将不同风化强度土壤中的磷酸盐吸附动力学与滞后比联系起来

《European Journal of Soil Science》：Linking Phosphate Sorption Kinetics With Hysteresis Ratio in Soils of Varying Weathering Intensity

磷吸附-解吸特性与土壤风化程度关系研究。通过分析30份印度不同土壤 orders（Entisol, Inceptisol, Vertisol, Alfisol, Ultisol）发现，hysteresis比值与b2吸附参数呈指数正相关，与Colwell有效磷含量呈负相关。年轻土壤因表面异质性高，b2值低且滞留比大，而高度风化土壤滞留比降低。研究证实滞留比是更可靠的磷管理指标。

　　

摘要

磷（P）的吸附、解吸滞后现象及其吸附速率已得到广泛研究，但这些研究往往是孤立进行的。这些过程之间的相互关系，尤其是磷酸盐吸附速率与滞后比之间的关系，仍不清楚。本研究旨在探讨这一关系，并确定哪个参数能更好地指示土壤中磷的有效性。我们分析了来自印度五种土壤类型（Entisol、Inceptisol、Vertisol、Alfisol和Ultisol）的30个土壤样本，这些土壤从年轻状态到高度风化状态都有覆盖。磷的滞后比是使用改进的Freundlich方程计算得出的，而吸附速率则是通过将土壤与磷溶液反应并拟合数据来确定的，具体公式为：$$，其中S表示吸附量，c表示溶液浓度，t表示接触时间，a、b₁和b₂是相关参数。等温吸附实验得到的磷吸附-解吸曲线显示出较大的变化，导致滞后比范围较广，但这些滞后比随时间保持稳定。研究结果发现，滞后比与吸附参数b之间存在指数关系，而与Colwell提取磷含量则呈反比关系。天然磷含量较低的土壤表现出较高的吸附速率（b₂）和滞后比，且这两者之间也存在指数关系。吸附方程参数a与参数b呈反比关系。我们推测，较年轻的、异质性较高的土壤具有较低的b值，而高度风化、土壤颗粒多样性较低的土壤则具有较高的b值。滞后比的变化突显了土壤保持磷的能力及其在颗粒中的扩散差异。研究表明，滞后比和b₂（两者都反映了反应速率）是衡量土壤中磷行为的关键指标，但滞后比在指导不同类型土壤的肥料磷管理方面更具可靠性。此外，土壤风化过程（进而影响土壤类型）通过改变表面异质性来影响磷的吸附特性。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可向通讯作者提出合理请求后获取。