摘要: 【目的】添加低分子量有機酸是活化土壤難溶性磷有效途徑。比較研究幾種低分子量有機酸及其組合對土壤磷的活化性能,為土壤磷的高效利用提供依據(jù)。【方法】低磷和高磷石灰性土壤選自新疆石河子,設(shè)置5 個低分子有機酸添加處理:草酸、檸檬酸、黃腐酸、檸檬酸+草酸、草酸+檸檬酸+黃腐酸處理,和一個0.01 mmol/LKCl 對照。采用吸附平衡實驗法測定土壤磷的吸附量;采用土壤吸附動力學(xué)實驗法測定土壤磷的解吸動力學(xué)。采用常規(guī)和滅菌土壤培養(yǎng)方法,通過連續(xù)浸提法研究低分子有機酸及其組合對磷組分動態(tài)轉(zhuǎn)化的影響和pH 對磷的活化效應(yīng)?!窘Y(jié)果】Langmuir 與Elovich 模型均可較好地擬合土壤對磷的吸附熱力學(xué) (R2 =0.852~0.994) 與吸附動力學(xué)過程 (R2 = 0.882~0.975)。低磷土壤的最大吸附量 (Qmax)、最大緩沖容量 (MBC)、吸附力常數(shù) (KL) 和吸附速率 (b) 均高于高磷土壤,表明低磷土壤對磷的吸附更強。低分子量有機酸添加均降低了Qmax、MBC 和b。草酸對Qmax 和MBC 的降幅最大,低磷土壤降幅分別為28.5% 和74.9%,高磷土壤分別為14.7% 和73.3%。檸檬酸對低磷土壤的b 值降幅最大 (80.9%),草酸對高磷土壤的b 值降幅最大 (22.0%)。與CK 相比,草酸添加顯著提高了Olsen-P 含量,草酸+檸檬酸效果次之,黃腐酸對磷的活化效果最差。不滅菌培養(yǎng)條件下,草酸和草酸+檸檬酸處理低磷土壤的Olsen-P 含量分別增加了 42.6% 和18.5%,高磷土壤分別增加了27.3% 和1.01%;草酸和草酸+檸檬酸處理的活性磷組分Resin-P 在低磷土壤中分別增加了80.9% 和77.4%,在高磷土壤中分別增加了79.5% 和72.8%;非活性磷組分Di HCl-P 在低磷土壤中分別降低了8.87% 和5.89% ,在高磷土壤中分別降低了8.83% 和5.54%;Con HCl-P 在低磷土壤中分別降低了25.1% 和12.9%,在高磷土壤中分別降低了16.9% 和5.30%。檸檬酸處理的Resin-P 在低磷和高磷土壤中分別增加了70.2% 和79.5%,而NaOH-P則分別降低了14.8%、26.3%,說明草酸、草酸+檸檬酸促進了非活性磷向活性磷組分的轉(zhuǎn)化,檸檬酸則促進了中活性磷向活性磷組分的轉(zhuǎn)化。土壤滅菌培養(yǎng)各處理磷組分含量與不滅菌培養(yǎng)無顯著差異,說明微生物對有機酸活化土壤磷的效應(yīng)無顯著影響。不論是否滅菌,土壤Olsen-P 含量的增加與pH 降低呈負相關(guān),因此致酸效應(yīng)不是小分子有機酸活化土壤難溶性磷的主要機制?!窘Y(jié)論】小分子有機酸通過與磷競爭吸附位點或進行螯合反應(yīng)活化土壤磷,而不是通過致酸效應(yīng)或激發(fā)磷活化相關(guān)的微生物。3 種小分子有機酸相比,草酸活化磷的效果最大,其次是檸檬酸、黃腐酸,單一有機酸的活化效果大于有機酸組合。
關(guān)鍵詞: 低分子量有機酸; 吸附等溫線; 吸附動力學(xué); 磷有效性; 磷組分轉(zhuǎn)化; 石灰性土壤