黑土累积磷的释放动力学特征及主要影响因素

文献类型： 中文期刊

第一作者： 李佳琪

作者： 李佳琪;孙凤霞;孙楠;李然;周宝库;马星竹;徐明岗

作者机构：

关键词： 黑土;磷释放动力学;Olsen-P;活性磷;中活性磷;有机质;pH

期刊名称： 植物营养与肥料学报

ISSN： 1008-505X

年卷期： 2023 年 002 期

页码： 253-263

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】长期大量施用磷肥致使农田土壤磷快速累积，磷肥增产效率和利用率下降。研究不同施肥措施下土壤累积磷的释放动力学特征及其机制，为累积磷的活化利用和磷肥高效施用提供理论依据。【方法】黑土长期定位试验位于黑龙江省哈尔滨市，在5个不同处理采集土样，分别标记为P1、P2、P3、P4和P5，其Olsen-P含量依次为15.5、20.2、93.2、199和216 mg/kg。采用0.5 mol/L NaHCO3连续浸提法测定5个土壤样品中有效磷的释放量，以5个动力学方程拟合或描述有效磷的释放动力学。采用Hedley法测定了浸提前后土壤活性磷（Resin-P、NaHCO3-Pi、NaHCO3-Po）、中活性磷（NaOH-Pi、Na OH-Po、DilHCl-P）和稳性磷（ConcHCl-Pi、ConcHCl-Po、Residual-P）含量。【结果】连续浸提过程中，供试5个土壤的Olsen-P释放均呈先快后慢的趋势，在浸提1400 min （10次）时基本达到平衡。以米氏方程（Michaelis）、一级方程、Elovich方程、抛物线方程和幂函数方程描述有效磷的释放动力学特征，拟合方程的决定系数（R~2）均在0.964及以上（P＜0.01），其中又以米氏方程和一级方程为佳，其R~2分别为0.9955和0.9922。由米氏方程可知，供试5个土壤的有效磷最大释放量分别为59.8、60.9、332.6、589.7和717.0 mg/kg，随Olsen-P含量的增加而增加，Olsen-P每增加1 mg/kg，磷释放量平均增加3.12 mg/kg;5个土壤有效磷的最大释放量占土壤全磷的比例分别为13.68%、14.86%、45.44%、60.67%和66.45%，也随Olsen-P含量的增加而增加，但土壤浸提残留磷（全磷与可提取有效磷之差）均为373.99 mg/kg左右，说明施磷对土壤残留磷的影响较小，长期施肥累积的磷具有较高的活性。一级方程和Elovich方程表明，黑土有效磷的释放是以扩散为主的动力学过程。连续浸提后，土壤活性磷平均减少了82.9%（67.8%～93.5%），中活性磷平均减少了34.6%（17.2%～52.0%），稳定性磷无显著变化。活性磷中的Resin-P和Na HCO3-Pi显著降低了89.8%（78.5%～96.0%）和84.5%（72.9%～91.3%），这表明Resin-P和Na HCO3-Pi的有效性最高。土壤活性磷库、中稳态磷库、磷释放的动力学方程参数与土壤有机质、Olsen-P、全磷呈显著正相关，与p H呈显著负相关，说明土壤累积磷的释放过程主要受到土壤活性磷、中活性磷、土壤有机质、pH和全磷含量的影响。【结论】黑土固定的残留磷量受施肥的影响较小，施肥累积的磷大部分可以释放，尤其Resin-P和Na HCO3-Pi的有效性最高。黑土中磷的释放符合米氏方程和一级方程，磷释放量随Olsen-P水平的增加而增加。土壤有机质、p H和全磷含量是磷释放过程的主要影响因素。

分类号： S143.2

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