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长期施磷黑土中磷的吸附–解吸特征及其影响因素 被引量：5
1
作者 王琼 陈延华 +6 位作者 张乃于 秦贞涵 金玉文 朱平 彭畅 Colinet Gilles 张淑香 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1569-1581,共13页
【目的】比较长期不施磷与施磷黑土对外源磷的吸附–解吸特征,为黑土区磷素管理提供理论基础。【方法】供试黑土长期定位试验位于吉林省公主岭市,始于1990年。2018年选择其中不施肥(CK),施氮钾肥(NK),施氮磷钾肥(NPK)和氮磷钾+有机肥(NP... 【目的】比较长期不施磷与施磷黑土对外源磷的吸附–解吸特征,为黑土区磷素管理提供理论基础。【方法】供试黑土长期定位试验位于吉林省公主岭市,始于1990年。2018年选择其中不施肥(CK),施氮钾肥(NK),施氮磷钾肥(NPK)和氮磷钾+有机肥(NPK+M)4个处理小区,采集0—20、20—40和40—60 cm土层的土壤样品,分析了土壤理化性质,采用恒温平衡法测定了土壤磷的吸附–解吸特征,并由此计算得到磷最大吸附量(Q)、吸附亲和力常数(K_(Q))、最大缓冲容量(MBC)、磷吸附饱和度(DPS)、最大解吸量(D_(m))和解吸率(D_(r))。【结果】随着平衡溶液中磷浓度的增加,磷的吸附量与解吸量均呈先快速增加后逐渐趋于平衡的过程。与不施磷处理(CK和NK)土壤相比,施磷处理(NPK、NPK+M)减少了磷的吸附量,增加了磷的解吸量。与不施磷处理相比,施磷处理在0—60 cm剖面上的Q和MBC值分别降低了4.94%~63.46%和15.90%~75.18%,Dr值增加了8.52%~474.0%,以NPK+M处理变化量最大。施磷处理比不施磷处理在0—60 cm土壤剖面上全磷和有机质含量分别增加了34.40%~145.5%和12.77%~50.07%,游离态铁铝氧化物(Fe_(d)+Al_(d))含量降低了5.14%~11.35%。冗余分析表明,不施磷处理土壤的有机质、Fe_(d)+Al_(d)和全磷,以及施磷处理中的Fe_(d)+Al_(d)、络合态铁铝氧化物(Fe_(d)+Al_(d))、pH和有机质是影响磷吸附解吸特征参数的主要土壤因子,分别解释了不施磷和施磷处理全部变异的77.59%和90.62%。土壤有效磷(Olsen-P)与磷吸附饱和度(DPS)相关关系表明,所研究的黑土DPS环境界限值为8%左右,NPK+M处理中3个土层的DPS值(由Mehlich-3浸提的磷、铁和铝计算)为7.77%~25.96%,DPS值(由Olsen-P和Q计算)为17.24%~24.75%,均高于此环境界限值,具有磷素流失的风险。【结论】长期施磷降低了黑土对外源磷的吸附量,增加了磷解吸量。长期不施磷肥,土壤对磷的吸附和解吸主要受有机质、� 展开更多
关键词 黑土 长期施肥 磷吸附–解吸 磷流失
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水滑石改性生物炭有效提高设施菜田土壤磷的吸附性能 被引量：2
2
作者 吴行 王秀斌 +3 位作者 郑琴 张帅 成宇阳 王林轩 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1652-1663,共12页
【目的】设施菜田土壤磷素高量累积、磷迁移风险高。水滑石改性生物炭是很好的阴离子吸附材料,探究不同原材料制备的水滑石改性生物炭对高磷设施菜田土壤磷吸附性能的影响,为高磷设施菜田合理利用改性生物炭、降低磷素损失风险提供科学... 【目的】设施菜田土壤磷素高量累积、磷迁移风险高。水滑石改性生物炭是很好的阴离子吸附材料,探究不同原材料制备的水滑石改性生物炭对高磷设施菜田土壤磷吸附性能的影响,为高磷设施菜田合理利用改性生物炭、降低磷素损失风险提供科学依据。【方法】采用500℃下限氧热解法制备竹炭(BB)、玉米秸秆炭(MB)和猪粪炭(PB)样品,利用共沉淀法将Zn/Fe水滑石(Zn/Fe-LDHs)分别负载在3个生物炭表面,得到水滑石改性竹炭(LDH-BB)、水滑石改性玉米秸秆炭(LDH-MB)和水滑石改性猪粪炭(LDH-PB)。以6个生物炭样品为试材进行土壤磷吸附–解吸实验和土柱淋溶实验,以不添加生物炭处理为对照。磷吸附–解吸实验利用Langmuir和Freundlich方程拟合吸附数据,并测定了土炭混合物的磷解吸量。土柱淋溶实验测定了淋溶液体积、pH及不同形态磷含量。【结果】水滑石改性生物炭的Zn、Fe元素含量、O/C和(O+N)/C原子比提高,pH、C、N和P元素含量降低。改性后生物炭表面出现不规则层状附着物,比表面积增加,其大小依次为LDHBB>LDH-PB>LDH-MB>BB>MB>PB。根据Langmuir方程拟合结果发现,LDH-BB处理磷的吸附性能最优,其最大理论吸附量(3681 mg/kg)分别是LDH-MB、BB和MB处理的3.41、3.34和4.25倍。土柱淋溶实验发现,各生物炭处理淋溶液体积较CK均减少,其中LDH-BB处理累积淋溶液体积最少,减少量分别为BB、MB、PB、LDH-MB和LDH-PB处理减少量的1.61、3.27、4.32、1.89和2.59倍。LDH-BB、LDH-MB和LDH-PB处理的磷素累积淋溶量(TP)较BB、MB和PB处理分别显著降低25.68%、17.51%和34.38%。所有处理淋溶液中各形态磷的比例均以可溶性反应磷(SRP)最高,其次为可溶性有机磷(SOP)和颗粒磷(PP)。LDH-BB、LDHMB和LDH-PB处理的淋溶液SRP占比较BB、MB和PB处理分别显著降低7.72%、6.69%和12.07%。【结论】添加Zn/Fe水滑石改性竹炭显著提高了设施菜田土壤磷的 展开更多
关键词 改性生物炭 磷吸附–解吸 磷淋失 设施菜田
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