绿肥腐解液中有机酸组成对铝磷和铁磷活化能力的影响

摘要：

[目的]研究绿肥还田腐解过程中产生的有机酸阴离子对土壤中难溶性磷素的活化效果,以深化理解绿肥作物提高土壤养分供应能力的机理.[方法]供试6种绿肥作物为紫云英(Astragalus sinicus L.)、肥田萝卜(Raphanus sativus var.Longipinnatus)、二月兰(Orychophragmus violaceus)、双低甘蓝型油菜(Brassica napus L.)、双高甘蓝型油菜(Brassica napus L.)和芥菜型油菜(Brassica juncea).将绿肥植株切碎后,置于离心管中,加入土壤浸提液于室外背光处密闭腐解45天,采用离心法提取植株腐解液.测定腐解液中10种有机酸组分(丙二酸、苹果酸、柠檬酸、草酸、乳酸、酒石酸、乙酸、琥珀酸、马来酸和富马酸阴离子)含量.采用室内模拟方法,分别用6种绿肥腐解液溶解难溶性铝磷(Al-P,AlPO4)和铁磷(Fe-P,FePO4·2H2O),测定溶液中的无机磷含量.[结果]二月兰腐解液中10种有机酸组分总含量最高,其次为肥田萝卜、双低甘蓝型油菜和芥菜型油菜,双高甘蓝型油菜和紫云英腐解后腐解液中较低.所有绿肥作物腐解液中10种有机酸组分含量大小依次为酒石酸、丙二酸、柠檬酸、琥珀酸、乳酸、苹果酸、乙酸、草酸、马来酸和富马酸阴离子.其中酒石酸和丙二酸阴离子占上述10种主要有机酸总量的15％以上,马来酸和富马酸阴离子占比最低,不到总量的1％.不同绿肥腐解液对Al-P和Fe-P的活化能力有显著差异,肥田萝卜对两种难溶性磷素的活化能力最高,理论上1000 kg肥田萝卜绿肥可活化0.6～1.2 kg的Al-P和Fe-P,其次为紫云英和芥菜型油菜,对Al-P和Fe-P的活化量均约为0.6～1.0 kg,而二月兰的活化量最低,约为0.2～0.6 kg.对不同有机酸含量与难溶性磷活化量进行相关性分析发现,Al-P活化量与柠檬酸、苹果酸和草酸阴离子的含量呈现正相关关系,Fe-P的活化量与酒石酸的含量呈现正相关关系.[结论]与Al-P和Fe-P的活化密切相关的是有机酸中含有较高的柠檬酸、草酸、苹果酸和酒石酸.供试6种绿肥作物腐解液中的10种有机酸的总含量及各有机酸组分的占比差异很大.二月兰虽然有机酸总量高,但是柠檬酸、草酸和酒石酸比例均较低;而肥田萝卜腐解液中的酒石酸含量及其占比高于其他绿肥,且柠檬酸和琥珀酸占比较高,对Fe-P的活化能力强;芥菜型油菜和紫云英腐解液中草酸、柠檬酸和琥珀酸占比高于其他绿肥,对Al-P的活化能力强.供试6种绿肥中以肥田萝卜腐解液的活化能力最强,芥菜型油菜和紫云英腐解液的活化能力次之.

关键词：绿肥作物;铝磷活化;铁磷活化;有机酸;酒石酸;柠檬酸;草酸;琥珀酸

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资助基金：国家绿肥产业技术体系CARS-22

在线出版日期：2021-10-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1627-1635