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水稻土淹水过程中铁化学行为变化对磷有效性影响研究

苏玲

  本试验采用浙江省广泛分布的两种水稻土(红壤性水稻土和青紫泥),研究了淹水后土壤不同土层铁形态和磷组分变化对土壤磷有效性的影响;干湿交替过程中铁形态和磷组分变化对土壤磷有效性的影响。采用人工合成的三种结晶程度不同的铁氧化物(针铁矿、赤铁矿、水铁矿)研究了pH和有机阴离子对磷吸附的影响。现将得到的一些初步结果总结如下:1.水稻土中磷、铁的化学行为变化对磷有效性的影响1)淹水后,土壤中结晶态氧化铁含量逐渐减少,而同时无定形氧化铁含量大幅度提高,二者呈极显著的负相关,淹水引起土壤Eh的下降,促进了土壤中氧化铁的活化。在供试两种土壤中,铁的“泵升作用”似乎并不明显或并不存在,它在氧化铁活化中或许并不一定起主导作用。2)土壤淹水后对磷的吸附量大幅度增加,吸附量与无定形氧化铁含量极显著正相关。同时磷解吸率减小,表明淹水使土壤对磷的吸附强度也有所增强。淹水一方面使水稻土中无定形氧化铁含量大幅度提高,另一方面也可能促进氧化铁表面的羟基化,同时,在淹水条件下酸性土壤pH升高,在这些因素的共同影响下,土壤对磷的吸附位点增多,吸附能力增强,从而影响水稻土中磷的有效性。3)淹水后土壤中Al-P有向Fe-P转化的趋势,特别是红壤性水稻土,淹水后青紫泥中Fe-P和O-P之间也发生显著的转化,这些变化与土壤中铁的变化相关。淹水对供试土壤Ca-P含量影响不明显。4)试验结果表明,土壤淹水后有效磷减少。对照中有效磷经历了一个先增加后减少的过程,而+P处理土壤淹水后有效磷含量持续下降。淹水后土壤中无机磷和氧化铁的形态转化共同影响着有效磷的变化。5)淹水后的土壤在落于过程中有一部分无定形氧化铁脱水老化,形成了结晶程度较高的氧化铁形态,使土壤对磷的吸附能力显著降低,同时酸性土壤落干后pH下降可能也影响了土壤中氧化铁对磷酸根的吸附强度,使磷比淹水条件下容易解吸。土壤落干后有效磷增加与落干后土壤磷吸附能力降低、AII增加等因素有关。6)从本试验结果来看,淹水过程土壤中氧化铁形态的转化应该是制约磷有效性的一个重要机制。2.几种人工合成洪氧化物的醉吸附特性及PH的影响1)供试的三种铁氧化物对磷的吸附符合一元Lan聊ir方程,拟合相关系数均在0.99以上,达极显著水平。水铁矿的最大磷吸附容量和吸附强度均远大于针铁矿和赤铁矿,大部分被吸附的磷较难于解吸,因此水铁矿在土壤对磷的吸附中起着重要作用。2)随着体系pH由5.8升至7.0,三种铁氧化物对磷的吸附增加,在pH7.0的体系中磷吸附量达到最大,pH继续升高则吸附量又迅速减小。因此,淹水引起的土壤无定形氧化铁数量增加和pH趋向中性有可能是造成磷吸附增加的重要原因。3.有机阴离于时俄氧化物磷吸附、问吸的形响1)柠檬酸根和苹果酸根离子的存在能减少铁氧化物对磷的吸附,减少程度与两种阴离子加入的)倾序有关。同时加入磷和有机阴离子时,二者竟争铁氧化物表面的吸附位点,使磷的吸附量减少。先加入有机阴离子时,有机阴离子优先占据高能吸附位点,使磷的吸附位点更大幅度地减少。2)随着有机阴离子浓度的提高,有机阴离子与磷酸根比例的增大,2有机阴离子与磷酸根的竞争能力增强。有机阴离子浓度较低(在本试验中<2.SX10“X*·L‘)时对铁氧化物的磷吸附几乎没有影响。3)有机阴离子使铁氧化物磷吸附减少的程度随体系pH的变化而变化,在一定pH范围内,随着pH的升高,磷吸附量下降的幅度也增大。但当pH继续升高时,磷吸附量的降幅又减小,在水铁矿中峰值出现在起始pH6刀左右,高于针铁矿和赤铁矿中出现峰值的pHu刀左右)。4)有机阴离子能促进铁氧化物吸附磷的解吸,同时自身被铁氧化物表面吸附。5)5)从本试验的结果可以推测,酸性土壤俺水后 pH上升以及淹水后促进土壤中的有机质分解产生有机酸,在一定程度上减缓了由于无定形铁氧化物增加引起的土壤磷吸附的增加。……   
[关键词]:水稻土;淹水;;铁氧化物;形态转化;磷有效性;有机酸
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:浙江大学2001年
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