蘋果梨園土壤有機磷組分剖面規(guī)律的研究

王非非，　竇文濤，　謝修鴻，　程　晶，　梁運江*

(1.延邊大學農(nóng)學院，吉林 延吉 133002；2.長春大學園林學院，吉林 長春 130022)

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蘋果梨園土壤有機磷組分剖面規(guī)律的研究

王非非1，竇文濤1，謝修鴻2，程晶1，梁運江1*

(1.延邊大學農(nóng)學院，吉林 延吉 133002；2.長春大學園林學院，吉林 長春 130022)

摘要：為了能更好地研究蘋果梨園有機磷不同組分的分布特征，在延邊和龍?zhí)O果梨園內挖掘土壤剖面，根據(jù)土壤形態(tài)劃分土壤自然發(fā)生層，分層采集土壤樣品，采用熊恒多改進Bowman-Cole法測定有機磷各組分含量。結果表明：在蘋果梨園土壤剖面中，除中穩(wěn)性有機磷外，其它有機磷組分含量最高值均在A層；相同土層中，農(nóng)田有機磷總含量均高于蘋果梨園土；在果園剖面不同土層中，各有機磷組分比率分布不盡相同，但均表現(xiàn)出中活性有機磷占有機磷總量的比例最大的共同特征。

關鍵詞：有機磷組分；土壤剖面；蘋果梨園；土層

磷是植物生長發(fā)育所必須的重要元素之一，缺磷嚴重影響植物的產(chǎn)量和品質[1]。其功能無法被其他元素所替代。而植物所需要的磷元素主要是從土壤中獲得，一旦土壤缺乏磷元素會對植物的生長造成不良的影響[2]。磷元素主要源于母質的特殊性，不像碳、氫、氧、氮等大部分來自大氣，因此在成土過程中隨著土壤有機質的積累，土壤有機磷也隨之形成[3],土壤有機磷是土壤磷庫的重要組成部分，一般占土壤全磷的20%～80%，高的可達95%[4-5]，其含量的多少也受耕作、施肥等因素的影響。多數(shù)研究[6-10]發(fā)現(xiàn)，土壤中構成有機磷的主要組分為中活性有機磷，其次為中穩(wěn)性有機磷和高穩(wěn)性有機磷，活性有機磷所占的比例最小。

隨著我國農(nóng)業(yè)發(fā)展越來越快，土壤營養(yǎng)元素方面的研究也逐漸加深。就有機磷來說，與無機磷相比，有機磷被固定程度低和易于移動[11]，更容易被植物吸收。并且土壤有機磷組分中,高活性有機磷主要是核酸、磷脂類、磷糖類化合物，它們在土壤中礦化分解很快，能夠作為植物生長的一種有效磷源。中活性有機磷主要是植酸鈣、鎂等化合物，這些物質比較穩(wěn)定，可為植物生長提供部分磷源。延邊作為蘋果梨的故鄉(xiāng)，其產(chǎn)品遍銷全國各地，甚至遠銷國外。有研究表明[12],磷肥施用問題日益嚴重，造成磷肥利用率顯著下降，對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境構成潛在危險。為了其產(chǎn)量和質量的保持以及環(huán)境的保護，研究蘋果梨園土壤有機磷分布及組成，對深入了解果園土壤-果樹系統(tǒng)中磷素循環(huán)具有重要意義[13]。本研究選擇延邊和龍地區(qū)蘋果梨園土壤為研究對象，研究土壤有機磷的組成及在土壤剖面中的分布特征，旨在為增強和龍地區(qū)蘋果梨園管理、促進延邊蘋果梨產(chǎn)業(yè)更好的發(fā)展做出貢獻。

1材料與方法

1.1材料

供試果園土壤采自和龍市蘋果梨園，對照土壤采自近蘋果梨園區(qū)農(nóng)田，土壤類型為暗棕壤。

1.2方法

隨機選取樹體健康、長勢良好，種植年限為45年的蘋果梨樹，布置剖面點；同時將近和龍?zhí)O果梨園區(qū)農(nóng)田設置為對照剖面點。避開施肥處，在距離樹干1 m處設置剖面點，根據(jù)土壤的顏色、質地、結構、松緊度、干濕度、根系分布等特征，分出土壤的發(fā)生層次，依次為A、AB、B和BC 4個層次，對照組為A、B、BC 3個層次。每個層次3組重復。

1.3方法

土壤的有機磷組分測定采用熊恒多等改進的Bowman-Cole法[14-15]

1.4數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)利用Excel 2003進行匯圖，利用SPSS 21.0進行統(tǒng)計分析。

2結果與分析

2.1活性有機磷在土壤剖面中的分布規(guī)律

由圖1可知，果園土A層到B層隨土壤深度增加活性有機磷呈下降趨勢， BC層含量略有回升，且A層活性有機磷含量為最高值(6.17 mg/kg)。AB層活性有機磷含量顯著低于A層，差異水平達1%，而AB層與其他層次間無顯著差異。另外，除BC層次以外，A層與B層農(nóng)田活性有機磷均顯著高于果園，農(nóng)田的活性有機磷含量隨著土層深度的增加逐漸減少，這與張素霞[16]研究結論相一致。

圖1　不同層次土壤活性有機磷的分布

2.2中活性有機磷在土壤剖面中的分布規(guī)律

由圖2可知，和龍果園土壤中活性有機磷在A層含量最高(43.09 mg/kg)，AB層含量明顯減少， B層略有升高， B層與BC層隨土壤深度的增加無明顯變化。統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，從A層到AB層，隨著深度的增加中等活性有機磷含量顯著減少，而AB層、B層和BC層之間的中等活性有機磷無顯著差異(P>0.05)。

綜合整體剖面情況可知，和龍果園土A層的中活性有機磷含量最高(43.09 mg/kg)，AB、B、BC層均顯著低于A層。分析認為，這主要是由蘋果梨樹生長過程中根系分布特征及有機質歸還方式所致。在剖面中，蘋果梨樹根系主要集中在AB層，從而導致AB層有機磷被礦化、吸收過程加劇，而A層中根系少加之凋落物直接歸還，導致活性有機磷的含量明顯高于AB層。

圖2　不同層次土壤中活性有機磷的分布

2.3中穩(wěn)性有機磷在土壤剖面中的分布規(guī)律

由圖3可知，果園土壤中穩(wěn)性有機磷從A層到AB層含量稍有上升，從AB層到B層含量稍有下降，而B層與BC層間無明顯變化，統(tǒng)計分析表明，果園土壤4個層次中穩(wěn)性有機磷含量無明顯差異。經(jīng)對比發(fā)現(xiàn)，農(nóng)田中穩(wěn)性有機磷含量均高于果園，并且農(nóng)田中穩(wěn)性有機磷含量隨著土層深度的增加而逐漸降低。

圖3　不同層次土壤中穩(wěn)性有機磷的分布

2.4高穩(wěn)性有機磷在土壤剖面中的分布規(guī)律

由圖4可知，和龍果園高穩(wěn)性有機磷在剖面中的分布整體呈不規(guī)則V形趨勢，其中，A層含量最高(13.6 mg/kg)，從AB層到B層含量稍有下降，從B層到BC層含量則稍有提高，A、AB、B層隨著土層深度的增加逐漸減少。由統(tǒng)計分析可以看出，和龍?zhí)O果梨園高穩(wěn)性有機磷A層至AB層含量下降差異達到1%顯著水平。此外，除B層外果園高穩(wěn)性有機磷含量均低于農(nóng)田高穩(wěn)定有機磷含量。

圖4　不同層次土壤高穩(wěn)性有機磷的分布

2.5有機磷總量在土壤剖面中的分布規(guī)律

由圖5可知，農(nóng)田各土層含量均高于蘋果梨園，這是由于農(nóng)田經(jīng)常施無機肥料，隨著時間的推移磷素不斷累積，從而造成農(nóng)田有機磷總量高于果園。另外，果園A層有機磷總含量達到最高值，為64.65 mg/kg。通過統(tǒng)計分析得出，果園土壤有機磷總量A層至AB層含量顯著下降，而AB層至B層、B層至BC層變化無顯著性差異。

圖5　不同層次土壤有機磷總量的分布

2.6不同層次土壤有機磷各組分占有機磷總量的比率

由圖6可知，蘋果梨園不同層次均是中活性有機磷組分占有機磷總量比例最大。表明在和龍?zhí)O果梨園土中，土壤有機磷的主要形態(tài)磷為中活性有機磷。此外，在A層除中活性有機磷以外，高穩(wěn)性有機磷占有機磷比例最高。高穩(wěn)性有機磷占有機磷總量比例在A、AB和B層隨著土層深度的增加而逐漸減少。BC層略高于B層。活性有機磷在A層占有機磷比例最少，其他3層無明顯變化。中活性有機磷占有機磷比例在A層達到最低，為2.8%，在AB層次達到最高，為4.5%，在其他層次逐漸趨于平穩(wěn)。此外，農(nóng)田土壤的中活性有機磷占的比例均為3個土層的最高值。

圖6　不同層次土壤有機磷各組分占有機磷總量的比率

3結論

1) 在果園剖面中，除中穩(wěn)性有機磷外，A層有機磷各組分含量均為最高。

2) 相同土層中，農(nóng)田有機磷總含量均高于蘋果梨園土。

3) 在果園剖面不同土層中，各類有機磷比率分布差異較大，但均表現(xiàn)出中活性有機磷占有機磷總量比例最大的共同特征。

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Distribution of organic phosphorus fractions in soil profile of Apple-pear orchard

(.*)

(1.AgriculturalCollegeofYanbianUniversity,Yanji,Jilin133002,China；2.CollegeofLandscapeArchitecture，ChangchunUniversity，Changchun,Jilin130022,China)

Abstract：In order to reveal distribution characteristics of soil organic phosphorus fractions in apple-pear orchard, soil section was mined in apple-pear orchard of Helong City of Korean Autonomous Prefecture of Yanbian of Jilin Province, and soil samples from different soil genetic horizons according to soil properties were collected. Organic phosphorus fractions was determined by improved Bowman-Cole method. The results showed that organic phosphorus content in A horizon was the highest in orchard profile except for moderately stable organic phosphorus. In the same soil horizon, organic phosphorus content of farmland was higher than in apple-pear orchard. In different horizons of profile of apple-pear orchard, the distribution of each organic phosphorus fractions accounting for total organic phosphorus was different, and the key common characteristics was that moderately labile organic phosphorus accounting for total organic phosphorus was the highest in apple-pear orchard.

Key words:organic phosphorus fractions; soil profile; apple-pear orchard; soil horizon

中圖分類號：S158.5

文獻標識碼：A

文章編號：1004-7999(2016)01-0001-04

DOI:10.13478/j.cnki.jasyu.2016.01.001

作者簡介：王非非(1991-)，女，黑龍江雞西人，在讀碩士，研究方向為土壤與植物營養(yǎng)。梁運江為通信作者，E-mail: lyjluo@ybu.edu.cn

收稿日期：2016-02-20基金項目：國家自然科學基金(31460117)；延邊大學第7屆本科生科研立項項目(ydbksky2015052)