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磷是作物生长的重要营养元素之一。土壤中的磷多以难溶态或吸附态存在,移动性较差,但是随着磷肥的大量施用,特别是基于作物氮素需求长期施用有机物料会导致土壤中磷过量累积而移动性增强,造成农业面源污染和水体富营养化。为系统评价有机物料对红壤性稻田土壤磷的农学效应(磷有效性)与环境效应的影响,本研究基于长期定位施肥试验(始于1981年),以江西省具有代表性的红壤性稻田土壤为研究对象,采用土壤测试磷(Olsen-P、Bray1-P、铁试纸条磷[Fe-strip-P]、树脂磷[Resin-P])与磷等温吸附试验,研究了长期不同有机物料施用措施对土壤磷有效性及土壤磷吸附性能的影响。同时,应用培养试验研究了生物质炭对红壤性稻田土壤磷吸附解吸性能的影响。主要研究结果如下:1.施肥处理尤其是化肥配施红花草、沼液等有机肥显著提高Olsen-P、Bray1-P、Fe-strip-P、Resin-P等水稻土有效磷含量。同一施肥方式下,Bray1-P在两年间差异较大,对年份间的水稻土有效磷含量变化更敏感;Olsen-P在两年间的变异系数均小于其他三种方法,在精确度上高于其他三种方法。四种水稻土有效磷的测定方法在两年间均呈极显著相关,对不同施肥方式下红壤性稻田土壤而言,四种测定方法间可相互替代。水稻植株吸磷量与四种方法测定水稻土有效磷含量间呈线性关系,随着土壤中有效磷含量的增加,植株吸磷量也不断增加。与Fe-strip-P相比,Olsen-P、Bray1-P和Resin-P与水稻吸磷量的相关性更高,更能反映江西省红壤性稻田土壤对水稻的供磷能力。2.等温吸附试验中,不同施肥处理的水稻土,随着磷浓度的增加,磷的吸附量逐渐增大。对磷等温吸附曲线,用Langmuir方程拟合效果比Freundlich和Temkin方程好,各处理拟合优势度均在0.99以上。基于Langmuir方程计算,土壤磷最大吸附量(Xm)大小顺序为沼肥>稻草>单施化肥>无肥,且沼肥处理显著高于其余3个处理(p<0.05);同时,沼肥处理的磷吸附饱和度亦显著高于其它处理,但处理间土壤磷吸附常数与磷最大缓冲容量无显著差异。Xm值与土壤草酸浸提态磷(P-ox)、无定型铁(Fe-ox)、无定型铝、交换态钙镁的含量有较高的相关性,其中与P-ox、Fe-ox的相关性最显著,相关系数分别为0.95(p<0.01)、0.64(p<0.05)。主成分分析表明无定型铁铝与交换态钙镁是引起不同施肥处理磷吸附差异的主要因素。与无肥及单施化肥相比,长期施用沼肥显著提高了土壤无定型铁铝的含量(p<0.05),从而增强了土壤磷吸附能力。3.生物质炭培养试验中,添加不同生物质炭的高磷土和低磷土,随着平衡溶液中磷浓度的增加,磷的吸附量逐渐增大。Langmuir和Freundlich方程对添加不同生物质炭土壤磷等温吸附曲线拟合系数基本都达到0.9以上,拟合效果好。基于Langmuir方程计算,添加生物质炭后,低磷土的最大吸磷量(Xm)和磷零吸持平衡浓度(EPC0)均大于高磷土,Xm和EPC0在土壤磷肥力上差异显著。基于Freundlich方程计算,土壤对磷的吸附为高磷土大于低磷土,且在土壤磷肥力和生物质炭原料上均达到显著差异。两种方程参数表明土壤对磷的吸附受到土壤磷肥力和生物质炭原料的影响。添加不同生物质炭后,低磷土和高磷土的吸附量增加,解吸量和解吸率也随之增大,低浓度时,以吸附为主,解吸量和解吸率较小,随着磷浓度的增加,解吸量和解吸率增长迅速。