海南油茶林土壤磷吸附特性

付登強　楊偉波　陳良秋　李艷　劉立云

摘 要 選擇了海南地區(qū)9個代表性油茶林，采用等溫吸附試驗研究土壤磷吸附特性。結(jié)果表明，海南油茶林的土壤磷等溫吸附曲線符合Langmuir單表面方程，磷最大吸附量為264～1 007 mg/kg，吸附平衡常數(shù)為0.11～3.79；海南油茶林土壤磷最大吸附量與有機質(zhì)含量、全磷含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系，與有效磷含量呈顯著負相關(guān)關(guān)系，表明有機質(zhì)和全磷含量越高的土壤，對磷的吸附固定能力越強；對磷的吸附固定能力越強的土壤，其土壤有效磷含量越低。

關(guān)鍵詞 油茶；熱帶土壤；磷吸附

中圖分類號 S153 文獻標識碼 A

海南種植油茶（Camellia oleifera Abel.）已有較長的歷史，良好的生態(tài)環(huán)境造就了海南茶油的高品質(zhì)，其市場價格是內(nèi)地茶油價格的數(shù)倍[1-2]。近年來，海南省各地方政府積極出臺政策，通過種苗補貼、創(chuàng)建標準化示范園等措施鼓勵油茶的發(fā)展，在效益與政策的雙重驅(qū)動下，海南正在興起一輪油茶種植熱潮[3-4]。磷是熱帶地區(qū)農(nóng)作物生長最主要的養(yǎng)分限制因子之一，據(jù)全國第二次土壤普查資料，海南島土壤全磷缺乏的面積占90%以上，速效磷缺乏的近80%[5]。國內(nèi)外研究表明：缺磷時油茶樹的分生組織不能正常發(fā)育，花芽分化少，果實容易脫落，果實含油率也會受到影響[6-9]。科學合理的施用磷肥是有效提高海南油茶產(chǎn)量，保障油茶種植戶利益的重要措施。土壤磷吸附等溫線是指一定溫度下磷素在土壤與溶液界面上進行的吸附過程達到平衡時兩相中磷素濃度間的關(guān)系曲線，測定土壤磷吸附等溫線是估算磷肥施用量的重要手段[10]。本研究擬通過測定代表性海南油茶林土壤磷吸附等溫線，了解海南油茶林土壤磷吸附特性，以期為海南油茶磷肥施用提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試土壤

土壤樣品采自海南五指山市、澄邁縣等地的9個無施肥記錄的油茶林，在油茶林內(nèi)進行多點取樣，取樣時去掉表面的枯枝落葉，采集0～40 cm層土壤，多點采集的土壤混勻后用四分法保留1 kg左右，風干后過篩備用。采樣點及土壤基本養(yǎng)分狀況如表1所示。

1.2 方法

1.2.1 土壤磷吸附的測定 按照魯如坤的方法[10]進行。

1.2.2 土壤磷吸附等溫線的擬合 以磷吸附量為縱坐標Y，吸附平衡時的磷濃度為橫坐標X繪制散點圖，采用Langmuir單表面方程式進行擬合。

q=

其中，q/（mg/kg）為磷吸附量，c/（mg/L）為平衡液磷質(zhì)量濃度，K/（L/mg）為與吸附能有關(guān)的吸附常數(shù)，M/（mg/kg）為土壤磷最大吸附量。

2 結(jié)果與分析

2.1 吸附等溫線擬合

利用Langmuir單表面方程對海南油茶林土壤磷吸附等溫線進行擬合，得到2個重要參數(shù)：M（最大吸附量）和K（吸附平衡常數(shù)），擬合結(jié)果如表2和圖1所示。由表2可知，利用Langmuir單表面方程能夠?qū)θ?個油茶林土壤樣品的磷吸附等溫曲線進行較好的擬合，擬合程度均達到顯著水平（p<0.01），除位于加樂的油茶林土壤樣品外，其他油茶林土壤的擬合決定系數(shù)（r2）均大于0.9；與土壤全磷和有效磷含量狀況（見表1）相似，不同油茶林土壤對磷的吸附能力差異較大，位于臨高縣皇桐鎮(zhèn)的油茶林土壤的磷最大吸附量達1 007 mg/kg，而位于文昌市清瀾鎮(zhèn)的油茶林土壤磷最大吸附量僅為264 mg/kg；從吸附平衡常數(shù)來看，不同土壤之間的差異也很大，位于定安縣永豐鎮(zhèn)的油茶林土壤的磷吸附平衡常數(shù)是澄邁縣加樂鎮(zhèn)油茶林土壤磷吸附平衡常數(shù)的34倍。

由圖1可知，對磷的吸附能力可以將9個油茶林土壤分為4類： （1）極弱吸附土壤， 其吸附平衡常數(shù)小于0.5， 最大吸附量小于500 mg/kg， 如位于清瀾和加樂的油茶林土壤； （2）弱吸附土壤， 其吸附平衡常數(shù)在0.5到1.0之間， 最大吸附量大于500 mg/kg， 小于700 mg/kg， 如位于暢好、 會山和南圣的油茶林土壤； （3）強吸附土壤， 其吸附平衡常數(shù)在1.0到1.5之間， 最大吸附量大于700 mg/kg， 小于800 mg/kg； 如位于沖山的油茶林土壤； （4）極強吸附土壤，其吸附平衡常數(shù)大于1.5，最大吸附量大于800 mg/kg，如位于水滿、永豐和皇桐的油茶林土壤。

2.2 相關(guān)性分析

由表3可知，土壤磷最大吸附量與有機質(zhì)、全磷含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系，與有效磷含量呈顯著負相關(guān)關(guān)系，與pH、全氮、全鉀、堿解氮以及速效鉀含量的相關(guān)性不顯著；土壤磷吸附平衡常數(shù)與pH、有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷、速效鉀含量等相關(guān)性皆不顯著。有機質(zhì)和全磷含量越高的海南油茶林土壤，對磷的吸附固定能力越強；對磷的吸附固定能力越強的土壤，其土壤有效磷含量越低。

3 討論與結(jié)論

影響土壤磷吸附能力的因素很多，而有機物對土壤磷最大吸附量的影響比較復雜。鐘庸等[11]研究了海南膠園土壤磷吸附特性與影響因素，認為有機質(zhì)含量對土壤磷吸附能力有重要影響，Pearson相關(guān)分析表明有機質(zhì)含量與土壤磷最大吸附量呈顯著正相關(guān)關(guān)系，海南油茶林土壤與膠園土壤的研究結(jié)果基本一致。夏海勇等[12]的研究表明，土壤磷最大吸附量、吸附平衡常數(shù)與有機碳含量間呈顯著或極顯著的二次拋物線關(guān)系，拋物線拐點之前，隨有機質(zhì)含量的提高，磷的吸附能力增強，解吸能力降低；拐點之后，吸附能力降低，解吸能力增強。本研究中，海南油茶林土壤有機質(zhì)含量普遍較低，有機質(zhì)含量與土壤磷最大吸附量呈正相關(guān)關(guān)系。除有機質(zhì)含量外，土壤母質(zhì)和土壤質(zhì)地等也是影響土壤磷吸附性能的重要因素，一般不同母質(zhì)發(fā)育的土壤磷吸附能力依據(jù)土壤磷的最大吸附量XM排序為：玄武巖>砂頁巖>變質(zhì)巖>花崗巖>淺海沉積物，土壤粘粒含量越高，土壤磷的吸附能力越強[11]。本研究中9個油茶林土壤樣品對磷的吸附能力存在較大差異，主要受土壤母質(zhì)、土壤質(zhì)地和有機質(zhì)含量等因素的影響，與早期對海南土壤的研究基本一致。

本研究中海南不同地方油茶林土壤磷含量差異較大，磷吸附能力差異也較大，這給磷肥施用增加了難度，不同土壤應(yīng)該采取不同的策略：對于有機質(zhì)和全磷含量較低，磷吸附能力較弱的砂質(zhì)土壤應(yīng)重施有機肥，速效磷肥應(yīng)多次少量施用；對于有機質(zhì)和全磷含量較高，磷吸附能力較強的粘質(zhì)土壤，宜施用具有解磷功能的微生物肥，速效磷肥要集中施用或采用葉面噴施。

油茶在不同供磷條件的土壤中均能正常生長，顯示油茶對熱帶土壤低磷脅迫具有較強的適應(yīng)性。但有關(guān)研究表明，缺磷不利于油茶花芽分化，吸收磷較少的果實容易脫落，充足的磷可以降低油茶落果率，起到保果的作用；油茶在油脂形成與積累時期需要大量的磷，磷與油茶籽的出油率密切相關(guān)[13]。雖然油茶的生長對土壤磷含量要求不高，但要獲得高產(chǎn)必須保證充足的磷素供應(yīng)。

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