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本文通过室内培养试验,研究了腐植酸、改性木质素以及低分子量有机酸类物质等磷素活化材料活化土壤磷素的作用效果和相关作用机理。首先在室内培养(25~30℃)的条件下,以柠檬酸铵(CA)和乙二胺四乙酸(EDTA)为参照材料,研究新型磷素活化材料改性木质素H1和H2对土壤磷素活化的作用效果差异,并试图从H1和H2中筛选出较为理想的磷素活化材料;随后,根据磷素活化材料筛选的试验结果,在室内继续进行不同培养温度下的恒温培养试验,研究不同培养温度条件下,参试磷素活化材料腐植酸(HA)、柠檬酸铵(CA)和改性木质素H2对土壤磷素有效性的影响及相关作用机理。同时,就自行研制的低分子量有机酸类钠钙盐(LA)和有机酸类与混合氨基酸钠钙盐(LAA)对红壤和黑土的磷有效性的影响做了初步的研究。主要研究结果如下:(1)改性木质素H1和H2、以及CA、EDTA均能在一定程度上提高土壤中磷的有效性,其中以H2的作用效果最好。与对照CK处理相比,H2处理平均提高有效磷含量13.2%,H1、CA和EDTA分别提高6.9%、6.6%和5.2%。各磷素活化材料均能不同程度提高土壤中Ca-P和Fe-P含量,降低O-P含量;其中,Ca-P含量提高幅度最大,H1、H2、CA和EDTA分别提高Ca-P含量24.0%、31.9%、20.0%和17.8%。各磷素活化材料提高磷素有效性作用的大小,与各磷素活化材料处理中各无机磷组分的变化有关。黑土中Ca-P是速效磷的直接有效磷源,对速效磷含量的影响更大更直接,H2作用效果最好,H2是通过影响Ca-P来提高磷素有效性。(2)培养温度不同,磷素活化材料对磷素有效性的作用效果也不同。HA、CA和H2均是在10℃时效果最好。与CKp处理相比,HA、CA和H2处理分别增加速效磷含量,10℃时为43.2%、53.5%和30.3%;20℃时为44.5%、34.3%和23.0%;30℃时为1.8%、-1.7%和-4.8%。10℃和20℃时,HA作用效果受温度的影响较小,10℃和20℃时HA提高速效磷含量的作用基本相当。温度升高,HA、CA和H2处理速效磷含量均不同程度地下降。其中,HA和CA处理速效磷含量随温度的升高显著下降。与10℃时相比,20℃和30℃时的土壤速效磷含量,HA处理分别下降了17.9%和35.3%,CA处理分别下降了28.8%和41.7%;当温度从10℃上升至20℃或30℃时,H2处理土壤速效磷含量均显著下降,但温度从20℃升高至30℃时,速效磷含量下降不显著,与10℃时相比,20℃和30℃土壤速效磷含量分别下降了23.2%和33.5%。培养温度变化,HA、CA和H2处理中各无机磷组分的变化也不相同。HA、CA和H2处理中Ca2-P、Ca8-P和Fe-P含量均随着培养温度的升高有不同程度地下降;与对照CKp相比,HA、CA、H2处理中Ca2-P、Ca8-P和Fe-P含量受温度变化的影响变幅较大,其中Ca2-P含量受温度影响变幅最大,10℃时,HA、CA和H2处理Ca2-P含量分别提高了47.6%、31.7%和32.5%,30℃时Ca2-P含量分别降低了28.4%、28.0%和29.8%;各处理中Al-P含量受温度影响变幅相对较小,CA处理,20℃和30℃时Al-P含量大致相当,但明显低于10℃时Al-P含量;而H2处理中,Al-P含量在10℃和20℃时大致相当,但均明显低于30℃时的Al-P含量。各磷素活化材料是通过影响各无机磷组分含量以及它们之间的比例来影响土壤磷的有效性,且培养温度不同、磷素活化材料不同,对各无机磷组分的影响也不同。各磷素活化材料主要是通过影响Al-P和Ca2-P来提高速效磷含量。10℃、20℃和30℃时,CA处理对提高速效磷含量影响最大的无机磷组分均为Al-P;H2处理对提高速效磷含量影响最大的无机磷组分分别为Al-P、Ca2-P和Al-P;HA处理对提高速效磷含量影响最大的无机磷组分分别是Ca2-P、Al-P和Al-P,其中10℃时Al-P对提高速效磷含量的影响也很大。(3)低分子量有机酸类物质影响选用的黑土和红壤中磷的有效性的研究表明,黑土比红壤具有更好的供磷能力。两种低分子量有机酸类混合物(即低分子量有机酸类的钠钙盐(LA)和低分子量有机酸类与混合氨基酸的钠钙盐(LAA))在各不同水平下均能显著提高红壤和黑土磷有效性;随着培养的进行,添加有LA、LAA各处理对红壤和黑土中磷有效性均明显提高。无论是LA或LAA,红壤中半量处理(0.5g LA/1.0g DAP(磷酸二铵)、0.6g LAA/1.0g DAP)对提高磷有效性作用效果更好更明显,黑土中以LAA作用效果更好,1.2g LAA/ 1g DAP处理的作用效果最好,1.0g LA/ 1.0g DAP处理和1.2g LAA/ 1.0g DAP处理之间作用效果差异显著;在添加磷肥的基础上,与不加有机酸物质处理(CKp)相比,添加1.0g LA/ 1.0g DAP(LA)、0.5g LA/1.0g DAP(0.5LA)、1.2g LAA/ 1.0g DAP(LAA)和0.6g LAA/1.0g DAP(0.5LAA)处理,在红壤中磷固定率平均值分别降低10.5%、22.3%、11.3%和19.4%;在黑土中磷固定率平均值分别降低8.6%、10.6%、14.1%和11.8%。LA和LAA对降低红壤和黑土磷固定率均有显著效果,红壤中均以半量处理(0.5g LA/1.0gDAP、0.6g LAA/1.0g DAP)的作用效果比较好;黑土中以1.2g LAA/ 1.0g DAP处理作用效果最好。