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编号:55397
添加紫云英对稻田土壤颗粒吸附磷酸盐的影响
http://www.100md.com 2022年9月19日 2022年第8期
砂粒,磷素,1材料与方法,1供试材料,2试验设计,3土壤颗粒分级与性质测定,4吸附试验,5数据处理,2结果与分析,1不同紫云英添加量下土壤颗粒表面磷的等温吸附,2不同紫云英添加量下土壤颗粒表面磷的动力学吸附,3不同紫云
     章 文,王 慧,李 敏,程文龙,卜容燕,唐 杉,韩 上,武 际*,朱 林,余庆柱

    (1 安徽农业大学资源与环境学院, 安徽合肥 230036;;2 安徽省农业科学院土壤肥料研究所 / 养分循环与资源环境安徽省重点实验室, 安徽合肥 230031;3 安徽省桐城市吕亭镇农技站, 安徽桐城 231402)

    磷素是植物生长发育所必需的三大营养元素之一,植物主要从土壤磷库和磷肥中获取磷素[1]。由于土壤对磷有强烈的吸附固定作用,磷肥施入土壤后,很容易被土壤颗粒表面或土壤中的铁铝氧化物等吸附转化成作物难以吸收的难溶性磷酸盐,导致磷肥当季利用率降低[2],因此如何提高磷肥当季利用率和土壤磷素有效性一直是磷素研究的热点。磷素的界面反应在一定程度上影响着磷的地球化学行为和生态系统的生产率,其在土壤矿物表面的吸附、解吸和沉淀等界面反应影响和决定着磷的形态、迁移以及循环过程,受土壤pH、有机质、有机酸、施肥水平、土壤质地、土壤矿物类型等多种因素的影响[3-7]。

    紫云英是我国南方稻田主要的冬季豆科绿肥,具有固碳固氮、活化土壤养分、增加土壤有机质和改善土壤环境等作用,对提高水稻产量、维持水稻可持续发展和保护农田生物多样性具有重要意义[8]。豆科作物的根系分泌物能够提高土壤磷素有效性,促进植物活化吸收难溶性磷酸盐的能力[9]。研究认为绿肥影响土壤磷素吸附-解吸主要是由绿肥翻压腐解产生的可溶性有机物引起[10],绿肥翻压还田后的腐解过程会向土壤中释放有机酸及阴离子,增强与磷素的竞争吸附,降低土壤对磷素的固持[11]。同时紫云英根系分泌的有机酸对土壤难溶性磷素的活化有很好的促进作用,提高土壤磷素有效性[12-14]。一方面有机酸分子可与矿物表面的配位基发生交换反应,进而增加磷等阴离子养分的植物有效性[15],另一方面,有机酸通过与磷酸根离子竞争吸附点位而降低土壤对磷的吸附固定,促进磷的解吸增加磷的有效性[5]。紫云英翻压还田通过提高参与磷转化的酶活性、增加土壤微生物数量等改善土壤磷素养分状况,显著提升土壤有效磷含量[16]。紫云英根部具有聚磷能力,作为绿肥还田,再经过腐解、积累,增加了磷素的投入量,土壤磷总量提高,紫云英根系分泌的磷酸酶,能够促进土壤潜在磷的生物转化,通过提高土壤中磷的解吸速率的方式,从而减少了土壤对磷的吸附固定[17],并且在紫云英翻压初期向土壤释放较多的质子,促进铁磷和铝磷等含磷矿物的溶解,从而有利于磷素的释放[18]。

    我们从不同粒级土壤颗粒对外源带入的磷素的吸附能力角度,研究紫云英添加下影响磷素吸附特征的肥力因子,旨在为紫云英翻压还田土壤磷素管理提供理论依据 ......

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