全 文 ：收稿日期：!""#$"%$!& 接受日期：!""#$"#$"’
基金项目：国家科技支撑计划项目（!""&()*!+("&、!""&()*!+(",）；国家 -#.计划（!""#/(,"-."#）；0120专项（(3*1 $ !）；
院所长基金（!""#$.,）资助。
作者简介：夏文建（,-’!—），男，湖北武汉人，硕士研究生，主要从事土壤的植物营养研究。
! 通讯作者 456：","$&’-,-#%+，789:;6：<=6;:>
长期施肥条件下石灰性潮土磷的吸附解吸特征
夏文建，梁国庆!，周 卫，汪 洪，王秀斌，孙静文
（农业部植物营养与养分循环重点开放实验室，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京 ,"""’,）
摘要：采用 C:><9D;E方程、3E5D>F6;@G方程及其扩展形式对长期施肥土壤磷的吸附和解吸特征进行了研究。结果表
明，双面 C:><9D;E方程和三种 3E5D>F6;@G方程能较好描述石灰性潮土壤对磷的吸附，方程决定系数 E! 均接近 "H--。
长期施用有机肥能减少土壤对磷的吸附，表现在土壤对磷的理论最大吸附量（I9）降低以及吸附结合能常数 J值
下降。与长期施用化肥相比，长期施用有机肥土壤新吸附的磷也更容易解吸，土壤磷的解吸率从化肥处理的 ,+K
左右提高到 !"K以上。钾肥的施用增大了石灰性潮土对磷的吸附容量，磷的吸附结合能明显提高，意味着化肥钾
的施用可能导致土壤磷向作物难利用方向转化，但有机肥与钾肥配合施用，钾肥的这种不良作用得到明显的改善。
关键词：长期施肥；磷；吸附；解吸；等温曲线；石灰性潮土
中图分类号：L,+.H& M , 文献标识码：) 文章编号：,""’$+"+N（!""’）".$"%.,$"’
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磷的固持和固定对于磷肥施用的效果影响很
大［,$.］，通常磷肥当季植物利用率在 ,"K!!+K，一
般不超过 !"K［,，%］。因此，磷在土壤中积累及其形
态转化一直是土壤磷的研究热点。在石灰性土壤中
相关研究表明，水溶性磷肥施入土壤很容易转化为
/:!81（磷酸二钙），进一步转化为/:’81（磷酸八钙）、
U81（闭蓄态磷）和 /:,"81（磷灰石）。土壤 \T值、阴
阳离子、有机质含量、粘粒组成等都是影响土壤磷吸
附固定的重要因素［,，+］。有机肥料的施入会影响土
壤对磷的吸附解吸行为，一方面有机肥料本身会带
入大量的有效磷从而改善土壤磷水平，另一方面有
机物料腐解过程产生的有机酸对土壤固定的磷具有
植物营养与肥料学报 !""’，,%（.）：%., $ %.’
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活化作用，且高分子有机物质比如腐殖质等包被土
壤粘粒表面也会减少土壤矿物胶体对磷的固持固
定［!"#］。采用磷的吸附解吸等温线来评价土壤磷的
营养状况，能直接看到不同磷供应强度下土壤对磷
的吸附和解吸行为［$%］，反映不同土壤之间磷素养分
状况差异。随着等温吸附方程研究的发展，通过等
温吸附方程提出许多评价土壤磷营养水平的参数，
如土壤磷的吸附容量（&’）、土壤与磷的结合能常数
（(）、磷的最大缓冲容量（)*+,’-’ .-//01,23 4*5*4,67，
)89）、土壤磷缓冲容量（:;<=5;<1-= .-//01 4*5*4,67，
:89）、土壤磷饱和度（>03100 >:?）［$$］、土壤吸附饱和度（:;<=5;<1-= =*6-1*6,<2 501@
4026*30，:?:）、作物标准需磷量（?:A）等等［$B］，这些
指标被广泛应用于土壤磷营养状况的评价，其中部
分指标如 :?:也可用于土壤生态污染等方面用于评
价土壤磷素淋失风险［$C］。对于磷等温吸附曲线使用
得较多的拟合方程有 D*23’-,1方程、E10-2FG,4;方程
和 H0’I,2 方程等，但因为土壤因素的复杂性各方程
都存在一定的缺陷，因此研究者提出方程的各种校正
或扩展形式。本研究结合长期施肥方式下土壤养分
状况的变化，通过对磷的等温吸附曲线进行分析，对
采用 D*23’-,1方程和 E10-2FG,4;方程及其扩展式描述
石灰性潮土磷吸附行为的可行性进行评价，揭示长期
不同施肥方式对石灰性潮土磷的吸附解吸的影响，并
对长期施肥改变土壤磷吸附固定特性进行初步探讨，
为合理施肥提供科学依据。
! 材料与方法
!"! 试验设计
试验设在河北省辛集市马兰农场的长期定位试
验点，该地位于东经 $$!J$CK，北纬 CLJ!!K，海拔高度
CL ’，气候属干旱季风气候区，年均气温 $BMNO，多
年平均降雨量为 P#% ’’，降雨分布极不均，主要集
中于 L、Q、#月份。土壤为石灰性潮土，质地为轻壤，
其有机质含量为 $$ 3 R I3，全磷 $B 3 R I3，全钾 BP
3 R I3，碱解氮、速效磷和速效钾分别为 P$M%、!M%、
QLM% ’3 R I3，阳离子交换量为 $!MBP 4’LMQ。
试验始于 $#L#年，试验处理为：9(、T、:、T:(、
)$、)$T、)$T:(、)BT:。小区面积 Q%M% ’B，C 次重
复，顺序排列。种植方式采用冬小麦—夏玉米轮作
制。小麦施肥按试验处理进行，T、:BU!、(BU 用量各
为 $!% I3 R ;’B。肥料品种为尿素、普通过磷酸钙和
氯化钾。有机肥为农家厩肥，含水量约 !%V，风干
后有机质含量 $B% 3 R I3，全氮 !M% 3 R I3，全磷 BMB
3 R I3，)$、)B用量分别为 CLM!、L! 6 R ;’B。其中氮肥
P%V作底肥，N%V在小麦返青期追施，磷肥、钾肥和
有机肥全部基施。种植玉米时所有处理均施 T $B%
I3 R ;’B，不再施用其他肥料。
!"# 土壤磷的吸附与解吸［!$%!&］
$MBM$ 磷的吸附 称取过 %MB! ’筛风干土样 $M%%
于 !% D聚乙烯塑料离心管中，每个处理 L 份，加入
含 %M%$ ’（SB:UP）B·SBU配制，浓度依次为 %、B、P、Q、$N、C%、!%
’3 R D］，加数滴甲苯抑制微生物生长，加塞于 B!O恒
温振荡 BP ;，L%%% 1 R ’,2离心 ! ’,2。采用钼锑抗比
色法测定上清液磷浓度。
$MBMB 磷的解吸 弃去平衡溶液的土样先用 %M%$
’9*9GB溶液，同上 B!O恒温振荡 BP ;、离心，测定磷的
解吸量。
$MBMC 吸附等温曲线方程拟合 采用 D*23’-,1方
程和 E10-2FG,4;方程及其扩展形式。
D*23’-,1方程及其扩展形式：
& W &’（( X 9）R（$ Y (9） （$）
9 R & W 9 R &’ Y $ R (&’ （B）
& W &’$［($9 R（$ Y ($9）Y &’B（(B9）］R
（$ Y (B9） （C）
& W &’（(9$">）R（$ Y (9$">） （P）
&表示土壤中磷的吸附量（’3 R I3）；9表示平衡溶液
中磷的浓度（’3 R D）；&’（包括 &’$ 和 &’B）表示土
壤中磷的最大吸附量（’3 R I3）；(（包括 ($ 和 (B）表
示吸附平衡常数，>为常数。
E10-2F,4;方程及其扩展形式：
Z W [\8 （!）
Z W [\8 " > （N）
Z W [\8\" > （L）
Z表示土壤中磷的吸附量；\表示平衡溶液中磷浓
度；[、8、>均为常数。
E10-2FG,4;方程适用于固体表面不均衡的单分
子层吸附［$N"$Q］，[值与吸附容量有关，代表土壤溶液
中磷浓度为 $ ’3 R D时土壤对磷的吸附量（’3 R I3）；
8值与吸附强度有关，反映吸附的非线性度，同时也
决定了吸附曲线的形状［$L］。
!"’ 样品采集与测定
采样时间为 B%%N 年 N 月 $$ 日小麦收获期，取
耕作层土样（%—B% 4’）。每个小区随机多点混合取
样，样品风干后过 B ’’ 筛和 %MB! ’’ 筛备用。
BCP 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 $P卷
土壤养分按常规方法测定土壤有机质、速效磷、
全氮、碱解氮［!"］。
数据经 #$%&’ 处理后，用 ()((!!*" 软件进行方
程拟合和统计分析。
! 结果与分析
!"# 长期施肥土壤养分状况
长期施用化肥的各个处理，无论是化肥单施或
氮磷钾配施，土壤养分含量与对照相比均无明显变
化（表 !）。长期单施磷肥和氮磷钾配施，土壤速效
磷含量有增加趋势，与对照相比未达显著水平。长
期施有机肥处理土壤的养分有了明显提高，与对照、
单施氮肥和单施磷肥相比有机质含量、速效磷、全氮
等差异均达到极显著水平；土壤碱解氮含量除单施
有机肥（+!处理）与对照和单施化肥处理间差异不
显著外，其他有机无机配合施用处理均达到显著水
平。施高量有机肥的 +,-)处理，除有机质含量外，
速效磷、全氮、碱解氮含量与施低量有机肥处理均达
到极显著水平。
表 # 长期施肥下土壤养分基本状况
$%&’( # )*+’ ,-./+(,. 0*,.(,. *1 2+11(/(,. ./(%.3(,.4 *1 ’*,56.(/3 1(/.+’+7%.+*, (89(/+3(,.
处理
./&01 2
有机质（3 4 53）
6+
速效磷（73 4 53）
6’8&9 )
全氮（3 4 53）
.:10’ -
碱解氮（73 4 53）
;<0=’ 2 -
>? !@*A B C*D EF "*D" B C*GH &# C*AI B C*CA %> GA*,@ B ,@*HG %J>K
- !D*I B C*I EF "*AI B !*,A &# C*AG B C*C" %> A,*!, B !I*"I JK
) !D*D B C*G EF G*H" B C*@I &# C*G! B C*CD %> A@*HA B "*@, JK
-)? !"*G B !*! EF !H*GG B !*DH J&K# C*AA B C*CC %> AH*A! B !,*DI JK
+! ,C*H B C*, 0; @D*H! B !C*@ %J>K !*@H B C*CG EF !!"*", B ,*" E%JF>K
+!- ,,*I B ,*C 0; D!*!G B !C*GD %> !*", B C*!D EF !D,*I@ B ,!*DG EF
+!-)? ,!*, B !*I 0; AC*CG B !,*D! EF !*@, B C*,I EF !,A*CH B D*D" E%F>
+,-) ,D*C B ,*G 0; ,!,*CA B !,*AI 0; ,*!, B C*C, 0; !HA*!I B H*"G 0;
注（-:1&）：数据后不同大小写字母分别表示差异达 !L和 "L显著水平 M0’N&8 O:’’:P&J EQ O=OO&/&91 %0R=10’ 09J 870’’ ’&11&/8 7&09 8=39=O=%091 01 !L 09J "L
’&<&’，/&8R&%1=<&’Q2
!"! 土壤磷的吸附特征
从表 ,可以看出，在 ,D S振荡过程中，土壤本
身所含的磷也有一部分被解吸出来，在加入磷溶液
浓度为零时各处理土壤磷均有不同程度的释放。在
土壤 6’8&9T)（用 C*" 7:’ 4 U -0V>6@ 提取）含量最高
的 +,-)处理中，磷的释放量高达 !I*A" 73 4 53，但被
C*C! 7:’ 4 U >0>’,浸提出来的磷量和土壤 6’8&9T)含
量并不成比例。通常认为 C*C! 7:’ 4 U >0>’, 对于土
壤磷的提取作用很小，所以往往都没有设置加入磷
浓度为零的处理［!"］，或者将其作为空白［G］。虽然加
入 C 73 4 U磷的处理对于整个试验来说可能是微不
足道的，然而是否会因此掩盖某些事实是值得考虑
表 ! 不同施肥处理土壤中磷的吸附状况
$%&’( ! :24*/9.+*, *1 4*+’ 9;*49;*/-4 +, 2+11(/(,. ./(%.3(,.4
) >? - ) -)? +! +!- +!-)? +,-)
0JJ&J!（)） W !（)） W !（)） W !（)） W !（)） W !（)） W !（)） W !（)） W
C C*CD X C*AG C*!@ X ,*I! C*!D X ,*H! C*CD X C*HH C*!" X @*C! C*!H X @*@G C*C, X C*@" C*AD X !I*A"
, C*@C @@*GH C*@G @,*,! C*"! ,G*H@ C*"A ,A*D@ C*AC ,@*G" C*A! ,@*A" C*G! ,!*A, !*A! @*A!
D C*H@ I"*@! !*CH "A*"G !*,G "D*!! C*HH ID*IH !*H" DD*G! !*IA DI*D" ,*," @"*C@ ,*G, ,!*"A
A ,*IA !CI*D! ,*G@ !C!*DA @*@A G,*@" ,*I! !CH*A! D*CC AC*CA D*CG HA*@C D*C@ HG*D, "*"@ DG*DI
!I A*," !""*!C A*!G !"I*,H G*!@ !@H*@H H*GC !I,*CH G*AH !,,*"@ !C*,! !!"*AC G*A" !,@*CC !!*@G G,*,@
@C !H*,@ ,""*DC !H*AC ,DD*CH !A*HH ,,D*HC !D*,! ,"I*C" ,C*DD !G!*,@ ,C*D! !G!*GC ,C*,, !G"*HC ,@*DG !@C*,@
"C @!*IG @II*!H @,*D@ @"!*@H @D*"@ @CG*@@ @,*"G @DA*!H @I*!G ,HI*,A @I*CC ,HG*GH @I*DA ,HC*"C DC*C@ !GG*DH
注：加入磷浓度，单位为 73 4 U；!（)）为平衡溶液中磷浓度（73 4 U）；W为单位质量土壤中磷的吸附量（73 4 53）。
-:1&：>:9%&91/01=:9 :O RS:8RS:/N8 8:’N1=:9 0JJ&J 1: 8:=’8 N9=1 =8 73 4 U；!（)）%:9%&91/01=:9 :O RS:8RS:/N8 &YN=’=E/=N7 8:’N1=:9（73 4 U）；W 7&098 RS:8RS:/N8
0J8:/E&J R&/ 3/07 8:=’（73 4 53）2
@@D@期 夏文建，等：长期施肥条件下石灰性潮土磷的吸附解吸特征
的。因此，!"##$%、&"’’$($)等［*+,*-］对于 !%$.)/0"12方
程增加参数 3 作为土壤中可提取磷的校正值。下
面对采用 !%$.)/0"12扩展式拟合等温吸附曲线时将
做进一步讨论。
图 *表明，长期施用有机肥处理土壤磷的吸附
曲线与化肥处理相比较有明显的偏移，主要表现在
相同平衡溶液浓度下，土壤磷的吸附量下降；4*、
4*5、4*567 处理磷的吸附等温线几乎重合，显示
这 8个处理土壤对磷的吸附行为是一致的，而它们
的共同点是施用了等量有机肥。有机肥施用量较高
的 4956处理磷的吸附曲线处在坐标图最低位置并
与其他曲线有较大偏移，表明有机肥施用量越大，土
壤对于磷的吸附固定能力越弱。
图 ! 土壤中磷的吸附等温曲线
"#$%! &’()* +, -+#./01+-0123* #-+31*(42. 25-+(03#+6
9:9:* 采用 ;<)=>."%方程拟合磷等温吸附曲线
;<)=>."%方程的原型是（*），使用中一般将方程
转化成直线形式（9）［*?］。;<)=>."%方程最初是用来
描述固体表面对气体的吸附，基于假设：吸附是单
分子层的和固体表面是均匀的，与被吸附分子之间
无相互作用，即吸附只存在单一位点。然而由于土
壤组成的复杂性，这两个假设对土壤表面的固液吸
附都是无法满足的，只有在较低磷浓度范围内 ;<)=@
>."%方程才能较好地描述土壤对磷的吸附［9A,9*］。
双面 ;<)=>."%方程（8）是假设存在两种不同的吸附
位点，扩展了 ;<)=>."%方程使用的浓度范围；扩展
;<)=>."%方程通过用 7B, 3替代常数 7，表达土壤溶
液中磷浓度高低对磷的吸附行为的影响［9A］。
从表 8可见，各拟合方程相关系数均达到了极
显著水平。直线 ;<)=>."%方程、单面 ;<)=>."%方程
以及双面 ;<)=>."%方程的参数 7 值都随有机肥的
施用而减小，表明长期施用有机肥土壤对磷的吸附
结合能下降。扩展 ;<)=>."%方程对 C>值的估计非
常高，相似处理间（4*、4*5、4*567）相差一个数量
级，对于低磷浓度下土壤磷吸附行为的描述可能有
较大误差。双面 ;<)=>."%方程和扩展 ;<)=>."%方程
决定系数 D9都接近 A:??!，但方程每增加一个参数
相关系数的自由度就下降 *［98］，方程参数较多时其
中一个参数的变异可能被其他参数所修正，因此参
数的解释也应该慎重［*-,*E］。单面 ;<)=>."% 方程残
差非常高，双面 ;<)=>."%方程和扩展 ;<)=>."%方程
的残差平方和相对较低，对于土壤磷吸附量的预测
上比较适宜。因此，对于石灰性潮土磷的吸附行为
描述，双面 ;<)=>."% 方程相对较合适，其次是单面
;<)=>."%方程和直线形式 ;<)=>."%方程。
双面 ;<)=>."%方程参数 C>*、7* 代表较低结合
能态的最大磷吸附量和吸附结合能常数，C>9、79 代
表高结合能态的最大磷吸附量和结合能常数。表 8
还看出，在 9F 2恒温振荡过程中，加入的磷以低结
合能吸附为主，高结合能吸附的最大吸附量 C>9 只
有 C>*的 FG!*HG（仅 4956处理例外）；土壤中原
来存在较高磷含量时，高能态吸附磷量相对增加，这
是因为土壤中原有的磷占据了较多的磷低能吸附位
表 7 826$4’#(方程及其扩展形式拟合参数
92:.* 7 ;2(24*3*(- +, 826$4’#( *<’23#+6 265 #3- *=3*65*5 *<’23#+6
处理 ;")$<% ;<)=>."% ;<)=>."% $I.<#"J) 3J.’0$@(.%K<1$ ;<)=>."% $I.<#"J) LM#$)/$/ ;<)=>."% $I.<#"J)
N%$<# O C> 7 D9 C> 7 D9 D&& C>* 7* C>9 79 D9 D&& C> 7 3 D9 D&&
B7 FAF A:*H* A:E?H!! FA? A:*A* A:?+*!! 88*E +AA A:A99 E* 9:9F* A:??H!! F+H EF9? A:AA- A:H*F A:??A!! EA-
5 8?+ A:*F9 A:?*-!! HAA A:A+8 A:?-8!! 9HE- *-F- A:AAH *A* A:EF+ A:??E!! 98A 9HH+* A:AA9 A:FFA A:??F!! H-H
6 8+A A:*99 A:?99!! FHA A:AHE A:?--!! *+?E EEF A:A** -E A:E89 A:??+!! 9E8 F+F+ A:AA? A:F*- A:??F!! F-H
567 F98 A:*8? A:?FF!! FH+ A:A?* A:?-F!! 9HF* H8F A:A88 -+ *:9?? A:??A!! ?HH *AAF A:A+* A:8-F A:?EE!! ***H
4* 8F8 A:AEH A:?9?!! F8+ A:AFF A:?EH!! ?*+ *8?+ A:AAH EA A:F*9 A:??E!! **A F?H- A:AA+ A:8-A A:??+!! 9HF
4*5 8F- A:AE8 A:E?H!! F?A A:A8H A:?E*!! **-H *+FE A:AAF +F A:HE8 A:??-!! 9A+ 8A+?- A:AA* A:8H? A:??F!! 8-*
4*567 FA* A:AH9 A:?FH!! F8E A:AF8 A:??F!! 8-+ -E+ A:AA- *99 A:*HH A:??-!! 9AF -*H A:A8H A:9A8 A:??+!! 99?
4956 9-- A:A+? A:?HF!! FH? A:A*? A:?-9!! ?EE F-* A:AAH 99+ A:9?F A:?-9!! ?E9 899 A:A9A , A:*-8 A:?-F!! ?89
注（5J#$）：D&&—残差平方和 D$("/.<0 (.> JK (I.<%$(；D9—方程决定系数 3$#$%>")<#"J) 1J$KK"1"$)#；下同 N2$ (<>$ ’$0JPO
F8F 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 *F卷
点，当溶液中的磷饱和了低能态吸附位点后促进了
磷的低能态吸附向高能态吸附转化。长期施用有机
肥的土壤高能态吸附结合能常数大幅下降，低能态
吸附区结合能常数也明显降低，表明了有机肥对于
降低土壤对磷吸附固定有重要作用。长期施用了钾
肥的 !"#处理的与其它处理相比，土壤在低能吸附
区 #值偏高，在高能吸附区 #值明显增大，其他几
种形式的 $%&’()*+ 方程的 # 值也有相似趋势。是
否表明钾肥施用有利于石灰性土壤中磷向高能态吸
附转化，这还需进一步深入研究。同时注意到
,-!"#处理的土壤，和 !"#处理相比，几种形式的
$%&’()*+方程的 #值都明显降低，表明了有机肥的
施用，可以有效地抵消了化肥钾施用对磷吸附固定
产生的不良影响。
././. 采用 0+1)&23*45方程拟合磷等温吸附曲线
0+1)&23*45方程（6）取值范围要求数据大于零，因此
将加入磷浓度 7 (’ 8 $的处理作为对照扣除。为了
衡量土壤中存在的磷的影响，0*991+等［-:，.7］提出 0+1;
)&23*45方程的校正形式（:）。我们分析修正方程中
<值与土壤速效磷以及被 7/7- (=3 8 $ >%>3. 提取出
来的水溶性磷的相关系数分别为 + ? 7/@:- 和 + ?
7/AB6（+7/7- ? 7/@BC），均达到极显著水平，表明在石
灰性土壤中校正方程的 <值与土壤有效磷间存在
着一定的关联，但这种评价存在一定缺陷。因为土
壤中已固定吸附的磷并不能同新加入而被吸附的磷
等同比较。从表 C中可看出，<值在低肥力的 >#、!
和 "处理中比高肥力的 ,!和 ,!"#处理都高，表
明 <值并不能直接用以评价土壤磷肥状况。通常
处理 <值的方法是通过树脂浸提［-:D-E，.7］，将树脂提
取磷量和等温吸附磷量相加用以表示土壤中所吸附
的磷数量，显然这也只是一种对土壤吸附磷数量的
估计，正如我们将 7/7- (=3 8 $ >%>3.提取出来的水溶
性磷加入到土壤中吸附磷中一样（将加入磷为零的
处理作为空白），只能让试验所测数据和实际情况更
接近。不仅土壤中已存在的磷数量会影响土壤中磷
吸附等温曲线，其存在形态和吸附结合方式同样也
会有影响；正如 F*GG1H1&［-E］所说因为土壤表面的异
质性，磷在土壤中的吸附不可能完全按照方程所设
计的进行。扩展方程（E）也是一种经验方程，通过用
IJD <替代常数 I用以权衡不同磷浓度下土壤对磷
的吸附行为。
表 ! 土壤磷等温吸附 "#$%&’()*+方程拟合参数
,-.($ ! /-#-0$1$#2 34 "#$%&’()*+ )231+$#0 -’23#51)3& $6%-1)3&
处理 0+1)&23*45 1K)%9*=& ,=2*L*12 0+1)&23*45 1K)%9*=& MN91&212 0+1)&23*45 1K)%9*=&
O+1%9 P Q I R. RFF Q I < R. RFF Q I < R. RFF
># ::/A 7/C6: 7/AAB!! 6@A E6/@ 7/CB- -B/- 7/AA.!! E-@ :./B 7/CA: 7/7-- 7/AA-!! EA:
! 6E/- 7/6.- 7/AAE!! B.B :7/A 7/67@ -./7 7/AA6!! CA- CA/A 7/6:E 7/776 7/AAC!! 6E7
" C@/6 7/6.C 7/AAE!! .C@ 6C/: 7/67- -C/C 7/AA6!! B:: C7/A 7/:7@ 7/7-@ 7/AAC!! C6:
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,.!" .E/: 7/6C@ 7/AA7!! BC6 66/E 7/C-A ::/A 7/AAC!! .77 B/@ -/@.. 7/-C6 7/AEA!! EB:
表 C还看出，B种 0+1)&23*45方程等温吸附曲线
拟合的决定系数 R. 值均较高，接近 7/AA!，说明这
些方程均能很好地描述石灰性土壤磷的吸附特性。
F*GG1H1&等［-E］认为，0+1)&23*45方程扩展形式最适于
描述土壤对于磷的吸附，但表 C中并没有表现出更
大的优越性，也许这和我们设定的磷浓度较低，而石
灰性潮土对于磷吸附较强有关。比较 0+1)&23*45方
程参数 Q值可看出，长期施用有机肥，土壤对磷的
吸附容量降低；方程中 I值越大表明土壤对磷的吸
附结合力越弱［.B］，B个方程参数 I基本上也反映了
施用有机肥的土壤对磷的吸附力减弱，校正方程（E）
中 ,.!"处理的变异可能是因为该处理中水溶性磷
过高，通过 <值修正仍达不到满意程度。同样，从
方程（6）和（:）可看出，!"# 处理 Q 值较高、I 值较
低，表明长期施用钾肥（!"#处理）土壤磷的吸附容
量和吸附结合能较高，但有机肥与钾配施（,!"#处
理），土壤磷的吸附特性得到明显的改善。以上结果
同用 $%&’()*+ 方程拟合参数所反映的结果十分一
致。
综上所述，双面 $%&’()*+方程以及 B 种形式的
6BCB期 夏文建，等：长期施肥条件下石灰性潮土磷的吸附解吸特征
!"#$%&’()*方程都能很好的表达长期不同施肥条件
下土壤磷的吸附，无论使用 +,%-.$(" 方程或 !"#/
$%&’()*方程都能提供一些有意义的参数，揭示长期
施肥对土壤磷的吸附特性的影响。
!"# 土壤磷的解吸特征
从土壤磷的解吸曲线可看出（图 0），施用高量
有机肥的 1023处理解吸曲线远在其他曲线之上，
施用有机肥处理曲线位置也都在对照或施无机肥之
上，说明长期施用有机肥土壤磷解吸量较高，施用有
机肥土壤对于磷的吸附力较弱，新被土壤吸附的磷
更容易被解吸。从曲线形状可看出，解吸曲线基本
呈 4型，随着有机肥的施用，曲线弯曲程度增加。因
为土壤对磷的吸附存在不同强度的吸附位点，导致
磷的解吸也不成直线。在磷浓度较低时土壤对磷以
高能吸附为主而吸附较牢固，因此解吸量较低，曲线
平直；而随磷浓度增加高能吸附位被饱和，磷的吸
附转向低能态为主，磷的解吸量增加，曲线变陡。夏
汉平等［05］对白浆土连续解吸的试验也表明土壤对
磷存在两种不同吸附位点。
从表 6可以清楚地看出，长期施用有机肥土壤
磷的解吸率明显高于长期使用化肥土壤磷的解吸
率。一方面是由于长期施用有机肥的土壤含磷量较
高，更多的磷在振荡过程中被释放出来，这种情况在
高量有机肥的 1023 处理显得尤其突出。另一方
面，长期施用有机肥的土壤有机质明显提高，有机物
质会占据土壤对磷的吸附位点，或土壤粘粒被有机
物覆盖减少了土壤矿物胶体对磷的吸附［7，80，06］，减
少了土壤磷的吸附量和降低土壤磷的吸附结合能，
导致被土壤吸附的磷更易解吸。另外，长期施用化
肥的土壤，磷的解吸率随着磷加入浓度的增加而增
加；相反，长期施用有机肥的处理，土壤磷的解吸率
有随着磷加入浓度的增加而减少的趋势。当磷加入
浓度较低时（低于 5 .- 9 +），土壤磷的解吸率较高可
能是由于土壤本身磷的释放所引起的，随着磷加入
浓度的增加（高于 5 .- 9 +），土壤本身磷的释放对结
果的影响逐渐减少，施用有机肥处理土壤磷的解吸
率基本稳定在 0:;左右。
图 ! 土壤吸附磷的等温解吸曲线
$%&’! ()*+, -. /-%0123-/2345, %/-53,*640 7,/-*25%-8
表 9 土壤释放磷量占被土壤吸附磷量的百分比（:）
;4<0, 9 =,*>,854&, -. 23-/23-*)/ *,0,4/, .-* 53, 46-)85 -. 23-/23-*)/ 47/-*<,7 !（3） <= 2 3 23= 18 182 1823= 1023
0 0>08 ?>7: 80>@8 7>50 8?>85 8A>B8 @6>BB 5:?>0:
5 5>?B ?>78 88>7A 7>B7 87>@6 8?>7: @5>A8 ?A>75
? ?>?8 8:>05 8@>00 ?>B0 87>B7 8A>@6 00>5A 67>6@
87 8@>8A 85>:5 8A>06 88>87 08>68 05>:: 05>A5 5A>8A
@: 80>56 86>:A 87>58 80>6@ 08>8: 08>0? 0:>00 60>:6
6: 80>8@ 86>@6 8B>0: 8@>?0 0:>86 8A>A? 8?>78 57>?:
!（3）：加入土壤中磷浓度 从吸附磷的解吸结果可以看出，长期施用化肥
的土壤，在土壤磷浓度较低时，土壤对磷的吸附固定
能力较强，土壤磷不易被解吸，易造成作物缺磷；当
土壤磷的浓度较高时，土壤对磷的保持能力不强，容
易造成磷的损失，引发环境风险［8@］。化肥有机肥配
施则在低磷浓度下土壤具有较高的解吸率和高磷浓
度下土壤具有较低的解吸率，表现出长期施用有机
肥对调节土壤磷的保持和供应具有重要作用。
# 结论
通过对长期施肥条件下土壤磷的等温吸附方程
的比较研究表明，双面 +,%-.$("方程以及 @ 种形式
的 !"#$%&’()*方程均能较好描述石灰性潮土对磷的
吸附，长期施肥对磷的吸附解吸有重要影响。
8）长期施用有机肥料的土壤对磷的理论最大吸
附容量明显降低，土壤对于磷的吸附结合能也下降。
7@5 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 85卷
!"#$%&’(方程和 )(*&#+,’-. 方程的参数分析结果表
现出良好的一致性。
/）长期施用化肥的土壤，在土壤磷浓度较低时，
土壤磷的解吸率很低，当土壤磷的浓度较高时，土壤
对磷的保持能力不强，导致土壤对磷的缓冲能力差；
化肥有机肥配施在低磷浓度下土壤具有较高的解吸
率和高磷浓度下土壤具有较低的解吸率，表现出长
期施用有机肥对调节土壤磷的保持和供应、减少环
境污染风险具有重要作用。
0）石灰性潮土长期施用钾，土壤磷的吸附结合
能常数提高，在高能吸附区增大尤其明显，是否表明
钾肥施用有利于石灰性土壤中磷向高能态吸附转
化，这还需进一步深入研究。但有机肥和钾肥配施，
与吸附结合能有关的常数 1值都明显降低，表明了
有机肥的施用，可以有效地抵消钾肥单施对磷吸附
固定产生的不良影响，充分说明了有机无机肥配合
施用对于调节土壤养分平衡，改善土壤养分供应有
重要意义。
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