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外源水溶性有机物对砖红壤磷释放的影响研究

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生态环境学报２０１３，２２（２）：２８３．２８７　Ｅｃｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ　ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｅｅｓｃｉ。ｃｏｒｎ　Ｅ－ｍａｉｌ：ｅｄｉｔｏｒ＠ｊｅｅｓｃｉ．ｃｏｍ　

外源水溶性有机物对砖红壤磷释放的影响研究　

薛石龙１，２，王荣萍　，李淑仪　，王德汉。，丁效东　，廖新荣　，崔晓峰Ｌ　

１．广东省生态环境与土壤研究所，广东广州５１０６５０；２．华南农业大学，广东广州５１０６４２　

摘要：利用室内恒温培养试验，研究外源水溶性有机物（Ｄ０Ｍ）不同添加量对砖红壤土壤ｐＨ及土壤可溶性Ｐ的影响。结果表　明：与不添加ＤＯＭ比较，添加不同量ＤＯＭ均可提高砖红壤土壤ｐＨ，且随着添加量的增加，ｐＨ呈现增加的趋势；随着培　

养时间的推移，添加５ｍＬＤＯＭ的处理ｐＨ先下降后趋于平衡，添加１０ｍＬ和２０ｍＬＤＯＭ的处理ｐＨ在试验的２４ｈ内没有　

较大幅度的变化，说明添加ＤＯＭ在一定程度上可以提高砖红壤的ＤＨ。不同ＤＯＭ添加量下土壤可溶性磷含量均显著提高，　且随着添加量的增加而增加。在实验所研究的２４　ｈ内，不同ＤＯＭ添加量的各处理可溶性磷含量均经历先快速下降，然后　

短暂回升，再慢速下降的过程。添加５　ｍＬ和１０　ｍＬ　ＤＯＭ的处理，可溶性磷含量在试验结束时趋于稳定，而添加２０　ｍＬ　ＤＯＭ　的处理，仍呈缓慢下降的趋势。总体上讲，添加ＤＯＭ在一定程度上提高了此类土壤可溶性磷含量；此外，加人ＤＯＭ后，　

砖红壤的磷吸附量和吸附率都有大幅度的提高，随着ＤＯＭ添加量的增加，磷吸附量增加。而吸附率反而随着ＤＯＭ添加量　的增加而有所降低。　

关键词：水溶性有机物；可溶性磷；土壤ｐＨ；砖红壤；吸附量；吸附率　

中图分类号：Ｘ５３　文献标志码：Ａ　文章编号：１６７４．５９０６（２０１３）０２．０２８３．０５　

引用格式：薛石龙，王荣萍，李淑仪，王德汉，丁效东，廖新荣，崔晓峰．外源水溶性有机物对砖红壤磷释放的影响研究［Ｊ］．　

生态环境学报，２０１３，２２（２）：２８３．２８７．　

ＸＵＥ　Ｓｈｉｌｏｎｇ，ＷＡＮＧ　Ｒｏｎｇｐｉｎｇ，ＬＩ　Ｓｈｕｙｉ，ＷＡＮＧ　Ｄｅｈａｎ，ＤＩＮＧ　Ｘｉａｏｄｏｎｇ，ＬＩＡＯ　Ｘｉｎｒｏｎｇ，ＣＵＩ　Ｘｉａｏｆｅｎｇ．Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ　

ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｍａｔｔｅｒ　ｏｎ　ｓｏｉｌ　ｐＨ　ａｎｄ　ｓｏｌｕｂｌｅ　ｐｈｏｓｐｈａｔｅ　ｉｎ　ｌａｔｏｓｏｌ［Ｊ］．Ｅｃｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，２０１３，２２（２）：２８３－２８７．　

砖红壤主要分布于我国雷州半岛、海南岛、云　

南南部以及台湾南部等热带地区。雷州半岛砖红壤　

的成土母质主要是浅海沉积物和玄武岩，由于其成　

土母质和气候条件的影响，其砖红壤富含针铁矿和　

三水铝石等结晶度较高的铁铝氧化物【ｌ　Ｊ，这类土壤　

对磷具有较强的吸附能力，磷素在该类土壤中极容　

易与铁铝氧化物结合形成难溶性磷，从而使磷素的　

生物有效性降低　，因此过量施肥是此类土壤普遍　

存在的现象，由于过量施肥引起的土壤磷素大量累　

积，磷素流失引起水体富营养化等生态环境问题引　

起了人们极大的关注。　

水溶性有机物（ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｍａｔｔｅｒ，ＤＯＭ）　

是有机物料中最活跃的组分，是能溶于水的有机化　

合物的总称。一定意义上讲，水溶性有机质仅是一　

个操作上的定义，是指有机物料经水浸提后，能通　

过０．４５“ｍ滤膜，包含不同结构和相对分子质量的　

有机物（如低相对分子质量的游离氨基酸、有机酸、　碳水化合物以及大相对分子质量的腐殖质等）的混　

合体１４　】。近年来的研究表明，纯物质低相对分子质　

量的有机酸对土壤速效磷有一定程度的影响。庞荣　丽等ｃ７】指出有机酸能够明显减弱石灰性潮土中速效　

磷含量随时间变化的趋势，且能力大小顺序为腐植　酸＞柠檬酸、苹果酸＞酒石酸；卓爱群【８】等对中性土　

的研究中发现，草酸和柠檬酸的加入能使土壤中速　

效磷含量显著增加；通过对无极磷形态的分析，发　

现有机酸活化的磷主要来源于中性土及酸性土的　

Ａｌ—Ｐ、Ｆｅ—Ｐ和碱性土的Ｃａ．Ｐ，同时能够促进闭蓄态　

磷（Ｏ．Ｐ）的形成与积累　。　有关纯物质对土壤中磷的影响已有很多研究，但　

成分复杂的ＤＯＭ对磷的影响却鲜见报道，因此本文　

以玄武岩母质发育的砖红壤为对象，研究不同ＤＯＭ　

添加量对砖红壤ｐＨ及土壤水溶性磷动态变化的影　

响，以期为提高砖红壤磷的利用率提供科学依据。　

１材料和方法　

１．１试验材料　供试土壤为０～２０　ｃｍ深砖红壤表土，２０１１年８　

月１４日采自广东省徐闻县。该砖红壤发育于玄武　

岩母质，主要矿物类型为高岭石、三水铝石和赤铁　

矿【ｌ¨。土壤样品经自然风干后，研磨过２　ｍｍ筛备　

用。供试土壤理化性质列于表１，具体分析方法见　

基金项目：广东省科学院青年科学研究基金项Ｉ￣ｌ（ｑｎｊｊ２０１０１１）；广东省科技计划项目（２０ｌｌＢＯ２０３Ｏ９Ｏｏ４）　作者简介：薛石龙（１９８８年生），男，硕士，主要从事土壤与污染控制研究。Ｅ．ｍａｉｌ：ｌｏｎｇｓｈｉ７２３＠１６３．ｔｏｍ　・通信作者：王荣萍（１９７６年生），女，副研究员，主要从事植物营养与环境的研究。Ｅ—ｍａｉｌ：ｒｐｗａｎｇ＠ｓｏｉｌ．ｇｄ．ｃｒｌ　收稿日期：２０１３．

０１－０４　２８４　生态环境学报第２２卷第２期（２０１３年２月）　

文献［１０】。　试验用ＤＯＭ溶液由鸡粪堆肥制备，样品自然　

风干，粉碎后过０．５　ｒｎｎｌ筛，按有机物料与水按１：２０　

的固液比在２００　ｒ・ｍｉｎ　的全温摇瓶柜（太仓实验设　

备厂，ＨＹＧ．Ａ）内恒温（２０℃）振荡１２ｈ后，高速离　

心机上低温（４℃）离心３０　ｒａｉｎ（８　０００　ｒ・ｍｉｎ　），取上　

清液于０．４５　ｇｍ无菌微孔滤膜抽气过滤，滤液即为　鸡粪ＤＯＭ（４℃保存备用，不超过一周）ｎ卜　］。所　

分离的ＤＯＭ基本理化性质为：ｐＨ　７．７８，Ｐ（全氮）　

＝３６３　ｍｇ・Ｌ～，Ｐ（全磷）＝１０３．９６　ｍｇ・Ｌ～，Ｐ（ＴＣ）　

＝ｌ　８３２．５　ｍｇ・Ｌ～，Ｐ（ＴＯＣ）：１　７９０　ｍｇ・Ｌ～。　

１．２试验方法　

称取过２　ｒｎＩｎ筛的风干土样２．００　ｇ若干份，分　

别置于１００　ｍＬ离心管中，加人２０　ｍＬ　０．０２　

ｍｏｌ・Ｌ　ＮａＣＩ为支持电解质，再加入不同量的鸡粪　

ＤＯＭ和去离子水，使反应体系最终的水土比为　

２０：１（液体体积与土壤质量比）。试验处理如下：①　

对照０ｍＬＤＯＭ＋２０ｍＬ去离子水，②５　ｍＬＤＯＭ＋１５　

ｍＬ去离子水，⑨１０　ｍＬ　ＤＯＭ＋１０　ｍＬ去离子水，④　

２０　ｍＬ　ＤＯＭ＋０　ｍＬ去离子水。加入３滴氯仿，以抑　

制微生物的生长繁殖，离心管密封后，（２５￣１）℃全　

温摇瓶柜（太仓实验设备厂，ＨＹＧ．Ａ）上连续振荡，　

分别在０．５、１、２、４、８、１６、２０、２４　ｈ时，各处　

理分别取１支离心管，离心（４　０００　ｒ・ｍｉｎ～，５　ＩＩ１ｉｎ），　

过滤，加入少许无磷活性炭去色，用慢速滤纸过滤，　

测定上清液的磷浓度　Ｐ）及ｐＨ。　试验均设３次重复，结果为３次重复试验结果　

的平均值士标准误差。实验进行时间为２０１　１年９月　

中旬到１２月上旬。　

１．３分析方法　

溶液ｐＨ采用复合电极法测定，Ｐ（Ｐ）采用钼锑　

抗比色法测定【ｌ　ＵＪ。　

本实验中相关数据分析均采用Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　Ｅｘｃｅｌ　

２００３完成。　２结果与讨论　

２．１　ＤＯＭ添加量对砖红壤ｐＨ的动态变化影响　

不同ＤＯＭ添加量处理下土壤溶液ｐＨ随时间　

变化如图１所示。可以看出，加入ＤＯＭ后，土壤　

溶液ｐＨ均有大幅度的提高，且随着时间的推移，　

对照（不加ＤＯＭ）的土壤溶液ｐＨ基本保持在４．４０左　

右，加入ＤＯＭ的各处理土壤溶液ｐＨ变化如下所　

述：较低添加量（ＩＰＪＪＩ　５　ｍＬ　ＤＯＭ）时，土壤溶液　ｐＨ在２４　ｈ内由６．４０降低到５．８０；中等添加量（即　

加１０　ｍＬ　ＤＯＭ）时，土壤溶液ｐＨ在２４　ｈ内由６．７４　

变化到６．５３，基本处于稳定状态；高添加量（即加　

２０ｍＬＤＯＭ）时，溶液ｐＨ在２４ｈ内由７．１４变化到　７．０１，趋势与中等添加量类似，亦处于基本稳定状　

态。较低添加量处理的土壤溶液ｐＨ变化幅度最大。　由图２可以看出，不同ＤＯＭ添加量范围内，　

反应初期ｆ０　ｈ），随着ＤＯＭ加人量的增加，土壤溶　

液ｐＨ显著提高，在较高添加量即加２０　ｍＬＤＯＭ时，　

土壤溶液的ｐＨ最高。由对照（不加ＤＯＭ）的４．４５变　

成７．１４。在对照（不加ＤＯＭ）和加较低量ＤＯＭＯＪｎ　５　

ｍＥ）之间，ｐＨ增加量较大，由４．４５增大到６．４０；　

在不同ＤＯＭ添加量的处理之间，土壤溶液ｐＨ变　

化幅度较小。由６．４０（￣Ｉ　５　ｍＥ　ＤＯＭ）变化到６．７４（￣Ｉ　

１０ｍＥＤＯＭ），再变化到７．１４（￣Ｉ　２０ｍＬＤＯＭ）。２４ｈ　

段，土壤溶液的变化趋势同反应初期（０　ｈ），由于较　

低添加量ＤＯＭ对反应体系的缓冲作用不如较高添　

加量，较低添加量的处理在反应初期和２４　ｈ段土壤　

ｐＨ有些差异，而其他２个ＤＯＭ添加量处理ｐＨ基　

本接近。　

以上实验结果表明，偏中性的ＤＯＭ进入砖红　

壤后，ＤＯＭ“包裹”在土壤胶体表面以及ＤＯＭ中的　

碱性物质中和土壤表面的正电荷，使砖红壤ｐＨ在　

反应初期有较大的提高，随着反应的进行，砖红壤　

土壤表面氧化物的溶解．还原过程形成新的吸附位　

点，溶解出来的阳离子重新被吸附，释放出部分　Ｈ＋【　】，ｐＨ短时间内呈现一个下降的趋势，由于　

ＤＯＭ中既含有低相对分子质量的有机酸，也含有　

一些碱性物质【４Ｊ，使反应体系在一定范围内变成一　

个缓冲体系，使土壤ｐＨ保持稳定；随着ＤＯＭ添　

加量的增加，土壤ｐＨ变化幅度变小，趋于稳定，　

说明了一定量的ＤＯＭ对砖红壤有较大的缓冲作　

用。从图２中加入３种不同量ＤＯＭ土壤ｐＨ变化　

幅度亦可得到证实，较低添加量与中等添加量之间　

的ｐＨ增幅、中等添加量与较高添加量之间的ｐＨ　

增幅，都远小于较低添加量与对照之间的ｐＨ增幅。　

２．２不同ＤＯＭ添加量对溶液中　Ｐ）的动态变化影响　

不同ＤＯＭ添加量处理下，溶液中ｃ（Ｐ）变化如　

图３所示。可以看出，加入ＤＯＭ后，溶液中Ｐ（Ｐ）　

均有较大提高，随着反应时间的增加，对照的Ｐ（Ｐ）　

基本为零，加入ＤＯＭ的各处理溶液中ｐ　）均经历　

先快速下降后经短暂回升再慢速下降的过程；在实

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模拟酸雨对砖红壤盐基离子迁移和释放的影响

模拟酸雨对砖红壤盐基离子迁移和释放的影响

3广东省自然科学基金项目(010274、032246)和广东省科技攻关项目(2002C5050201、2004B20101017)资助󰂍通讯作者,E2mail:jeanzh@作者简介:凌大炯(1962～),男,副教授,硕士,主要从事土壤农化和污染生态方面的科研和教学工作。E2mail:zjxyling@收稿日期:2005-10-07;收到修改稿日期:2006-09-27模拟酸雨对砖红壤盐基离子迁移和释放的影响3

凌大炯1　章家恩2󰂍　黄倩春1　韩维栋1　欧阳颖3

(1广东海洋大学农学院,广东湛江　524088)(2华南农业大学农学院,广州　510642)(3DepartmentofWaterResources,St.JohnsRiverWaterManagementDistrict,Palatka,Florida,USA)

摘　要 对发育于玄武岩的砖红壤进行了室内模拟酸雨淋溶试验,结果表明:(1)酸雨淋溶土壤会引起土壤盐基离子的大量淋失。以土壤中的K+最易于淋失,Ca2+、Mg2+的淋失量最大。酸雨pH愈低,Ca2+、Mg2+、K+的迁移量愈大。酸雨淋溶土壤的时间越长,盐基离子的迁移量越大。(2)土壤经≥5d的酸雨淋溶后,土壤交换性盐基离子的含量均随淋溶时间的增加而减少。酸雨的pH不同,则土壤交换性盐基离子所受的影响不同。(3)与原土壤相比较,短期(≤5d)的酸雨淋溶,可使土壤交换性Ca2+、K+以及强酸性(pH≤3.0)酸雨淋溶的交换性Mg2+增加;土壤被酸雨较长时间(≥10d)淋溶后,则会降低土壤交换性Ca2+、Mg2+、K+的含量;不同时间的酸雨淋溶,均会降低土壤交换性Na+的含量。(4)土壤经酸雨淋溶后,某些矿物会发生风化,释放出盐基离子,也会使部分交换性盐基离子转成非交换态。关键词 模拟酸雨;砖红壤;盐基离子;迁移;释放中图分类号 S15;X5 文献标识码 A

模拟杉木凋落物源有机酸对南方红壤磷的持续释放效应

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庄正;李艳娟;刘青青;于洋洋;刘博;刘爱琴

【摘 要】In order to investigate the effect of low molecular weight organic

acid on the activation and sustained release of phosphorus from soil under

Chinese fir plantation, different concentrations of exogenous organic acids,

including oxalic acid, malonic acid, ma-lic acid, citric acid and mixed acid,

were chosen to extract phosphorus from red soil in Southern China by an

one-time and multiple sequential extraction. The results showed that the

amounts of phosphorus released increased with increasing concentrations

for all kinds of organic acids under one-time extraction. When organic

acids were at 2 mmol·L-1 , the amount of phosphorus released was in a

descending order of mixed acid>oxalic acid≈citric acid>malonic

acid>malic acid. When organic acid were at 4 and 8 mmol·L-1 , the amount

不同磷源在砖红壤上芥蓝营养生长期的应用研究

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韩孟红;涂攀峰;程凤娴;徐强辉;杨锦标;林阿典

【摘 要】[Objective]Effects of different phosphorus sources application on

growth and nutrient accumulation of Brassica alboglabra L.H.Bailey was

explorded.[Method]A pot experiment was conducted to investigate effects

of different phosphorus sources (citrate-soluble phosphate fertilizer and

water-soluble phosphate fertilizer) application on vegetative growth phase

in acid red soil on Chinese kale growth ,nutrient accumulation and soil

physical and chemical properties.[Result]Application of water-soluble

phosphate liquid fertilizer had positive effects on the Chinese kale

height,bolting stem diameter,biomass and nutrient accumulation of N,P

and K.[Conciusion] Application of water-soluble phosphate liquid fertil-izer

was advantageous to increase Chinese kale N,P,K

不同环境因素对砖红壤解磷菌解磷能力的影响

不同环境因素对砖红壤解磷菌解磷能力的影响

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不同环境因素对砖红壤解磷菌解磷能力的影响

作者：周畅 郑超

来源：《南方农业·下旬》2014年第03期

摘 要 通过改变培养基中各种微量元素的比例和改变溶液pH值，找出对南方砖红壤解磷菌解磷能力影响最大的环境因素，为今后的解磷菌剂开发提供依据。从实验结果来看：接种了解磷菌的培养基中，有效磷与生物磷总量大幅度提升。其中：①pH值对南方砖红壤解磷菌解磷能力的影响呈现抛物线形，在pH值为7时，南方砖红壤解磷菌解磷能力达到最大，与其他pH值下解磷水平差异显著。当pH值在5～7时，最适合解磷菌的生长。②金属离子中，缺少Fe2+、Mn2+、Mg2+均对南方砖红壤解磷菌解磷能力有较大的影响。③作物不同生长期和种植不同作物对南方砖红壤解磷菌的生长有较大影响。

关键词 砖红壤；解磷菌；pH值；解磷能力；金属离子

中图分类号：S154.3 文献标志码：A 文章编号：1673-890X（2014）03-124-5

多年来，国内外许多的土壤工作者在研究磷肥的施用过程中发现：土壤中的多种金属离子（Fe、Mn、Al等）对施入的磷肥有强烈的固定作用，使磷肥的利用率大大降低[1]。而自前苏联研究人员蒙金娜1935年从土壤中分离出解磷巨大芽孢杆菌并发现该菌对土壤难溶态磷酸盐有一定的解磷效果后，国内外相继开始了对解磷菌的研究[2]。目前对解磷菌解磷机制还不完全了解，赵小蓉等的研究结果表明：微生物在生长繁殖时，不仅分解难溶性的磷化合物，而且利用一部分分解的磷组建其细胞成分，有些细菌能够在细胞中储藏磷酸盐，如果将这一部分磷排除在外，会低估解磷菌的解磷能力，有时甚至会导致错误的结论，所以微生物量磷也应是微生物分解的磷的一部分[3]。本实验是于2010年9-12月进行。是对南方砖红壤菜地土中的解磷菌解磷能力进行研究。通过分离、纯化和培养，以磷矿粉为唯一磷源，并在培养过程中提供不同解磷菌生长环境（主要是pH值、金属离子的影响因素），观察外界环境变化对解磷菌解磷能力的影响。在实验中寻求一种更适合解磷菌发挥解磷能力的因素，为今后在实际生产提供一定的理论依据。