸附解吸特征的影响[11–12,18]。然而,土壤不施磷与施磷吸附解吸特征对土壤性质的响应及其机制是完全不同的,目前关于这方面的研究较少。土壤对磷的吸附解吸影响了磷素的移动性,磷吸附饱和度(DPS)综合考虑了土壤磷素水平和磷固持能力 ......
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