不同有機(jī)酸對石灰性土壤磷的活化效應(yīng)及機(jī)理

摘要： 【目的】添加低分子量有機(jī)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(jī)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(jī)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(shí)驗(yàn)法測定土壤磷的吸附量；采用土壤吸附動力學(xué)實(shí)驗(yàn)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(jī)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)。【結(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(qiáng)。低分子量有機(jī)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(jìn)了非活性磷向活性磷組分的轉(zhuǎn)化，檸檬酸則促進(jìn)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(jī)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(fù)相關(guān)，因此致酸效應(yīng)不是小分子有機(jī)酸活化土壤難溶性磷的主要機(jī)制。【結(jié)論】小分子有機(jī)酸通過與磷競爭吸附位點(diǎn)或進(jìn)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(jī)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(jī)酸的活化效果大于有機(jī)酸組合。

關(guān)鍵詞： 低分子量有機(jī)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