盐酸提取的土壤无机磷酸盐中氧同位素分析

【目的】磷酸盐中的P—O键在自然条件下稳定。磷酸盐中最重和最轻氧同位素(^(18)O和^(16)O)的比值,即δ^(18)O-P,可以表征生态系统中磷的转化。由盐酸提取的土壤无机磷(HCl-Pi)难以被作物直接吸收利用,但在根系分泌物和土壤微生物的作用下,可转化为有效形态。建立δ^(18)O-P测定方法可以为示踪土壤中HCl-Pi的循环、转化过程提供基础。【方法】本文选择潮土和黑土长期定位试验中NK(不施磷肥)、NPK(施用无机磷肥)、NPKM(施用无机磷肥+粪肥)、NPKS(NPK+秸秆还田)4个施肥处理土样,按照土壤磷化学分级方法逐级浸提,收集1 mol/L HCl浸提液,通过磷钼酸铵沉淀、磷酸铵镁沉淀等过程分离纯化其中磷酸盐,获得磷酸银沉淀,利用元素分析仪稳定性同位素比例质谱仪测定氧同位素组成δ^(18)O-P值。【结果】磷酸盐经过分离纯化沉淀3个关键过程,回收率均达到92%以上,损失较少,未出现氧同位素分馏。X射线衍射仪和氧含量测定表明,实验获取磷酸银样品纯度较高。潮土与黑土各处理中HCl-Pi的δ^(18)O-P值分别为17.21‰和17.90‰(NK)、17.25‰和17.61‰(NPK)、17.62‰和17.87‰(NPKM)、17.95‰和17.70‰(NPKS),4个施肥处理之间土壤δ^(18)O-P值无显著差异。【结论】本研究建立盐酸提取土壤磷酸盐中氧同位素分析测定方法,可为农田土壤中磷的循环转化及其溯源研究提供技术支撑。