發(fā)布時間：2017-12-14 15:05

  本文關(guān)鍵詞：外源有機(jī)酸對黑土土壤磷形態(tài)及有效性的影響

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【摘要】：為系統(tǒng)闡述外源有機(jī)酸對土壤磷形態(tài)及有效性的影響。本文首先以典型黑土區(qū)天然次生林土壤為研究對象,通過不同土層土壤各形態(tài)磷素指標(biāo)的測定分析,研究了未受干擾黑土土壤磷的垂直空間變化及供磷特征；同時,通過土壤對低分子有機(jī)酸吸附特征的分析,闡述土壤對低分子有機(jī)酸的吸附能力。在此基礎(chǔ)上,選取不同種類、濃度及pH的低分子有機(jī)酸及高分子有機(jī)酸腐殖酸分別處理土壤,測定和分析土壤各形態(tài)無機(jī)磷含量,以及腐殖酸添加后土壤最大吸附磷量、磷吸持指數(shù)、磷解吸比率等吸附解吸特征的變化,來探討有機(jī)酸對黑土土壤磷有效性的活化作用及機(jī)理。未開墾黑土土壤不同形態(tài)磷素含量以中活性有機(jī)磷NaOH-Po比重較大,占土壤全磷總量的50.78%,而活性磷H20-Pi含量及占土壤全磷總量的比重較低；垂直空間上,土壤各磷素形態(tài)含量以0-10cm土層含量顯著高于其他土層(p0.05),并且除NaOH-Po除外,其他磷組分隨土壤深度的增加均表現(xiàn)為0-70 cm土層范圍內(nèi)逐漸降低,之后先增加后下降的一致性變化規(guī)律；相關(guān)分析和通徑分析表明,NaHCO3-Pi、NaOH-Pi和NaOH-Po對有效磷的貢獻(xiàn)較大。磷肥處理后,土壤有效磷含量和固定率隨時間的延長在培養(yǎng)初期(480h)變化幅度較大,之后曲線趨于平緩；外源磷肥的添加顯著增加了土壤各形態(tài)無機(jī)磷含量。其中,Sui磷素分級體系中,培養(yǎng)初期(24h),土壤NaHCO3-Pi占無機(jī)磷變化總量的比例較大,培養(yǎng)2160h后土壤NaHCO3-Pi和NaOH-Pi增加量分別占無機(jī)磷變化總量的33.72%和24.87%,而穩(wěn)定的Res-P在培養(yǎng)過程中的變化幅度均較小。蔣柏藩-顧益初無機(jī)磷分級體系中,培養(yǎng)24h,無機(jī)磷組分以Ca2-P占無機(jī)磷變化總量的比例較大,培養(yǎng)2160h后A1-P和Fe-P增加量分別占無機(jī)磷變化總量的30.70%和20.66%,而O-P在培養(yǎng)過程中的變化幅度均較��；這表明水溶性磷肥在土壤中主要轉(zhuǎn)化為相對不穩(wěn)定組分,保留在中活性磷庫中。黑土土壤對草酸、檸檬酸和蘋果酸均有不同程度的吸附能力,其吸附量均隨低分子有機(jī)酸初始濃度的增加而增加,并且有機(jī)酸的種類和初始濃度不同,其吸附量也存在差異。低分子有機(jī)酸在黑土土壤中的最大吸附量以檸檬酸最大,蘋果酸最小。土壤對草酸、檸檬酸和蘋果酸的最大吸附率分別達(dá)57.15%、29.26%和8.42%,并且表現(xiàn)為有機(jī)酸初始濃度在1～10mmol/L的變化范圍內(nèi),土壤對草酸吸附率高于檸檬酸；當(dāng)有機(jī)酸初始濃度達(dá)20 mmol/L時,表現(xiàn)為檸檬酸較大,而土壤對蘋果酸的吸附率始終低于草酸和檸檬酸。草酸初始濃度較低(1 mmol/L),土壤對草酸的吸附量隨pH值的增加而上升,隨草酸初始濃度的增加,其吸附量則表現(xiàn)為隨pH的增加呈先上升后下降的趨勢。低分子有機(jī)酸對土壤總無機(jī)磷的活化強(qiáng)度隨有機(jī)酸濃度的增加而顯著提高(p0.05)。低濃度(≤1.0 mmol/L)時,草酸的活化能力低于檸檬酸；高濃度(≥1.5mmol/L)時,草酸的活化能力顯著提高(p0.05)。采用Sui磷素分級的分析發(fā)現(xiàn),草酸和檸檬酸對NaHCO3-Pi、NaOH-Pi均有顯著的活化作用,而高濃度(≥1.0mmol/L)的有機(jī)酸才能活化HC1-Pi;張守敬法表明,草酸和檸檬酸對Al-P、Fe-P、Ca-P均有顯著的活化作用,并且活化作用隨有機(jī)酸濃度的升高而逐漸增強(qiáng)；有機(jī)酸對土壤無機(jī)磷的活化能力隨pH的升高而降低,是質(zhì)子酸效應(yīng)和有機(jī)酸陰離子絡(luò)合效應(yīng)共同作用的結(jié)果。通徑分析表明,Sui磷素分級的NaHCO3-Pi、NaOH-Pi和HCl-Pi和張守敬法中的A1-P對總無機(jī)磷活化量的直接和間接通徑系數(shù)均較大,是黑土土壤磷素活化的有效來源。隨腐殖酸添加量的增加,施肥和未施肥土壤有效磷含量均呈增加的變化趨勢,其中,添加20.0%的腐殖酸土壤有效磷含量分別較不添加腐殖酸處理提高1.14和2.20倍。腐殖酸對土壤不同形態(tài)無機(jī)磷含量的變化也存在差異,其中,采用Sui磷素分級的分析發(fā)現(xiàn),隨腐殖酸添加量的增加,施肥和未施肥土壤中NaOH-Pi和HCl-Pi含量均呈逐漸增加的趨勢,而非活性磷Res-P則相反。張守敬法表明,施肥和未施肥土壤A1-P含量隨腐殖酸添加量的增加而逐漸增加,Ca-P含量表現(xiàn)為增加或與對照無顯著差異,而O-P含量則表現(xiàn)為降低的變化趨勢；這表明腐殖酸能一定程度上提高磷肥的利用率,促進(jìn)難溶性無機(jī)磷向有效性高的無機(jī)磷形態(tài)轉(zhuǎn)化。Langumuir方程能較好的描述不同腐殖酸添加量土壤對磷的吸附特征,決定系數(shù)達(dá)顯著水平(p0.05)。土壤對磷的最大吸附量隨腐殖酸添加量的提高逐漸增加,而吸附強(qiáng)度因子和最大吸附緩沖容量則表現(xiàn)為先降低后增加的趨勢,且腐殖酸添加量為11.2%時最低,土壤對磷的貯存容量較大,吸附強(qiáng)度較低,供給植物吸收利用的磷較充足；土壤磷的最大解吸量和解吸比率同樣表現(xiàn)為腐殖酸添加量為11.2%時最高,表現(xiàn)出較強(qiáng)的供磷能力。通過添加腐殖酸來科學(xué)合理的調(diào)控土壤磷的吸附與解吸特征,從而協(xié)調(diào)農(nóng)作物磷素營養(yǎng)控制是可行的,對農(nóng)田土壤培肥及磷肥的合理利用具有重要現(xiàn)實(shí)意義。低分子有機(jī)酸對土壤總無機(jī)磷的活化強(qiáng)度均隨有機(jī)質(zhì)含量的增加呈顯著降低的變化趨勢(p0.05)。采用Sui磷素分級的研究發(fā)現(xiàn),有機(jī)酸處理后,土壤NaHCO3-Pi、 NaOH-Pi、HCl-Pi的活化量隨有機(jī)質(zhì)含量的增加均表現(xiàn)為降低的變化趨勢：張守敬法中,3種低分子有機(jī)酸對不同有機(jī)質(zhì)含量土壤Al-P、Fe-P、Ca-P均有顯著的活化作用,有機(jī)質(zhì)含量為9.96%土壤Ca-P除外;對于同一種有機(jī)質(zhì)土壤而言,有機(jī)酸分別對Sui磷素分級中的NaHCO3-Pi、NaOH-Pi、HC1-Pi和張守敬法中的Al-P、Fe-P活化能力均以草酸最強(qiáng),蘋果酸最低(p0.05)。而有機(jī)酸處理后Res-P和O-P含量均低于未添加有機(jī)酸處理,但不同有機(jī)質(zhì)含量之間的差異未達(dá)顯著水平。
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S153.6

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4 劉期松;用硅膠柱層析法分析蘇打鹽土中的有機(jī)酸[J];土壤通報;1982年01期

5 楊海琳;廖柏寒;;低分子有機(jī)酸去除土壤中重金屬條件的研究[J];農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報;2010年12期

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8 宋金鳳;楊金艷;崔曉陽;;低分子有機(jī)酸/鹽對復(fù)合污染土壤中Pb、Zn、As有效性的影響[J];水土保持學(xué)報;2010年04期

9 謝明吉;嚴(yán)重玲;葉菁;;菲對黑麥草根系幾種低分子量分泌物的影響[J];生態(tài)環(huán)境;2008年02期

10 ;[J];;年期

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1 楊小燕;外源有機(jī)酸對黑土土壤磷形態(tài)及有效性的影響[D];東北林業(yè)大學(xué);2016年

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1 柏宏成;低分子有機(jī)酸、腐殖酸對土壤鎘污染淋洗修復(fù)研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

2 潘杰;低分子有機(jī)酸對磷礦粉固定重金屬影響的研究[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2004年

3 趙士波;低分子有機(jī)酸對汞氧化還原及形態(tài)轉(zhuǎn)化的影響[D];西北大學(xué);2014年

4 石友香;成都市城東區(qū)降雨中主要低分子有機(jī)酸的研究[D];成都理工大學(xué);2012年

5 楊海琳;低分子有機(jī)酸對紅壤中重金屬的化學(xué)萃取研究[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2009年

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本文編號：1288327