有机物料的腐解特征及其对磷组分的影响

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磷是作物生长的重要营养元素。磷在土壤中多以难溶态或吸附态存在,磷肥在当季的作物利用率仅为10%15%。磷施入土壤后,易形成难溶性的磷酸盐并被土壤矿物固定。当今农业,磷肥的施用量大幅增加,特别是基于作物氮素需求长期施用有机物料会导致土壤中磷过量累积而移动性增强,造成资源浪费及产生一定的环境影响。本研究选取富磷菜园土为研究对象,通过室内土壤培养实验,进行秸秆与生物质炭腐解过程测定、土壤磷组分分析及土壤磷吸附-解吸试验,研究了不同有机物料(紫云英和油菜秸秆以及稻壳生物炭)施用措施对土壤磷有效性及土壤磷吸附性能的影响。主要研究结果如下:1)在秸秆与生物质炭腐解过程测定中,通过采用一级动力学方程Pt=P0e-kt对培养期间秸秆与生物质炭的质量及其中的磷含量的变化进行了拟合,发现秸秆的腐解速率远大于稻壳生物质炭,且紫云英的秸秆的腐解率大于油菜秸秆。稻壳生物质炭腐解过程中磷的释放率与紫云英秸秆相近,都远大于油菜秸秆腐解过程中的磷释放率。2)Hedley-P分级试验结果表明,等磷量不同物料添加均能显著提升土壤各形态无机磷含量(P<0.05);且有机物料添加提升土壤无机磷的效果要显著优于等磷量无机磷肥的添加效果(P<0.05),其中以添加紫云英效果为最好,等磷量油菜秸秆添加效果最差,而稻壳生物质炭添加效果居中。外源磷添加并未显著提升土壤各有机磷组分含量,添加外源磷提升了土壤闭蓄态磷(Residual-P)含量(P<0.05),其中有机物料添加处理对Residual-P的提升作用要大于等磷量无机磷肥添加处理;其中,又以添加稻壳生物质炭处理对Residual-P的提升作用最明显。3)等温吸附试验的结果表明,添加紫云英与油菜秸秆能提高土壤磷吸附能力,且添加有机物料比添加无机磷肥能显著提升土壤对外源磷的缓冲容量,其中以添加紫云英秸秆效果最好,油菜秸秆次之。添加紫云英和油菜秸秆有机物料抑制了土壤磷的解吸。
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