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胶体广泛存在于自然界的水环境中,具有分子尺寸小、比表面积大及丰富的有机官能团等特征,因此,易于吸附一些放射性同位素、微量元素和有机化合物至其表面,目前胶体促发的土壤污染物的迁移受到了广泛关注。磷(P)易与无机胶体如铁铝氧化物或无机、有机矿物胶体相结合,形成胶体磷。现有研究表明,胶体磷是磷流失的重要形态和驱动力。本研究以土壤胶体磷为核心内容,采集了南方不同地区的稻田土壤,利用31p核磁共振(31p-NMR)和同步辐射X射线吸收近边结构谱(XANES)等技术从分子水平上表征了稻田土壤遗产磷和胶体磷的储存形态,探究了稻田土壤基本理化性质影响胶体磷释放的深层机制,明确了不同形态的磷素和胶体磷的相关关系,为农田土壤磷素优化管理提供理论依据。同时,通过室内模拟实验,在3种不同质地的土壤中施加3种粪源炭(猪粪生物炭PM,羊粪生物炭SM,牛粪生物炭CM),研究了不同种类的粪源炭对土壤中胶体磷释放的影响,从土壤养分的变化和胶体磷的流失潜能两方面为稻田土壤粪源炭的利用提供理论指导。研究结果如下:(1)稻田土壤中胶体总磷(TP)含量受土壤pH和磷素活化系数(PAC)共同影响。胶体TP与pH有较强的负相关性,而胶体TP含量与有效磷(Olsen-P)含量、PAC都有较强的正相关性(P<0.01)。稻田土壤中胶体TP的释放潜能可以通过双因子pH和PAC加以预测,预测模型为:TPcoll= 94.454(±21.892)*PAC-4.097(±1.169)*pH + 31.603(±9.706),回归模型的预测精度为 63.0%。(2)稻田土壤中胶体TP含量会受到土壤中部分金属离子含量的影响,与二价阳离子钙离子、镁离子呈负相关性,而与铝离子呈正相关性;具体是和磷酸二氢钙、羟基磷灰石具有负的相关性,与无机磷中的磷酸铝、磷酸铁具有正相关性(P<0.05)。(3)室内培养实验表明,添加不同种类的粪源炭会显著提高稻田土壤的pH以及总碳(TC)、总氮(TN)、总磷(TP)和Olsen-P的含量。其中,3种粪源炭对TP和Olsen-P含量的影响都是PM>CM>SM,而对于TC含量的影响则是 SM>CM>PM。(4)本研究表明,PM的添加对于3种供试土壤胶体总磷(TPcoll),胶体钼蓝反应磷(MRPcoll)和胶体钼蓝不反应磷(MUPcoll)的释放都有促进作用,PM添加浓度越高,对胶体TP和胶体MRP释放的促进效果越明显,与对照组相比,胶体TP和胶体MRP的含量分别增加了 1.31%-54.10%和0.52%-74.93%,而胶体MUP含量没有显著变化。相反,SM和CM的添加对3种土壤胶体TP和胶体MUP的释放都有明显的抑制作用,相同浓度下,3种土壤都是SM的抑制效果大于CM的抑制效果。在培养的30天中,与对照组相比,胶体TP、胶体MRP和胶体MUP的含量在培养开始的一周内有明显的增加或减少,在15天以后基本达到平衡。(5)在SM和CM处理的土壤中,胶体TP,胶体MRP和胶体MUP的释放潜能都可以通过粪源炭用量,土壤质地以及Olsen-P含量进行预测。具体预测模型为 TPcoll=-46.167(0.088)*SM + 0.078(0.002)*clay-0.006(0.005)*Olsen-P,TPcoll=-23.833(0.055)*CM + 0.096(0.005)*clay-0.007(0.000)*Olsen-P。而 PM处理下的土壤,胶体MUP的预测和粪源炭的添加量无关。