洱海表层沉积物有机磷形态分布特征及其影响因素

利用IVANOFF法,研究了洱海表层沉积物有机磷形态及其空间分布特征,探讨了有机质对各形态有机磷含量分布的影响.结果表明:洱海北部和南部的浅水湖区沉积物w(OM)较高(2.50%～11.72%),而中部的深水湖区沉积物w(TP)较高(710.29～1 961.22 mgkg);沉积物w(OP)为212.71～526.23 mgkg,与w(TP)分布趋势一致;沉积物不同形态有机磷的含量为Residual-Po(残渣态有机磷)>Fulvic-P(富里酸结合态有机磷)>HCl-Po(酸提取态有机磷)>NaHCO3-Po(活性有机磷)>Humic-P(腐殖酸结合态有机磷).沉积物w(OM)与w(OP)w(TP),w(Fulvic-P)和w(Humic-P)之间均呈显著正相关(P<0.01),与w(Residual-Po)呈显著负相关(P<0.01),与w(NaHCO3-Po)和w(HCl-Po)之间相关性不显著(P>0.05).洱海沉积物有机磷主要以非活性有机磷(Residual-Po和Humic-P)为主(平均占58.74%),且w(Fulvic-P)占w(OP)的百分比均高于营养水平较高的湖泊,而w(HCl-Po)占w(OP)的百分比相对较低(除E7采样点外).即洱海沉积物有机磷形态特征决定了其生物有效性较低.沉积物有机磷赋存形态特征很可能是上覆水磷浓度相对较低的重要原因,而沉积物w(TOC)w(OP)<200则意味着其有机磷的潜在释放风险较大.

不同污染程度沉积物不同粒级有机磷形态及其分布

应用Bowman-Cole法,对污染程度不同的四个湖泊沉积物,在利用干筛法获得各沉积物不同粒级的团聚体后,对其各形态有机磷含量及其分布进行了分析,结果显示:湖泊沉积物中不同形态有机磷均主要分布在细粒级中;总有机磷和各形态有机磷在不同粒级沉积物中的含量均随着污染程度的增加而增加;沉积物中的有机磷主要以中等活性有机磷形态存在,随着湖泊污染程度的增加,活性有机磷在有机磷总量中所占的比例增加,而高度稳定性有机磷的比重下降;沉积物活性较高的活性有机磷(LOP)、中等活性有机磷(MLOP)和中等稳定性有机磷(MROP)与Fe、Al及阳离子交换量(CEC)的相关性高于活性最低的高度稳定性有机磷(HROP),而HROP与Ca的相关性高于其它三种有机磷。

菜园土肥力特征及蔬菜硝酸盐污染的控制技术 Ⅴ.长沙市几个专业蔬菜基地土壤有机磷形态分级及其与土壤有效磷的关系

为探明菜园土有机磷形态与其磷素肥力的关系,以长沙市郊区主要菜园土为材料,对其土壤进行了有机磷形态分级.结果表明:长沙市主要菜园土耕作层有机磷总量为(255.0±71.7) mg/kg,约占土壤全磷含量的 19%.在有机磷组分中,以中活性有机磷为主,约占有机磷总量的 60%,活性有机磷含量最低,仅占有机磷总量的 5%左右,中稳性有机磷和高稳性有机磷的含量介于其间,不同组分有机磷含量都随土壤剖面深度的增加而减少.在土壤不同形态的有机磷中,活性有机磷和中活性有机磷含量均与土壤有效磷含量之间呈极显著正相关,是土壤有效磷的重要来源.

农业废弃物对黑土有机磷形态长期动态影响

针对农业废弃物在土壤中腐解时间较长,探究增施不同种类农业废弃物对黑土土壤各形态有机磷影响的长期动态变化规律,开展5a盆栽试验并根据Bowman-Cole法测定有机磷形态。试验设置5个处理,分别为:增施猪粪、秸秆、树叶、菌渣和单施化肥。结果表明:与单施化肥相比,增施猪粪可大幅提高土壤活性有机磷(L-OP)含量,5a时仍显著高于单施化肥;增施秸秆和树叶分别于3a和2a后出现最高值。增施猪粪、秸秆和菌渣后土壤中等活性有机磷(ML-OP)含量显著增加;猪粪处理ML-OP含量逐年降低,其余处理逐年上升。增施农业废弃物均可显著增加土壤中稳态有机磷(MR-OP)含量,总体呈逐年降低趋势;增施秸秆5a内MR-OP含量始终最高。增施农业废弃物对土壤高稳性有机磷(HR-OP)含量的降低作用一般在2~3a后开始显现,5a后HR-OP含量均低于单施化肥。增施猪粪可大幅提高活性较强的有机磷形态且影响时间最长;增施秸秆和菌渣变化趋势相似,增施秸秆更趋向于增加L-OP和MR-OP含量,增施菌渣更趋向于增加HR-OP含量;增施树叶降低HR-OP含量能力最强,但对其余有机磷形态影响较小。施用农业废弃物均可不同程度活化稳定态有机磷,单施化肥处理促使中稳态有机磷向高稳态有机磷转化。

落叶松土壤有机磷形态与林木生长量的关系

采用Bowman Cole有机磷分级体系 ,对落叶松人工林不同发育阶段根际与非根际土壤活性有机磷、中等活性有机磷、中稳性有机磷和高稳性有机磷含量的变化及其与有效磷和林木生长量的关系进行了研究 .结果表明 ,构成落叶松人工林土壤有机磷的主要成分是中等活性有机磷和中稳性有机磷 ,两者之和占有机磷总量的 77.0 7%～ 86 .6 8% ,根际土壤活性有机磷和中等活性有机磷是不同发育阶段土壤有效磷的主要来源 .根际土壤有机磷总量、活性有机磷含量、中稳性有机磷含量和高稳性有机磷含量从幼龄林到近熟林随林龄递增而降低 ,近熟林之后有所增加 ,根际土壤中等活性有机磷含量随林龄变化不明显 .非根际土壤各形态有机磷含量随林龄递增而呈波动性增加趋势 .各发育阶段林木胸径。

落叶松人工林土壤酸度与有机磷形态的相关性

通过东北东部山地落叶松人工林不同发育阶段土壤酸度变化规律以及与有机磷形态相关关系的研究发现,不同发育阶段落叶松根际土壤水解性总酸度都高于非根际土壤,而交换性酸与总酸度的比值则相反;落叶松由幼龄林到成熟林随林龄的增大根际土壤活性酸(pH值)呈降低趋势,而非根际土壤活性酸(pH值)(除成熟林外)、根际与非根际土壤的交换性酸、土壤交换性铝、土壤水解性总酸度和交换性酸/总酸度的比值随林龄的增大呈显著增大趋势.但由于暗棕壤具有较强的缓冲性能,并且土壤活性酸(pH值)由幼龄林到成熟林随林龄的变化范围为5.27±0.25～5.93±0.12,因此,在落叶松树种适生的范围之内,不需施用石灰调节土壤的酸度.各年龄阶段森林根际土壤酸度与根际土壤有机磷形态相关密切.随着土壤潜性酸度的增加,各年龄阶段森林土壤有机磷总量、中稳性有机磷和高稳性有机磷含量降低.活性有机磷分别与活性酸、水解性总酸度呈显著正相关,其与水解性总酸度相关性随林龄的增大而降低.

冬绿肥-春玉米轮作对土壤有机磷形态及其有效性的影响

为促进冬绿肥在华北地区进一步推广种植,采用田间长期定位试验,以冬季闲田为对照,设置了二月兰、毛叶苕子、黑麦草和冬油菜4个冬绿肥处理,研究不同冬绿肥对土壤有机磷磷素含量的变化及玉米磷吸收的影响。结果表明,不同冬绿肥处理在7 a间,土壤全磷、有效磷含量变化趋势相同,毛叶苕子相对其他处理增加土壤全磷最多,年均增长率达8.07%;冬油菜相对其他处理增加土壤有效磷含量最多,年均增长率达48.34%。不同冬绿肥与春玉米轮作对土壤中各形态有机磷含量影响不同,2019年,活性有机磷含量最高的是黑麦草处理和冬油菜处理,均为12.64 mg/kg;中等活性有机磷含量最高的是冬油菜处理,为41.64 mg/kg;中稳性有机磷含量最高的是黑麦草处理,为18.73 mg/kg;对于高稳性有机磷来说,冬油菜处理显著高于其他处理,二月兰、毛叶苕子和黑麦草处理显著低于冬闲和冬油菜处理;冬油菜与春玉米轮作可促进土壤中有机磷向活性及中等活性有机磷转化。冬绿肥翻压7 a后,冬油菜处理的玉米籽粒含磷量0.39 mg/kg为各处理中最高。玉米籽粒含磷量与各形态有机磷的相关系数大小依次为MLOP(0.952^(**))>LOP(0.816^(**))>MROP(0.122)>HROP(-0.064)。

鄱阳湖沉积物有机磷形态及对水位变化响应

选取鄱阳湖枯水期不同高程出露表层沉积物,通过研究有机磷含量及形态差异,试图揭示江湖关系变化引起的水位下降对鄱阳湖沉积物有机磷潜在释放风险的影响.结果表明：1鄱阳湖枯水期表层沉积物有机磷含量（115.2~448.3 mg·kg-1）占总磷的19.3%~45.1%,有机磷含量空间分布呈＂五河＂入湖尾闾区高于湖心区和北部湖区.2鄱阳湖表层沉积物各形态有机磷含量大小顺序为：残渣态有机磷〉盐酸提取有机磷〉胡敏酸有机磷〉碳酸氢钠提取有机磷〉富里酸有机磷.3水位下降引起的沉积物出露时间延长是引起鄱阳湖不同高程沉积物有机磷形态变化的重要原因.沉积物出露时间越长,碳酸氢钠提取有机磷、盐酸提取有机磷与富里酸有机磷的含量越低,而胡敏酸有机磷和残渣态有机磷含量越高.同时,水位下降引起的沉积物出露时间延长致使活性有机磷和中活性有机磷占总有机磷比例下降,而非活性有机磷占总有机磷比例增加,反映了沉积物出露时间延长可能会促进有机磷形态由活性向非活性转化,在一定程度上能够降低沉积物有机磷的潜在性风险.

土壤有机磷形态的生物有效性研究

通过对土壤有机磷形态测定及其与土壤有效磷、小麦幼苗吸磷量、黑麦幼苗吸磷量、幼苗试验土壤有机磷矿化量的相关分析,研究了土壤有机磷形态的生物有效性。结果表明:反映土壤供磷状况及植物磷素营养状况的一些相关指标,如有效磷、黑麦草幼苗吸磷量与有机磷组分无明显直线相关关系,不能说明土壤有机磷形态的有效性。而幼苗试验土壤有机磷的矿化量、小麦幼苗吸磷量可以从一个侧面反映土壤有机磷形态的有效性。总的趋势是活性有机磷和中等活性有机磷表现出较高的有效性,高稳性有机磷有效性最低。

南淝河表层沉积物有机磷含量及形态分布特征

[目的]明确南淝河不同采样点底泥中不同形态有机磷沿程分布特征。[方法]以典型城市重污染水体—南淝河城区段表层沉积物为研究对象,采用修正的Bowman-Cole方法考察了有机磷(OP)不同形态[包括活性有机磷(LOP)、中稳性有机磷(MSOP)、高稳性有机磷(HSOP)和中活性有机磷(MLOP)]的分布特征。[结果]在南淝河城区段表层沉积物中,MLOP与LOP含量较高,且MLOP为有机磷的主要形态。同时,沉积物中TOC含量影响了沉积物中有机磷形态特征,TOC含量较高,MLOP与LOP含量也随之增加。[结论]南淝河沉积物中,MLOP与LOP的含量较高,具有较大的潜在生态风险,且有机质对MLOP与LOP的影响较明显。

土壤磷素形态及其生物有效性研究进展

土壤磷素形态及其生物有效性的研究对解决农业生产中所引起的经济、环境和资源问题有很重要的作用。结合国内外已有成果和最新研究进展,从土壤的形态、磷的分组以及测定方法,土壤各形态磷的生物有效性等几个方面综述了国内外土壤磷的研究现状,并提出了目前在土壤磷研究中存在的一些问题以及今后研究的热点。

连续施用生物炭对棕壤磷素形态及有效性的影响

[目的]土壤磷有效性差、磷肥利用率低是农业发展的主要限制因素之一。生物炭作为新型土壤改良剂,其独特的理化性质会影响磷素形态及有效性。本研究通过分析连续施用不同用量生物炭对棕壤不同形态磷素含量及变化规律,探讨各形态磷对棕壤磷素有效性的贡献,以期明确生物炭对棕壤磷素有效性的作用,为其合理农用提供理论依据。[方法]本试验研究对象为连续 5 年增施生物炭的玉米连作棕壤,共设 5 个处理:不施肥(CK)、单施化肥氮磷钾(NPK )、1.5 t/hm^2 生物炭+氮磷钾(C1NPK)、3 t/hm^2 生物炭+氮磷钾(C2NPK)和 6t/hm^2 生物炭+氮磷钾(C3NPK),采用蒋柏藩、顾益初土壤无机磷分级、Bowman-Cole 土壤有机磷分级方法测定不同形态磷含量,研究不同用量生物炭配施化肥对棕壤磷素形态及有效性的影响。[结果]连续 5 年施用生物炭可显著提高棕壤全磷、有效磷含量及磷活化系数;明显提高了棕壤 Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P、LOP(活性有机磷)、MLOP(中活性有机磷)含量,降低了 MROP(中稳性有机磷)含量;在磷组分中,MLOP、O-P 分别占棕壤有机磷、无机磷比例最大,为 64.32%、28.43%。施用生物炭显著提高了 Ca2-P、Ca8-P 占无机磷比例;Al-P 与有效磷含量相关系数最大为 0.945,LOP、Al-P、MROP 对有效磷的直接通径系数较大,分别为 0.318、0.285、 0.261;Al-P、HROP(高稳性有机磷)对有效磷的决策系数分别为 0.295 和 0.130,是棕壤有效磷的主要决策因子和主要限制因子。[结论]施用生物炭可以促进棕壤磷素积累并提高其活性;施用生物炭条件下,Al-P、LOP 是棕壤磷素的活跃组分,提高 Al-P 含量、限制 HROP 含量是生物炭提高棕壤磷素有效性的主要途径。

湖南省几种主要母质类型菜园土壤的磷素状况

通过野外土壤调查取样与室内分析,研究了湖南省3种母质类型发育的菜园土壤的磷素状况,并对土壤磷素活化系数及磷的迁移淋溶进行了简要的分析。结果表明,由河流沉积物发育的冲积菜园土全磷和有效磷含量最高,平均分别达2.04g/kg和194.7mg/kg,磷素活化系数(PAC)为6.7-12.9,平均9.6;第四纪红土发育的红菜园土全磷和有效磷含量其次,平均分别为1.28g/kg和102.8mg/kg,PAC为1.9-12.1,平均6.8;洞庭湖湖积物发育的潮菜园土全磷和有效磷含量平均分别为1.18g/kg和30.5mg/kg,PAC为1.3-4.7,平均2.5。土壤无机磷是土壤磷素的主要形态,红菜园土中无机磷占全磷的比例为79.8%,磷素形态以O-P和Fe-P为主(占57.7%);冲积菜园土无机磷占全磷的比例为89.0%,磷素形态以Fe-P为主(占36.6%);潮菜园土无机磷占全磷的比例为85.0%,磷素形态以Ca-P为主(占88.1%)。土壤有机磷组分以中活性有机磷(MLOP)和中稳性有机磷(MROP)为主,占土壤有机磷总量的80%以上。Ca2-P、Al-P、Fe-P、LOP(活性有机磷)、MLOP(中活性有机磷)是作物的有效磷源,Ca8-P、O-P、Ca10-P和MROP(中稳性有机磷)、HROP(高稳性有机磷)为作物的潜在磷源。

不同有机物料施入土壤后的磷素转化及其供磷能力的差异

选用三大类８种有机物料，进行盆栽试验。结果表明，Ｃ／Ｐ小、含Ｐ量高的绿肥、粪肥能明显增加土壤中无机磷和有机磷的有效形态，而Ｃ／Ｐ大、含Ｐ量低的秸秆类物料则增加不明显。播前培养一个月、小麦秸处理磷的生物固定大于矿化；绿豆秸处理磷的矿化大于生物固定；猪粪处理的二者基本平衡。以粪肥、绿肥类物料作为磷源能明显地增加小麦生物学产量，而秸秆类物料非但不增产，有的还有一定程度减产。

派河清水廊道表层沉积物中磷的赋存形态特征及其环境指示意义

沉积物磷的赋存形态是河流内源释放的关键控制因素之一。以"引江济淮—江淮沟通"段清水廊道——派河为研究对象,分别测定了派河表层沉积物中总磷、无机磷和有机磷含量,并采用分级提取法分析了有机磷赋存形态,包括活性有机磷(labile organic phosphorus, LOP)、中活性有机磷(moderately labile organic phosphorus, MLOP)和非活性有机磷(nonlabile organic phosphorus, NOP),进一步探讨了不同磷形态的空间分布特征。结果表明:派河表层沉积物中总磷含量为471.17~1509.58 mg/kg,无机磷含量为421.83~1325.17 mg/kg,有机磷含量为103.29~221.79 mg/kg;派河沉积物各形态有机磷含量大小顺序总体上为NOP>LOP>MLOP,其中MLOP和NOP含量均表现为下游河段含量显著高于中上游河段(P<0.05)。同时,有机磷的赋存形态与沉积物的理化性质相关,NOP与阳离子交换量呈显著正相关(P<0.05);MLOP和NOP均与LOI(loss on ignition)呈显著正相关(P<0.05),表明沉积物中有机质含量和CEC可能会影响沉积物中有机磷的赋存形态。研究结果表明,"江淮沟通"工程的实施可能引起沉积物中磷的内源释放,建议工程实施后应在削减外源输入和内源控制的基础上加强流域生态监测,实施流域智慧管理等措施。

长期施磷对石灰性土壤中编码碱性磷酸酶基因的细菌群落的影响

【目的】通过研究集约化玉米体系中长期不同供磷水平对土壤中编码碱性磷酸酶基因的细菌群落多样性、结构、组成和网络特征的影响及其与土壤有机磷形态之间的关系,为探究有机磷循环功能在微生物的群落特征及提高土壤中有机磷矿化和利用提供科学依据。【方法】本研究依托华北平原小麦玉米轮作体系石灰性土壤长期施磷的定位试验(始于2008年),试验处理包括6个供磷水平:0、12.5、25.0、50.0、100.0、200.0 kg P/hm2(分别表示为:P0、P12.5、P25、P50、P100和P200),采用核磁共振技术测定土壤中有机磷的分子形态,采用高通量测序技术分析编码碱性磷酸酶的phoD基因(alkaline phosphatase-encoding gene)的细菌群落,探究含phoD基因的细菌群落特征及其与土壤有机磷形态之间的关系。【结果】随着供磷水平的增加,土壤中磷酸单酯的含量无显著变化,磷酸二酯的含量显著增加;含phoD基因的细菌群落α-多样性整体呈先不变(P0–P50)后降低趋势(P50–P200),含phoD基因细菌的群落结构发生显著变化。优势类群中属水平的假单胞菌属(Pseudomona)和马赛菌属(Massilia)随供磷水平的增加显著降低,而壳聚糖酶产生菌属(Mitsuaria)和Kribbella随供磷水平的增加显著升高。其中,Mitsuaria与土壤中速效磷的浓度呈显著的正相关,同时与磷酸酶活性呈显著的负相关;Pseudomonas的相对丰度与土壤中总有机磷的浓度呈显著的负相关,溶杆菌属(Lysobacter)的相对丰度与土壤中总有机磷的浓度呈显著的正相关。网络分析中正相关连接线的比例在低磷条件下最高,P50处理次之,P100处理最低。其中在P0、P12.5、P25、P50处理中,特定的关键类群,如慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、Stackebrandtia、伯克氏菌属(Burkholderia)、Lysobacter与有机磷(包括总有机磷、磷酸单酯和磷酸二酯)的浓度呈显著相关,而P100和P200处理下的关键类群与有机磷形态无显著相关。【结论】供磷水平通过显著影响土壤中pH、有机磷形态和数量等理化性质,进而影响含phoD基因细菌群落的α-多样性、群落结构、群落组成、网络特征及其关键类群的变化。