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磷是植物生长所必需的大量营养元素之一。通常土壤矿物对磷素具有强烈的吸附作用,导致土壤磷素的有效性和磷肥的利用率都很低,大量施用磷肥引发的生态环境问题日益严重。探讨土壤团聚体中磷素的分布及其微生物转化,对于提高土壤磷素的有效性具有重要的理论意义。
本论文研究了红壤旱土与水稻土团聚体的构成及粘粒、游离氧化铁铝、全磷、有效磷、吸附态无机磷和有机磷组分在团聚体中的分布特点。采用室内模拟培养实验研究了添加5 g C kg-1稻草(S)和5 g C kg-1葡萄糖(G)后,红壤旱土和水稻土2~0.2 mm团聚体中微生物生物量磷(MB-P)、有效磷(Olsen-P)、吸附态无机磷和有机磷组分的变化。取得如下主要研究结果:
(1)供试旱土和水稻土以>2 mm和2~0.2 mm团聚体为主,其中2~0.2mm团聚体在两种土壤中的含量最高,分别占49%和37%。水稻土各粒级团聚体的游离氧化铁含量均显著(p<0.05)低于旱土对应的团聚体,但两种土壤中各粒级团聚体的粘粒和游离氧化铝含量接近,各粒级团聚体的粘粒含量与其游离氧化铁和游离氧化铝含量呈极显著的正相关关系(p<0.01)。
(2)早土以>2 mm团聚体的全磷含量最高,而水稻土则以<0.002 mm团聚体的全磷含量最高:水稻土各粒级团聚体的Olsen-P含量比旱土对应的团聚体显著提高(增幅2~5 mg kg-1;p<0.05),两种土壤<0.02 mm粒级团聚体的Olsen-P含量明显高于其它粒级。两种土壤>0.2 mm团聚体以Fe-P为主,占吸附态无机磷总量的40%,而<0.02 mm团聚体以O-P占主要,比例约为40%~50%。水稻土>0.2 mm和<0.002 mm团聚体的有机磷总量比旱土对应的团聚体极显著提高(增幅50~70 mg kg-1;p<0.01)。
(3)培养实验表明,旱土和水稻土2~0.2 mm团聚体添加葡萄糖(G)和稻草(S)处理的MB-P含量均在第20天时达到最高,此后基本稳定,培养结束时(50 d)分别比对照提高10~12 mg kg-1和9~10 mg kg-1。G处理的团聚体Olsen-P含量在培养前5天比对照下降2~3 mg kg-1,此后基本稳定;S处理的团聚体在整个培养期与对照没有显著差异。培养结束(50 d)时,与对照比较,G与S处理的团聚体Al-P和Fe-P含量分别下降2~4 mg kg-1和8~16 mg kg-1,吸附态无机磷总量下降9~19 mg kg-1.差异均达极显著水平(p<0.01);G与S处理的团聚体有机磷总量比对照显著提高(增幅6~10 mg kg-1,p<0.05)。说明添加有机物料能促进土壤微生物对团聚体中吸附态无机磷的转化与活化。