聚磷酸铵在紫色土壤中的吸附-解吸特征

摘要

以两种聚磷酸铵(APP1,低聚合度;APP2,高聚合度)为研究对象,基于吸附-解吸试验,运用等温方程模型,并结合不同聚合度的磷素形态分析,探讨水溶性聚磷酸铵(APP)在典型酸性和石灰性紫色土壤中的吸附-解吸特征及其与磷酸一铵(MAP)的差异,为其在紫色土壤中的合理高效利用提供理论依据。结果表明,随着磷添加量(1~300 mg·L^(-1))的增加,酸性紫色土壤对APP的吸附呈先增加后降低的趋势,而石灰性紫色土壤对APP的吸附则始终呈上升趋势。当磷添加量为1~100 mg·L^(-1),酸性紫色土壤对APP1和APP2的吸附分别更符合Langmuir方程(R^(2)=0.961)和Freundlich方程(R^(2)=0.947),石灰性紫色土壤对两种APP的吸附均符合Freundlich方程(R^(2)分别为0.995和0.950)。两种紫色土壤对APP的吸附均以聚磷酸盐为主,且APP1和APP2中焦磷酸盐对磷吸附的贡献率分别超过76%和36%。在较高磷添加量下,APP中正磷酸盐在酸性紫色土壤中出现负吸附。同时,在两种紫色土壤中,APP中正磷酸盐的解吸率均高于聚磷酸盐,在酸性紫色土壤中正磷酸盐的解吸率在较高磷吸附条件下甚至超过100%。与MAP相比,在较低磷添加量下,两种紫色土壤对APP的吸附量更大。APP增加了吸附平衡液中Fe、Al和溶解有机碳的含量,但会降低Ca的含量。综上,含多种形态磷的APP施入土壤后,并不是降低了其本身被土壤的吸附固定,而是通过促进土壤中原有正磷酸盐的释放,进而保持正磷酸盐的有效供应。此外,APP自身磷素形态的分布特点也决定了其施入土壤后的有效性。