腐殖酸磷肥中的腐殖酸对磷迁移的影响及机理

【目的】比较腐殖酸磷肥中的腐殖酸(PHA)与常规腐殖酸(HA)对肥料磷迁移、Ca^(2+)及磷酸盐吸附特征的差异,明晰腐殖酸在磷肥增效过程中的作用。【方法】在实验室分别制备腐殖酸、腐殖酸磷肥及普通磷肥,利用腐殖酸“碱溶酸析”的原理,通过调节腐殖酸磷肥溶液pH分离得到PHA。研究磷肥配施两种添加量的HA和PHA对肥料磷迁移状况的影响,HA和PHA的配施量分别为施磷量的0.5%与5%,代号分别为0.5HA+P、0.5PHA+P、5HA+P及5PHA+P,同时设置单施磷肥(P)及不施肥(CK)两个处理。并通过HA和PHA对Ca^(2+)及磷酸盐的吸附特征解释二者对肥料磷迁移存在差异的原因。【结果】HA和PHA配施磷肥,肥料磷的迁移距离与迁移量均高于P处理:P处理肥料磷可以迁移到距施肥层垂直距离42 mm处,而配施HA和PHA处理可以分别到达距施肥层46与50 mm处,这与HA和PHA对土壤Ca^(2+)存在较高的吸附容量,进而减少土壤对磷的固定有关。距施肥层42 mm以后,土壤速效磷总量占总施磷量的累积百分数基本趋于不变,且0.5HA+P≈5PHA+P>5HA+P>0.5PHA+P>P处理。PHA对肥料磷迁移的促进作用会随其添加量的提高而增强,而提高HA用量反而会减弱其对肥料磷迁移的促进作用,这与PHA移动性强于HA,对磷酸盐的吸附弱于HA有关。HA与PHA对Ca^(2+)的吸附均是膜扩散与颗粒内扩散综合作用的结果,但是与HA相比,Ca^(2+)向PHA颗粒表面扩散的难度降低,在PHA颗粒内部扩散的难度变大。Langmuir等温吸附模型可以很好地拟合HA或PHA和Ca^(2+)的等温吸附曲线,HA对Ca^(2+)理论最大吸附量高于PHA,然而PHA对Ca^(2+)的吸附以化学吸附为主。【结论】腐殖酸磷肥中的腐殖酸与普通腐殖酸均对Ca^(2+)存在一定的吸附能力,因此均可以促进肥料磷的迁移,但是磷肥配施腐殖酸磷肥中的腐殖酸,肥料磷的迁移距离大于常规腐殖酸,这可能是腐殖酸磷肥中腐殖酸增效磷肥的一个原因。