黑土有效磷阈值区间的磷形态特征及对土壤化学性质的响应

摘要：

[目的]土壤有效磷(Olsen P)的农学阈值及环境阈值是土壤磷素管理的重要依据,但不同阈值区间磷形态学特征尚不明确.研究黑土有效磷不同阈值区间的磷形态特征及其影响因素,有助于理解土壤磷的转化过程,为优化有效磷管理和提高磷资源利用效率提供参考.[方法]采集吉林公主岭市9个有效磷含量不同(11、21、31、40、57、69、128、331、490 mg·kg-1)的农田耕层(0—20 cm)土壤,利用TIESSEN-Moir修正的HEDLEY磷分级法,对土壤无机磷和有机磷进行分级,并分析其与土壤有机质(SOM)、C/P、铁铝氧化物等土壤化学性质之间的关系,明确土壤有效磷不同阈值区间的磷形态特征及主控因素.[结果]黑土磷库以无机磷为主,占比为71.25％—96.19％,有机磷占比较小,约为3.81％—28.75％.有效磷水平低于农学阈值(7.4—13 mg·kg-1)时,活性态磷(LP)占比最小(19.89％);有效磷水平低于环境阈值(51.0—56.4 mg·kg-1)时,中活性态磷(ML-P)和稳定态磷(OP)占比接近,分别为36.03％和35.49％,均高于LP占比(28.48％);有效磷水平高于环境阈值时,LP占比最高(42.86％).有效磷水平高于环境阈值时,土壤的LP、ML-P的含量显著高于有效磷水平低于环境阈值的土壤,树脂磷(Resin-P)是环境阈值前后区间变幅最大的磷形态.PAC、M3-Al、游离态铝(Ald)、络合态铁铝(Fep、Alp)、非晶质态铁铝(Feo、Alo)随有效磷水平的增加而显著增加,C/P随有效磷水平增加而显著降低.相关分析表明,有效磷水平低于环境阈值时,SOM和活性较高的无机态磷(Resin-P、NaHCO3-Pi、NaOH-Pi)呈显著正相关关系;有效磷水平高于环境阈值时,Fep+Alp与无机态磷(Resin-P、NaHCO3-Pi、NaOH-Pi、D.HCl-Pi、C.HCl-Pi)呈显著正相关关系.冗余分析结果表明,有效磷水平低于环境阈值时,SOM和M3-Fe是影响黑土磷形态变化的关键因子,分别解释了全部变异的50.2％和24.1％;有效磷水平高于环境阈值时,Fep+Alp是造成磷形态差异的关键因子,解释了全部变异的68.1％.[结论]活性态磷在有效磷水平低于农学阈值时占比最小,在有效磷水平超过环境阈值时,其占比最大,Resin-P是在环境阈值前后区间变幅最大的磷形态.SOM和M3-Fe是土壤有效磷水平低于环境阈值、Fep+Alp是高于环境阈值土壤影响磷形态变化的关键因子.

关键词：黑土、有效磷、农学阈值、环境阈值、磷形态、土壤化学性质

所属期刊栏目：55

分类号：S834;S714;S153.6

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-01-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：4419-4432