土壤磷组分和有机无机磷的吸附外文翻译资料

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土壤磷组分和有机无机磷的吸附

Generose Nziguheba^1,;2, Cheryl A. Palm¹, Roland J. Buresh² and Paul C. Smithson²

¹Tropical Soil Biology and Fertility Programme (TSBF), P.O. Box 30592, Nairobi, Kenya and ²International

Centre for Research in Agroforestry (ICRAF), P.O. Box 30677, Nairobi, Kenya

1997年4月23日获得。在1997年11月21接受修订

关键词：玉米秸秆，微生物生物量，磷的吸附，树脂P，重过磷酸钙，肿柄菊

摘要

对土壤磷组分及磷吸附磷（P）的有机和无机源的影响在一个领域进行研究，而不在肯尼亚西部一个Kandiudalf植物的生长。高品质的有机源，肿柄菊（Hemsley）A. Gray leaves，和低质量源，玉米(Zea mays L.)秸秆，分别单独使用或与重过磷酸钙（TSP）的组合应用。磷率在15公斤P ha^-1保持不变。土壤提取磷（树脂，重碳酸盐和氢氧化钠），微生物生物量磷和磷和磷的吸附等温线测定16周后，应用治疗。TSP肿柄菊单独或增加树脂的应用磷、重碳酸盐、微生物磷、氢氧化钠等无机磷。肿柄菊独自在2-16周减少磷的吸附。玉米秸秆对任何在P馏分或P吸附没有影响。8周时，肿柄菊的应用降低了微生物碳到磷的比例（20）相比，玉米秸秆，TSP和控制（31-34）。肿柄菊在通过吸附磷的减少伴随着所有测得的磷组分的增加，在那些分数磷的总和（树脂、碳酸氢钠、氢氧化钠）大于磷的增加。在吸附磷的减少显然导致从吸附位点的竞争，可能是由有机阴离子的肿柄菊在分解过程中产生的高质量。无机磷一体化（TSP）与有机材料有没有什么额外的好处相比于TSP的独家应用，除了结合肿柄菊与TSP增加土壤微生物生物量。结果表明，高品质的有机输入可以媲美或比在土壤增加磷的有效性无机磷更有效。

引言

磷缺乏是最大的制约粮食生产在热带非洲地基的一归因于铁和铝原生低磷和高磷固定

氧化物（Mokwunye et al., 1986; Warren, 1992）。化肥的使用是其成本的限制，尤其是通过结构调整方案近期取消补贴(Heisey and Mwangi, 1996)。有机投入一般不能因低组织磷浓度（(Palm,

1. 提供了对作物生长足够的磷，有机却可以投入在磷固定土壤增加磷的有效性(Iyamuremye and Dick, 1996; Singh and Jones, 1976)。有机阴离子通过分解有机物的投入可以与磷的相同的吸附位点，从而增加土壤中磷的有效性(Easterwood and Sartain, 1990; Hue, 1991; Iyamuremye et al., 1996c; Othieno, 1973; Reddy et al.,1980)。因此，有机输入允许一个更完整的土壤磷的植物利用。

Singh 和Jones（1976）报道，有机材料可以增加或减少取决于有机材料的类型土壤中的磷吸附的磷浓度和添加量。有机材料中含有0.31%个或更多磷的土壤磷的吸附能力下降，而那些含有0.22%或更少的磷吸附量增加。其他研究表明，不同的有机阴离子对磷的吸附有不同的影响(Hue, 1991; Staunton and Leprince, 1996)。大多数的研究已经解决了有机材料对磷的固定作用而不是通过实验室培养研究，有机输入施加不切实际的高利率，通常大于15 mg ha^-1和经常高于50 mg ha^-1。有不确定性这种影响是否会发生在现实的农民有机投入率。关于使用有机投入的主要制约因素是他们的蓬松度。大量需要提供什么将需要维持农业生产在一个理想的水平，即使一小部分(Mokwunye et al., 1996)。例如，5mg磷需要含磷0.3%的材料15kg。移动这样的数量所需的劳动是巨大的。在未来几年内，由于人口增长和农业生产规模的增长，有机材料的产量可能会变得越来越大，这些有机材料的产量会变得越来越大。

有机和无机营养源相结合，可以提供一个有效的使用稀缺资源维持或增加作物产量，但目前还没有足够的信息对有机磷的综合影响无机磷与土壤磷组分和可用性的不同质量的有机投入。进行田间试验（i）比较有机磷和无机磷投入对土壤磷组分的影响，并比较了无机磷和有机质对磷的吸附能力的影响。

实验材料和方法

通过田间试验是在肯尼亚西部，Vihiga区的一个高岭，isohyperthermic Kandivali高地进行。在顶部15厘米的土壤特点如下：粘土＝38%，砂为40%，pH值（1:2.5的土壤/水悬浮液）= 5.1，交换性酸度= 0.6 cmolc kg^-1，氯化钾提取钙= 2.6 cmolc kg^-1，氯化钾提取镁= 0.9 cmol_c kg^-1、总有机C = 14 g kg^-1和树脂磷（sibbesen，1978）= 3.4mgkg^-1。土壤适度磷固定；土壤磷的浓度为0.2 mg L^-1与310毫克P kg^-1被土壤吸附。

两种有机材料，肿柄菊叶（简称文肿柄菊）和玉米秸秆，无机磷肥，TSP（20% P），作为磷源。肿柄菊含有0.27%的磷，3.8% 氮，12%的木质素（(van Soest，1963），39%热的水溶性成分和53%热水溶性磷（(TAPPI，1988）。玉米秸秆中含有0.07%的磷，0.64% 氮，6%木质素、23%热水溶部分和热水溶性磷35%。肿柄菊会列为养分释放和供应能力方面的高质量有机资源由于高氮、磷含量、高可溶性部分中木质素的含量。玉米秸秆可以作为低质量由于低氮磷浓度(Palm and Rowland, 1997)。以下处理在15公斤P ha^-1相等的速度在一个完全随机区组设计，4次重复：（i）不加控制，（ii）肿柄菊（5.5毫克干物质ha^-1），（iii）肿柄菊（2.7毫克干物质ha^-1，7.5公斤P ha^-1） TSP（7.5公斤Pha^-1），（iv）TSP（V）、玉米秸秆（21毫克干物质ha^-1）和（VI）玉米秸秆（10.5毫克干物质ha^-1，磷7.5公斤ha^-1） TSP（7.5公斤P ha^-1）。地块的大小为2米，2米。没有植物生长，以消除影响土壤磷的一个因素。

土壤采样与分析

土壤进行采样，在每个小区从0–15cm层治疗前和1、2、3、4、8和16周后，应用。每一个土壤样品是一个复合的土壤收集的六个地点，每小区。土壤分析三次。

不稳定的或可用的磷被确定为所有采样日期的几种方法：树脂，重碳酸盐萃取，和微生物磷（和）。这是做比较的能力的各种方法来检测土壤的变化，在低水平的磷输入和描述的短期变化，磷的可用性。分析是在单独的子样本做的，而不是顺序，如Tiessen 和Moir描述（1993）。除微生物和磷外，所有的测量都是在空气干燥的土壤上测定的。

树脂磷用Sibbesen的其中2.5克土在175次min^-1往复摇动16小时用40ml去离子水和含有1克的Dowex1-X8阴离子交换树脂的网袋转换该方法（1978）测定碳酸氢盐的形式。通过树脂吸附磷，然后用20毫升0.5MHCl萃取1小时，并被Murphy和Riley（1962）进行比色分析。脱附的磷被定义为四个连续16小时树脂磷后相同的土壤样品中提取的磷总和。

碳酸氢盐提取P摇2.5克风干土用0.5M NaHCO3 50ml（pH = 8.5）确定为30分钟（Olsen and Sommers，1982）。无机磷（P_i）萃取比色测定，和总磷（P_t）的提取是在高压釜中过硫酸铵消化后测定（103 kPa，121 C）1 h的碳酸氢钠可提取有机磷（P_O）计算P_t和P_i之间的差异。

微生物量磷按照Kuono等人的方法测定的 （1995年）。三套2克字段潮湿土壤的在175min^-1往复的摇动端摇16小时。第一组包含去离子水和四毫升30条204-u-386阴离子树脂(lonics, Watertown, MA)。第二组包含30毫升去离子水、四胶条和2毫升的酒精氯仿杀死微生物，和第三组含有30毫升的1.0mgpl1和四树脂条P标准溶液估计回收磷的释放点氯仿条吸附在0.5 M盐酸30毫升提取。以氯仿和非氯仿处理后的样品与标准中磷的回收率为120%～90之间的差值，计算了氯仿的释放磷。微生物量磷除以释放磷的0.4 KP因子计算的氯仿(Brookes et al., 1982)。

微生物生物量碳是由Tate等人的方法确定。（1988）。两套25克新鲜的土壤中培养1 d干燥器被设置在无酒精氯仿的存在下培养。孵育后，样品动摇了1小时与100毫升的0.5M硫酸钾在150min^-1往返。在浓硫酸重铬酸钾消解0.16米，比色法测定提取物中的碳。微生物生物量碳的氯仿和非氯仿处理的样品之间的差异计算。采用0.35个因子(Sparling and West, 1989)。

除了在提取活性磷，在周2的土壤和16提取顺序为树脂磷、碳酸钠和氢氧化钠的磷，遵照Tiessen 和Moir所描述的方法（1993）进行一些修改。顺序的方法提取不同程度的可用性，并给出了一个指示，在土壤中磷的转换。土壤（0.5克）首次提取树脂磷的振动在50毫升离心管与树脂袋和30毫升去离子水在175转每分钟往返16小时。从树脂中提取磷，用同样的方法描述。土壤悬液，然后离心7000转10分钟、1水除掉。剩下的要动摇隔夜在0.5M碳酸氢钠30ml（pH = 8.5）150转每分钟往返。这不同于30分钟振荡时间为上述的不连续的碳酸氢钠萃取。离心后的上清除掉，无机和有机磷的上清液测定。管中剩余的溶液的净重量被确定，并用于正确的残余的重碳酸盐磷的残留在管。氢氧化钠P决定在剩余的土壤用0.1 M NaOH在150转每分钟往返16小时的无机和有机磷分析后的上清液30毫升离心振动。未确定酸提取磷。

采用Fox和Kamprath（1970）的方法来确定对土壤的土壤磷吸附能力从0,2和16周。三个克土壤的加30毫升的在0.01M氯化钙制备不同磷标准（0，10，20，30，40，50和60毫克对L^-1）在150min^-1往复每天摇动两次6天。加入甲苯以延缓微生物活性。在第6天，将样品通过5号滤纸过滤并加入在P之间的差和在溶液中，最终的P色度为P磷分析吸附的计算。为了消除在只到P从实验处理加到由于吸附明显的差异，为对等温吸附的P值减去树脂脱附的P每个处理量（连续四个树脂提取的总和）校正。另外，作为前处理中的应用在P吸附等温线变化的结果是，一个校正因子施加给每个小区，以减少与治疗差异混杂土壤初始差异的可能性。校正系数（C）用处理（i）为：C_i = P_i（0） - 平均P（0），其中P（0）=在P吸附在第0周的情节接受治疗i和平均P（0） = 0周吸附所有地块平均磷。从修正的吸附等温线数据转换使用朗格缪尔方程，Q = KBC /（1 K）对不同处理的吸附亲和力估计，K（L MG1）；吸附最大值，B（P ₁）；P平衡解（0.2毫克P L1）C；Q = P吸附（P 1）在溶液中的平衡。为P L^-1的平衡解水平一向被用来作为一个参考点，因为它涉及上述阈值有P小作物的许多土壤(Kamprath and Watson,1980)。

统计分析

方差分析是采用一般线性模型（GLM）程序进行的SAS（SAS研究所，1995）确定处理对土壤中磷的含量和磷吸附参数的影响。在手段上的差异的标准误（SED）用于治疗比较。单自由度的对比进行了比较，有机加无机来源与单独的来源。提到的统计意义，指的是alpha;= 0.05，除非另有说明。

结果

不稳定的磷

树脂提取磷，脱附的磷和碳酸氢盐的P_i，但不是小坡，表现出类似的趋势在整个16周的个体化治疗。树脂磷提取了更高的价值和更大的范围内（2.8–9.5mg P kg^-1）比碳酸氢钠P_i（2.2–4.6mg P kg^-1）。碳酸氢钠宝基本保持不变，从16.5–19.2毫克kg^-1的所有治疗和采样时间，并表现出一些治疗效果。在所有的采样时间和治疗第一萃取提取了该树脂脱附的磷平均为55%，其次是23%，13%，和9%的成功提取。较高的百分比，61%，由“肿柄菊肿柄菊 TSP处理第一提取检索相比其他治疗前两周后的处理中的应用。肿柄菊治疗维持在第一次提取更高的总脱附的磷率在16周。

与碳酸氢铵相比，树脂对磷的分离效果较好，且变异系数较低。树脂磷也更少的时间消耗比脱附的磷和树脂和碳酸氢盐磷。连续提取结果，树脂磷作为主要参数来描述趋势不稳定的磷处理间。树脂和碳酸

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