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不同改土物料对苏打碱土磷素吸附解吸及磷素形态的影响

杨筱羽 迟凤琴 刘鑫 李婧阳 王秋菊 吴立仁

杨筱羽, 迟凤琴, 刘 鑫, 李婧阳, 王秋菊, 吴立仁. 不同改土物料对苏打碱土磷素吸附解吸及磷素形态的影响[J]. 土壤通报, 2022, 53(5): 1123 − 1130 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021092604
引用本文: 杨筱羽, 迟凤琴, 刘 鑫, 李婧阳, 王秋菊, 吴立仁. 不同改土物料对苏打碱土磷素吸附解吸及磷素形态的影响[J]. 土壤通报, 2022, 53(5): 1123 − 1130 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021092604
YANG Xiao-yu, CHI Feng-qin, LIU Xin, LI Jing-yang, WANG Qiu-ju, WU Li-ren. Effects of Different Soil Modified Materials on Phosphorus Adsorption, Desorption and Forms in Soda Alkaline Soil[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2022, 53(5): 1123 − 1130 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021092604
Citation: YANG Xiao-yu, CHI Feng-qin, LIU Xin, LI Jing-yang, WANG Qiu-ju, WU Li-ren. Effects of Different Soil Modified Materials on Phosphorus Adsorption, Desorption and Forms in Soda Alkaline Soil[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2022, 53(5): 1123 − 1130 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021092604

不同改土物料对苏打碱土磷素吸附解吸及磷素形态的影响

doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2021092604
基金项目: 黑龙江省农业科学院“农业科技创新跨越工程”项目(HNK2019CX13)资助
详细信息
    作者简介:

    杨筱羽(1999−),男,内蒙古自治区乌兰察布市人,硕士研究生,主要从事土壤改良方面研究。E-mail: 1033471256@qq.com

    通讯作者:

    E-mail: fqchi2013@163.com

  • 中图分类号: S156.4

Effects of Different Soil Modified Materials on Phosphorus Adsorption, Desorption and Forms in Soda Alkaline Soil

  • 摘要:   目的  通过研究不同改土物料对苏打碱土中磷(P)素的吸附、解吸及P素形态的影响,为科学改良苏打碱土提供理论依据。  方法  以东北松嫩平原苏打碱土为研究对象,设置不添加改土物料(CK)和添加有机肥(M)、硫酸铝(Al)、石膏(Ca)、硫酸铝 + 有机肥(Al + M)、石膏 + 有机肥(Ca + M)六个处理,研究了不同改土物料对土壤P素的吸附解吸和P素形态的影响。  结果  有机肥处理会降低苏打碱土对P素的吸附,增加对P素的解吸,其它四个处理均会增加土壤对P素的吸附,降低对P素的解吸,其中以Al和Al + M处理差异较大。不同改土物料处理土壤无机P含量均有不同程度增加,其中M、Ca和Ca + M处理均显著提高了土壤中Ca2-P含量(P < 0.05),以Ca + M处理增幅最大,达到21.43%;不同改土物料处理均可增加缓效态P(Ca8-P、Al-P和Fe-P)含量,增幅为1.00%-112.03%,其中Ca、Al、Ca + M和Al + M处理均可显著提高Al-P和Ca8-P含量,增幅为66.37% ~ 250.1%和18.06% ~ 74.36%。与Ca处理相比,Ca + M处理显著增加了Ca2-P含量(P < 0.05),显著降低了Al-P和O-P含量(P < 0.05)。  结论  在苏打碱土中石膏和有机肥配施可减少土壤对P素的吸附,增加土壤有效态P含量,是提高苏打碱土P素有效性的最佳措施。
  • 图  1  不同改土物料处理苏打碱土P素等温吸附曲线

    Figure  1.  Isothermal adsorption curves of soda-alkali soil treated with different modifiers

    图  2  不同改土物料处理苏打碱土P素等温解吸曲线

    Figure  2.  Isothermal desorption curves of soda-alkali soil treated with different modified materials

    图  3  不同改土物料对苏打碱土无机P形态的影响

    柱中不同字母表示处理间差异达到显著。

    Figure  3.  Effects of different soil modified materials on the forms of inorganic phosphorus in soda alkaline soil

    图  4  不同改土物料处理土壤无机P组分的百分比

    柱中不同字母表示同一P形态不同处理间差异达到显著水平

    Figure  4.  Percentage of soil phosphorus composition treated with different modified materials

    表  1  土壤理化性状

    Table  1.   Physical and chemical properties of soil

    有机质
    Organic matter
    (g kg-1
    全氮
    Total N
    (g kg-1
    速效P
    Available P
    (mg kg-1
    速效钾
    Available K
    (mg kg-1
    碱解氮
    Available N
    (mg kg-1
    pH机械组成 (%)
    Mechanical composition
    < 0.002 mm0.002 ~ 0.02 mm0.02 ~ 2 mm
    22.310.697.78237.1873.969.0317.5249.8232.65
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    表  2  试验处理

    Table  2.   Experimental treatment

    处理
    Treatment
    有机肥用量(g kg−1
    Amount of organic fertilizer
    石膏用量(g kg−1
    Gypsum dosage
    硫酸铝用量(g kg−1
    Aluminum sulfate dosage
    CK 0 0 0
    M 10 0 0
    Ca 0 10 0
    Ca + M 10 10 0
    Al 0 0 10
    Al + M 10 0 10
      注:M:腐熟牛粪;Ca:硫酸钙;Al:硫酸铝。
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    表  3  不同处理下苏打碱土P吸附方程与相关参数

    Table  3.   Phosphorus adsorption equation and related parameters of soda-alkaline soil under different treatments

    处理
    Treatment
    Langmuir方程
    Langmuir equation
    r最大吸P量(mg kg−1
    Maximal P adsorption (Qm)
    平衡常数
    Equilibrium constant (K)
    吸附反应自由能(kJ mol−1
    Adsorption reaction free energy (ΔG)
    CK C/Q = 0.0038 C + 0.009 0.997** 263.16 e 0.42 b −23.47 b
    M C/Q = 0.0044 C + 0.0116 0.994** 227.27 f 0.38 b −23.20 b
    Ca C/Q= 0.003 C + 0.0081 0.995** 344.83 c 0.36 b −23.06 b
    Ca + M C/Q= 0.0033 C + 0.0088 0.993** 312.5 d 0.36 b −23.10 b
    Al C/Q = 0.0012 C + 0.001 0.984** 833.33 b 1.20 a −26.05 a
    Al + M C/Q = 0.0011 C + 0.0026 0.950** 909.09 a 0.42 b −23.47 b
      注:同列不同小写字母表示在0.05水平差异显著。***分别表示 5%和 1%显著水平。
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    表  4  不同P素浓度下土壤对P素的解吸率(%)

    Table  4.   Phosphorus desorption rate of soil under different phosphorus concentrations

    处理
    Treatment
    加入P素浓度 (mg L−1)
    Exogenous phosphorus concentration
    20406080100平均
    Average
    CK 3.41 bc 5.7 a 7.11 b 9.37 b 12.67 b 7.65 b
    M 4.74 a 5.59 a 8.85 a 11.44 a 14.16 a 8.95 a
    Ca 1.56 e 3.89 bc 6.06 c 8.71 b 12.07 b 6.46 c
    Ca + M 2.58 d 4.32 b 5.84 c 8.34 b 13.4 ab 6.9 c
    Al 3.87 b 3.38 cd 3.18 d 3.85 c 4.64 c 3.78 d
    Al + M 3.24 c 3.05 d 3.32 d 3.91 c 4.98 c 3.70 d
      注:同列不同小写字母表示在0.05水平差异显著。
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  • [1] Qadir M, Tubeileh A, Javaid A, et al. Productivity enhancement of salt-affected environments through crop diversification[J]. Land Degradation & Development, 2008, 19(4): 429 − 453.
    [2] 王遵亲, 祝寿泉, 俞仁培, 等. 中国盐渍土[M]. 北京: 科学出版社, 1993.
    [3] 裘善文, 张 柏, 王志春. 吉林省西部土地荒漠化现状、特征与治理途径研究[J]. 地理科学, 2003, 23(2): 188 − 192. doi: 10.3969/j.issn.1000-0690.2003.02.010
    [4] 张永贺, 陈文惠, 罗丽娟. 吉林省西部农业生态安全评估及空间格局变化研究[J]. 土壤与作物, 2013, 2(1): 7 − 17. doi: 10.11689/j.issn.2095-2961.2013.01.002
    [5] 李亚男, 武俊男, 高云航, 等. 不同土地利用方式对苏打盐碱土水溶性有机物荧光特性的影响[J]. 吉林大学学报(理学版), 2017, 55(3): 733 − 738.
    [6] 李争争, 屈忠义, 杨 威, 等. 暗管排水对鄂尔多斯地区重度盐碱地盐分迁移规律的影响[J]. 灌溉排水学报, 2021, 40(7): 122 − 129.
    [7] 周利颖, 李瑞平, 苗庆丰, 等. 排盐暗管间距对河套灌区重度盐碱土盐碱特征与肥力的影响[J]. 土壤, 2021, 53(3): 602 − 609.
    [8] 冯悦晨. 耕作方法及石膏对苏打盐碱土的改良作用[J]. 吉林农业, 2017, (15): 70.
    [9] 司振江, 张忠学, 黄 彦. 大庆市盐碱土深松改良生态修复试验研究[J]. 土壤通报, 2010, 41(4): 952 − 956.
    [10] 徐 璐. 耕作及石膏对苏打盐碱土改良作用研究[D]. 中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所), 2012.
    [11] Hai Zhu et al. Interactive effects of soil amendments (biochar and gypsum) and salinity on ammonia volatilization in coastal saline soil[J]. Catena, 2020, 190(C): 104527 − 104527.
    [12] Shaaban M, Abid M, Abou-Shanab R A I. Amelioration of salt affected soils in rice paddy system by application of organic and inorganic amendments[J]. Plant Soil Environment, 2013, 59(5): 227 − 233. doi: 10.17221/881/2012-PSE
    [13] Mahmoudabad M, Yazdanpanah N, Sinobas L R, et al. Reclamation of calcareous saline sodic soil with different amendments (I): Redistribution of soluble cations within the soil profile[J]. Agricultural Water Management, 2013, 120: 30 − 38. doi: 10.1016/j.agwat.2012.08.018
    [14] Tarek G. Ammari, Sa'id Al-Hiary, Mohammad Al-Dabbas. Reclamation of saline calcareous soils using vegetative bioremediation as a potential approach[J]. Archives of Agronomy and Soil Science, 2013, 59(3): 1 − 9.
    [15] 魏晓斌, 王志锋, 于洪柱, 等. 不同生长年限苜蓿对盐碱地土壤肥力的影响[J]. 草业科学, 2013, 30(10): 1502 − 1507.
    [16] 王 波, 宋凤斌. 燕麦对盐碱胁迫的反应和适应性[J]. 生态环境, 2006, 15(3): 625 − 629.
    [17] 杨逢建, 刘 维, 李德文, 等. 重度盐碱地营造杨树人工林土壤改良效果[J]. 植物研究, 2012, 32(3): 339 − 342. doi: 10.7525/j.issn.1673-5102.2012.03.015
    [18] 万 欣, 江 浩, 王 磊 等. 江苏沿海滩涂土壤改良技术研究进展[J]. 江苏林业科技, 2017, 44(5): 43 − 47. doi: 10.3969/j.issn.1001-7380.2017.05.011
    [19] 张伶波, 陈广锋, 田晓红, 等. 盐碱土石膏与有机物料组合对作物产量与籽粒养分含量的影响[J]. 中国农学通报, 2017, 33(12): 12 − 17. doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb16050156
    [20] 高惠敏, 王相平, 屈忠义, 等. 脱硫石膏与有机物料配施对河套灌区土壤改良及向日葵生长的影响[J]. 灌溉排水学报, 2020, 39(8): 85 − 92.
    [21] 王 帅, 王 楠, 陈殿元, 等. 菌糠搭载硫酸铝对盐碱地稻田养分状况的影响研究[J]. 土壤通报, 2017, 48(2): 460 − 466.
    [22] 高淑梅, 周继伟. 松嫩平原盐碱土现状及改良措施[J]. 现代化农业, 2011, (6): 13 − 15. doi: 10.3969/j.issn.1001-0254.2011.06.011
    [23] 李月芬, 杨有德, 赵兰坡. 不同硫酸铝用量对苏打盐碱土磷素形态及吸附特性的影响[J]. 土壤通报, 2008, 39(5): 1120 − 1125. doi: 10.3321/j.issn:0564-3945.2008.05.032
    [24] 王 宇, 韩 兴, 赵兰坡. 硫酸铝对苏打盐碱土的改良作用研究[J]. 水土保持学报, 2006, 20(4): 50 − 53. doi: 10.3321/j.issn:1009-2242.2006.04.012
    [25] 杨 军, 孙兆军, 刘吉利, 等. 脱硫石膏糠醛渣对新垦龟裂碱土的改良洗盐效果[J]. 农业工程学报, 2015, 31(17): 128 − 135. doi: 10.11975/j.issn.1002-6819.2015.17.017
    [26] 高 珊, 杨劲松, 姚荣江, 等. 改良措施对苏北盐渍土盐碱障碍和作物磷素吸收的调控[J]. 土壤学报, 2020, 57(5): 1219 − 1229.
    [27] 王晓洋, 陈效民, 李孝良, 等. 不同肥料与石膏配施对滨海盐渍土养分的培肥效果评价[J]. 土壤通报, 2013, 44(1): 149 − 154.
    [28] 马 巍, 王鸿斌, 赵兰坡. 不同硫酸铝施用条件下对苏打盐碱地水稻吸肥规律的研究[J]. 中国农学通报, 2011, 27(12): 31 − 35.
    [29] 戴建军, 房秋娜, 汪丹妮, 等. 糠醛渣和石膏对盐碱土改良效果及水稻生长的影响[J]. 东北农业大学学报, 2021, 52(1): 37 − 45.
    [30] 王 宇, 韩 兴, 赵兰坡, 等. 硫酸铝对苏打盐碱土化学性质及水稻产量的影响[J]. 吉林农业大学学报, 2006, 28(6): 652 − 655 + 659. doi: 10.3969/j.issn.1000-5684.2006.06.016
    [31] 王 斌, 刘 骅, 李耀辉, 等. 长期施肥条件下灰漠土磷的吸附与解吸特征[J]. 土壤学报, 2013, 50(4): 726 − 733.
    [32] 顾益初, 蒋柏藩. 石灰性土壤无机磷分级的测定方法[J]. 土壤, 1990, (2): 101 − 102 + 110.
    [33] 吉冰洁, 李文海, 徐梦洋, 等. 不同磷肥品种在石灰性土壤中的磷形态差异[J]. 中国农业科学, 2021, 54(12): 2581 − 2594. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2021.12.009
    [34] 匡恩俊, 刘 峰, 朱 迟. 不同改土物料对白浆土磷吸附解吸的影响[J]. 土壤, 2009, 41(5): 772 − 776. doi: 10.3321/j.issn:0253-9829.2009.05.015
    [35] 贺 坤, 李小平, 周纯亮, 等. 烟气脱硫石膏对滨海农耕土壤磷素形态组成的影响[J]. 生态学报, 2017, 37(09): 2935 − 2942.
    [36] von Wandruszka Ray. Phosphorus retention in calcareous soils and the effect of organic matter on its mobility[J]. Geochemical Transactions, 2006, 7(1): 1 − 8. doi: 10.1186/1467-4866-7-1
    [37] 吴璐璐, 张水清, 黄绍敏, 等. 长期定位施肥对潮土磷素形态和有效性的影响[J]. 土壤通报, 2021, 52(2): 379 − 386.
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-09-26
  • 录用日期:  2022-04-11
  • 修回日期:  2022-01-11
  • 刊出日期:  2022-09-30

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