淹水对土壤磷有效性影响的研究

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相对其它营养元素,磷的有效性受土壤条变化的影响最为复杂,前期的研究发现,因水分条件的改变所导致的氧化还原电位变化对铁、锰结合态磷的影响尤为突出。目前,淹水过程中氧化还原电位变化规律,淹水对pH值的影响研究较多,但淹水过程氧化铁的含量变化,以及其物质形态变化对磷的有效性影响研究则报道不多。因此,研究淹水过程中磷的有效性变化及其影响因素,确定其对不同性质土壤的变化规律和影响程度,对深入研究土壤磷素营养具有重要意义。此外,目前常规的土壤有效磷测定如Olsen法,是通过测定土壤风干土样中磷的含量判断土壤中磷的有效性高低,这往往不能真实反映土壤的供磷水平。特别是水稻土,田间采集的样品在风干过程中,随土壤含水量下降,Eh值及土壤中其它物质形态发生变化,磷的溶解特性将变得与原淹水状态显著不同,因此,明确土壤由干燥到淹水状态过程中磷的形态和溶解特性变化规律,对选择、改进或修正土壤有效磷测定方法或结果也具有重要的意义。本文选取重庆范围内4种母质所发育的5个土壤作为研究对象,采用室内恒温淹水模拟培养的方法,对淹水过程中土壤Eh、pH、Olsen磷含量等变化进行测定,同时采用连续提取法对培养过程中铁、锰氧化物形态变化及土壤无机磷各组分进行了分级测定,并进行了相关分析,取得了以下研究结果:(1)随着淹水培养时间的延长,土壤氧化还原电位降低,并且在培养前期降低较快,10天以后趋于稳定。研究发现,土壤有机质含量越高、pH值越低,Eh值降低越快,降幅也越大。淹水后土壤pH趋于中性,即:酸性土壤pH升高、石灰性土壤pH降低、中性土壤的pH则基本没有变化。(2)淹水后土壤Olsen磷含量随培养时间的延长而增加,并且在酸性土壤上的增幅大于中性及石灰性土壤。通过同归分析发现,Eh值的降低与土壤Olsen磷含量的增显存在著的线性相关关系,在酸性土壤上,Eh值的的变化与土壤Olsen磷含量增加的回归方程为:y=-0.0647x+47.46,r=0.9669**,在中性及石灰性土壤上分别为:y=-0.0492x+44.215,r=0.9961**、y=-0.0515x+22.301,r=0.7646*。通过比较各无机磷组分的含苗变化可知,土壤Olsen磷含量的增加主要取决于无机磷中原有铁磷或钙磷体系活性的提高。(3)培养以后,土壤NH4Ac提取态铁和对苯二酚—NH4Ac提取态铁的含量显著增加,其他提取态铁的含量则表现出减少趋势。经过相关性检验,NH4Ac提取态铁的增加与Olsen磷含量变化趋势达到极显著正相关,5个土样相关系数分别为:0.9137**、0.8986**、0.9645**、0.8976**和0.8443**;而草酸一草酸铵提取态铁的含量的减少与Olsen磷含量含变化趋势呈极显著负相关,相关系数分别为:-0.9043**、-0.8954**、-0.9437**、-0.9261**和-0.9382**。(4)土壤中各提取态锰的含量变化与铁具有相似之处,20天以后NH4Ac提取态锰含量有明显增加,且与土壤Olsen磷含量含变化呈极显著正相关关系,5个土样相关系数分别为:0.9046**、0.8971**、0.9368**、0.8727**、0.9046**,而其他提取态锰的含量则均为减少,其中盐酸羟按提取态锰的减少与Olsen磷含量的增加呈负相关关系,其相关系数为:-0.9331(**)、-0.8572**、-0.9031**、-0.8456**、-0.8897**,其他提取态锰的变化对土壤Olsen磷含量的影响没有铁的影响显著。(5)添加氧化锰土样中Olsen磷含量与对照相比有明显减少,说明氧化锰对土壤中的磷有明显的吸附作用,尤其是在Eh值较高的土壤上,氧化锰很少被还原,对磷的吸附也最明显。
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