新疆地带性土壤磷吸附特性影响因素研究

何帅，尹飞虎，谢海霞

(1.新疆农垦科学院，新疆石河子 832000；2.石河子大学农学院，新疆石河子 832003)

新疆地带性土壤磷吸附特性影响因素研究

何帅1，尹飞虎1，谢海霞2

(1.新疆农垦科学院，新疆石河子 832000；2.石河子大学农学院，新疆石河子 832003)

【目的】分析新疆南、北疆地带性土壤灰漠土和棕漠土的土壤磷吸附特性及磷最大吸附量与土壤基本理化性质的关系，筛选影响新疆地带性土壤吸附固磷能力的主要土壤性质。【方法】采集新疆北疆灰漠土和南疆棕漠土样品，进行磷等温吸附试验。【结果】灰漠土和棕漠土的磷等温吸附曲线都很好地拟合了Langmuir等温吸附曲线。北疆灰漠土最大吸磷量随着土壤pH值、粘粒含量的增加而增加；随着土壤有机质含量的增加呈现明显下降趋势。棕漠土的最大吸磷量随着土壤pH值、CaCO3含量、粘粒含量的增加而增加。两种地带性土壤吸附固磷能力与土壤游离氧化铁、全磷、速效磷含量无显著相关性。【结论】影响灰漠土和棕漠土的吸附固磷能力的土壤性质包括粘粒含量、有机质含量、碳酸钙含量及pH值。棕漠土碳酸钙含量高达20%左右，pH值也高于灰漠土，导致棕漠土比灰漠土具有更强的吸附固定磷的能力，供试南疆棕漠土最大吸磷量平均为1 087.59 mg/kg；北疆灰漠土平均为820.77 mg/kg。

地带性土壤；灰漠土；棕漠土；磷；等温吸附

0 引 言

【研究意义】磷是植物必需的大量营养元素之一，在植物体内具有重要的营养和生理功能，植物吸收的磷主要来自于土壤。尽管土壤是生态系统中最大的磷素储存库，但是土壤中能够被作物吸收利用的有效磷仅占土壤全磷的很少部分。我国土壤磷水平低，耕地中74%缺磷[1]，植物所需的磷素不足，只能通过施肥来补充。然而施入土壤的磷肥很容易通过吸附固定、扩散、沉淀等方式，使其利用率降低。分析土壤中磷吸附固定的影响因素，对更好地利用土壤中已储存的磷并合理的施用磷肥具有重要意义。【前人研究进展】学者们对土壤磷吸附固定做了大量研究，提出不同性质的土壤对磷的吸附特性各不相同[2-5]，海南胶园砖红壤中阳离子交换量、粘粒含量、有机质含量和游离铁含量影响土壤磷吸附能力[6]，红壤中粘粒含量、活性铝对土壤磷素吸附影响大，有效磷含量和pH值与土壤磷吸附呈负相关关系[7]。李淑玲等[8,9]研究发现土壤中的粘粒、氧化铁以及碱性土壤中的碳酸钙[10]等物质对磷的强烈吸附和固定作用，导致磷在土壤中积累，使磷肥的当季作物利用率下降，并增加土壤磷素的环境风险[11,12]。同时农业利用状况和强度的不同，特别是磷肥施用历史和施用量的不同，农田土壤磷积累程度以及对磷素吸附固定能力也不同[13-18]。【本研究切入点】新疆南疆为暖温带极端干旱气候，北疆为温带干旱-半干旱气候，受到自然因素的影响，南、北疆分别形成了土壤性质不同的地带性土壤，北疆为灰漠土，南疆为棕漠土。这两种地带性土壤在性质上的差异必然会影响土壤对磷的吸附固定作用。研究新疆地带性土壤磷吸附特性影响因素。【拟解决的关键问题】研究灰漠土和棕漠土对磷素的吸附能力，分析土壤理化性质与最大吸磷量关系以及主要土壤性质对供试土壤吸附固定磷能力的直接和间接影响，明确影响新疆南、北疆地带性土壤吸附固定磷的主要因素，指导新疆农业生产中灰漠土和棕漠土合理施用磷肥以及降低土壤磷素环境风险。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验于2016年4月8日在新疆北部石河子垦区采集灰漠土样品(剖面号1、2、3、4、5)，4月10日在新疆南部库尔勒地区采集棕漠土样品(剖面号6、7、8、9、10)。样品采集过程中通过挖掘土壤剖面，分层采集0～20、20～50和50～80 cm的土壤样品，样品装袋，带回实验室，风干、捡出植物根系，根据测试项目的要求，分别制备过2、1、0.25和0.149 mm土筛的土壤样品，密封袋密封，保存。

1.2 方 法

1.2.1 土壤理化性质测定

土壤pH值采用1∶1土水比pH计测定；土壤总盐含量采用1∶5土水比电导率仪测定；有机质含量采用重铬酸钾外加热法测定；粘粒含量采用简易比重计法测定；碳酸钙含量采用气量法测定；游离氧化铁含量用光度法；土壤全磷测定用NaOH熔融-钼锑抗比色法，Olsen-P采用NaHCO3浸提-钼锑抗比色法测定，具体测定方法参考鲁如坤主编《土壤农业化学分析方法》。

1.2.2 等温吸附试验

称取过1 mm筛的土壤样品2.500 g若干份，分别放入100 mL三角瓶内，然后分别向其中加入0.0、5.0、10.0、20.0、40.0、80.0、120.0 mg/L、160.0 mg/L磷标准液50.0 mL(用0.01 mol/L KCl配置)，并加甲苯数滴防止微生物生长，塞上橡皮塞振荡2 h，然后放入20℃的恒温箱中存放48 h，其间每隔24 h振荡一次，每次30 min，然后4 000 r/min离心8 min，根据浓度吸取适量上清液，采用钼锑抗比色法测定上清液含磷量。

1.3 数据处理

数据采用Excel2013和Origin8.0软件处理。土壤磷吸附量为加入磷量与残留磷量之差。

2 结果与分析

2.1 灰漠土和棕漠土理化性质

北疆灰漠土剖面中，土壤pH值>8.0，呈碱性反应；土壤有机质含量不高，同一土壤剖面表层0～20 cm土层有机质含量相对高，其中剖面4的表层有机质最高，仅为23.58 g/kg，其余土层有机质含量均在10 g/kg左右；剖面2的粘粒含量最高，尤其是20～50 cm土层，可达57.56%；除剖面3，其余剖面都存在CaCO3在土壤表层聚集现象，这与当地干旱的气候有关；土壤样品中游离氧化铁含量不高，除剖面4外，其余多在0.5%左右；Olsen-P含量变异大，剖面5的20～50 cm土层最高，为162.14 g/kg，剖面1的50～80 cm最低，仅为1.18 g/kg，比较而言同一剖面的表层Olsen-P含量相对高，向下减少；土壤全磷含量剖面间差异不明显，除剖面4、5表层0～20 cm土层，全磷含量>1.00 g/kg，其余均低于该值，所有剖面的表层全磷含量最高，向下逐渐减少。

所采集的南疆棕漠土剖面中，土壤pH值高，剖面6、7、8不同土层土壤pH值>8.8，尤其是剖面8呈强碱性反应；同一土壤剖面表层0～20 cm土层有机质含量相对高，剖面9和10样品采集点在梨园，每年有大量的枯枝落叶归还到农田，同时果园人为耕作措施相对少，其有机质含量比其余剖面相对高；土壤中粘粒含量都不高，多在10%左右，剖面7的粘粒含量相对高，其65～80 cm土层可达42.93%；全剖面CaCO3含量高，>17.31%；土壤样品中游离氧化铁含量低，多在0.5%左右；Olsen-P含量波动大，剖面9的50～80 cm土层和10的20～50 cm土层Olsen-P含量高，分别为360.19和139.38 g/kg，剖面6的50～80 cm最低，仅为2.23 g/kg；剖面9的全磷含量最高，其余土壤剖面间差异不明显。表1

表1 供试灰漠土基本理化性质

Table 1 Summarized physic-chemical properties of grey desert soils

剖面号pedons土层Soillayers(cm)pH有机质Soilorganicmatter(g/kg)粘粒含量Clay(%)碳酸钙CaCO3(%)游离氧化铁FreeFeoxides(%)Olsen-P(mg/kg)全磷TotalP(g/kg)10～208 8610 1116 369 680 3738 080 8720～508 864 6010 189 210 335 260 7950～808 624 5410 187 960 371 180 6020～208 817 1924 609 580 439 060 7220～508 926 0357 568 750 916 970 6450～808 993 9114 308 750 463 460 6030～208 3213 364 007 170 3612 850 8620～508 49 276 068 140 314 880 7950～808 25 4310 1810 150 342 800 6940～208 0123 5810 1810 130 7935 421 0520～508 6111 2710 189 920 785 070 7850～808 366 5012 246 820 901 660 7050～208 0110 1116 369 680 373 461 1420～508 313 7614 099 700 53162 140 6850～808 382 7712 039 340 553 740 5960～209 2911 1110 1820 890 5546 050 7820～508 995 646 0620 920 537 160 5850～808 896 9620 4822 211 092 230 5770～208 866 5822 5421 420 8418 160 6220～658 816 5828 5122 050 8521 390 5665～808 815 8542 9321 971 314 030 5380～209 3611 0214 0921 790 284 310 6520～509 369 2514 0921 990 3328 780 6850～809 129 3420 2722 170 177 540 6190～208 5729 1414 0920 980 334 600 5520～508 2523 375 8520 830 3597 081 1350～808 346 469 9720 550 50360 192 43100～208 4130 575 8520 000 4163 310 8220～508 7119 195 8519 330 33139 381 1550～808 359 027 9117 310 498 680 81

2.2 土壤磷等温吸附曲线及吸附参数

利用Langmuir等温吸附方程C/X=1/(k×Xm)+1/Xm×C，模拟供试土壤磷等温吸附特性[19]。以C/X对C作图得到相应的等温吸附参数。方程中，C为等温吸附平衡后溶液中磷的质量浓度(mg/L)；X为土壤吸磷量(mg/kg)；Xm为土壤最大吸磷量(mg/kg)；k为与土壤吸附能有关的常数。表2

研究表明，棕漠土和灰漠土的磷等温吸附曲线都很好的拟合了Langmuir等温吸附方程，相关性较好(R2=0.98)。供试土壤最大吸磷量(Xm)：南疆棕漠土平均为1 087.59 mg/kg；北疆灰漠土平均为820.77 mg/kg，南疆棕漠土比北疆灰漠土具有更强的磷吸附能力；与吸附能有关的k值为南疆土壤相对较大，北疆土壤相对较低。表3

利用origin软件对等温吸附结果作图。供试土壤磷等温吸附曲线具有相似的变化趋势，都是随着加入磷标准溶液浓度增加，土壤吸磷量呈先急剧增加后增加减缓，最后趋于一个最大饱和吸附量。北疆土壤剖面0～20 cm土层相比，达到某一平衡浓度时，剖面4土壤磷吸附量最小，其次为剖面3、剖面1和剖面2；20～50 cm土层，土壤磷吸附量依次排序为剖面2>剖面5>剖面1>剖面4>剖面3。南疆土壤最大磷吸附量高，尤其是剖面6、7、8的全剖面土壤、剖面9的表层0～20 cm土层土壤和剖面10的20～50 cm土层土壤。图1

表2 供试土壤的磷等温吸附方程的吸附参数

Table 2 Absorption parameters of isothermal absorption equation for phosphorus of soils

土壤类型SoiltypeXm(mg/kg)kR2范围Range平均Average范围Range平均Average平均Average灰漠土Greydesertsoil957±629821149 285±89 225126 090 98棕漠土Browndesertsoil869±4681088180 87±115 61169 950 98

注：图中：G—灰漠土，B—棕漠土，P—剖面

Note： G—grey desert soil，B—brown desert soil，P—pedon

图1 灰漠土和棕漠土磷等温吸附曲线

Fig.1 The adsorption isothermal curve for phosphorus of soils

2.3土壤理化性质之间与最大吸磷量相关关系

研究表明，供试灰漠土最大吸磷量与土壤pH值呈现显著正相关性，与有机质含量呈现显著负相关性，而与粘粒含量呈现出极显著正相关性，不受土壤CaCO3含量和游离氧化铁以及Olsen-P、全磷含量的影响。即随着土壤pH值、粘粒含量的增加，其最大吸磷量呈明显的上升趋势；随着土壤有机质含量的增加，其最大吸磷量呈现明显下降趋势，表明北疆灰漠土pH值、有机质、粘粒含量可以作为土壤磷水平的重要指标。表3

研究表明，供试棕漠土最大吸磷量与土壤pH值、粘粒含量呈现显著相关性，而与CaCO3含量呈现出极显著相关性。即随着土壤pH值、CaCO3含量、粘粒含量的增加，其最大吸磷量呈明显的上升趋势，表明南疆土壤中pH值、CaCO3含量、粘粒含量可以作为土壤磷肥力水平的重要指标。

南北疆土壤中pH值和粘粒含量均可以作为土壤磷水平的重要指标。新疆土壤富含碳酸钙和盐基离子，因而土壤含游离Ca2+较多，为土壤吸附固定磷提供了较多的固定基质[20]，同时也导致土壤pH值也维持较高的水平，而土壤pH值是影响土壤磷素有效性和固磷能力的重要土壤性质之一。表4

表3 供应灰漠土理化性质之间以及其与最大吸磷量之间的关系

Table 3 The correlation between the maximum phosphorus adsorption quantity(Xm) and physic-chemical properties of grey desert soils

XmpH有机质Organicmatter粘粒Clay碳酸钙CaCO3游离氧化铁FreeFeoxidesOlsen-P全磷TotalPXm1 000 517∗-0 472∗0 728∗∗0 173-0 0080 098-0 449pH1 00-0 459∗0 493∗-0 017-0 114-0 252-0 38有机质Organicmatter1 00-0 1910 140 257-0 0190 911∗∗粘粒Clay1 000 0920 478∗-0 028-0 28碳酸钙CaCO31 00-0 0370 2960 206游离氧化铁FreeFeoxides1 000 0110 051Olsen-P1 000 081全磷TotalP1 00

注：*在0.05水平(单侧)上显著相关；**在0.01水平(单侧)上显著相关，下同

Note：*Significant correlation at 0.05 level;**Significant correlation at 0.01 level, the same as below

表4 供应棕漠土理化性质之间以及其与最大吸磷量之间的关系

Table 4 The correlation between the maximum phosphorus adsorption quantity(Xm) and physic-chemical properties of brown desert soils

XmpH有机质Organicmatter粘粒Clay碳酸钙CaCO3游离氧化铁FreeFeoxidesOlsen-P全磷TotalPXm1 000 599∗-0 280 492∗0 814∗∗0 26-0 145-0 35pH1 00-0 410 300 612∗∗-0 12-0 498∗-0 499∗有机质Organicmatter1 00-0 615∗∗-0 36-0 410 1130 644∗∗粘粒Clay1 000 605∗0 691∗∗-0 406-0 426碳酸钙CaCO31 000 20-0 265-0 153游离氧化铁FreeFeoxides1 00-0 168-0 315Olsen-P1 000 2全磷TotalP1 00

2.4影响土壤吸附固磷能力主要因子的通径分析

基于相关分析可知土壤各理化性质之间存在不同的相关性，因而供试土壤理化性质与最大吸磷量之间显著或极显著的相关性并不能说明其对土壤吸附固磷能力具有显著或极显著的直接影响，也可能是间接影响。研究根据相关分析的结果利用通径分析进一步区分土壤性质对土壤吸附固定磷能力的直接影响和间接影响，其中北疆灰漠土选择pH值、有机质含量、粘粒含量3个因素，对供试灰漠土吸附固磷能力的直接影响和间接影响作通径分析；南疆棕漠土选择pH值、粘粒含量、碳酸钙含量3个因素，对供试其吸附固定磷能力的直接影响和间接影响作通径分析。

研究表明，北疆的3个自变量对Xm的直接影响中，粘粒含量的直接作用最大，有机质次之，pH值的直接作用最小。通过分析各个间接通径系数发现，粘粒含量通过pH值、有机质含量对Xm间接影响较小，而其本身对Xm的直接影响达到最大。有机质含量与Xm呈现显著负相关性，其通过pH值和粘粒含量间接影响通径系数较小。pH值通过粘粒含量对Xm的间接作用较大，其间接通径系数为0.316。pH值通过有机质含量对Xm的间接作用较小，其间接通径系数为0.15。但是由于pH值对Xm直接影响太小，二者的直接通径系数为0.052，所以pH值对Xm的改变影响不大。因此，在对Xm影响排序为，粘粒含量>有机质含量>pH值。表5

研究表明，南疆的3个自变量对Xm的直接影响中，碳酸钙含量的直接作用最大，粘粒含量次之，pH值的直接作用最小。通过分析各个间接通径系数发现，碳酸钙含量通过pH值和粘粒含量对Xm的间接影响也比较大。其中通过pH值对Xm的间接通径系数为0.436相对较大，而二者的相关性系数为0.814较大。pH值与Xm的相关性系数为0.599。因此，碳酸钙含量和pH值对Xm的增加具有重要作用。至于粘粒含量，其直接通径系数和间接通径系数均较小，对Xm的改变影响不大。因此，在对Xm影响中碳酸钙含量>pH>粘粒含量。表6

表5 灰漠土的土壤性质对供试土壤最大吸磷量(Xm)的通径分析

Table 5 The path analysis of physic-chemical properties on the maximum phosphorus adsorption quantity(Xm) of grey desert soils

自变量Independentvariable与Xm的相关系数CorrelationcoefficientwithXm直接通径系数Directpathcoefficient间接通径系数IndirectpathcoefficientpH有机质Organicmatter粘粒ClayrpH0 5170 0520 1500 3160 517∗有机质Organicmatter-0 472-0 326-0 024-0 122-0 472∗粘粒Clay0 7280 640 0260 0620 728∗∗

表6 棕漠土的土壤性质对供试土壤最大吸附量(Xm)的通径分析

Table 6 The path analysis of physic-chemical properties on the maximum phosphorus adsorption quantity(Xm) of brown desert soils

自变量Independentvariable与Xm的相关系数CorrelationcoefficientwithXm直接通径系数Directpathcoefficient间接通径系数IndirectpathcoefficientpH粘粒Clay碳酸钙CaCO3rpH0 5990 1620 0060 4300 599∗粘粒Clay0 4920 0190 0480 4250 492∗碳酸钙CaCO30 8140 7030 4360 0510 814∗∗

3 讨 论

3.1土壤理化性质对灰漠土和棕漠土磷吸附能力的影响

基于磷素循环的特点，土壤易吸附固定磷，导致磷素有效性低，大量施用磷肥又易导致水体富营养化，因而土壤磷素一直是学者们的研究热点问题。通过研究新疆南疆棕漠土和北疆灰漠土磷吸附特性，结果表明，新疆供试土壤最大吸磷量与pH值、有机质、粘粒、碳酸钙均呈现显著相关性而与游离氧化铁、全磷、速效磷无显著相关性。北疆灰漠土随着土壤pH值、粘粒含量的增加，其最大吸磷量呈明显的上升趋势；随着土壤有机质含量的增加，其最大吸磷量呈现明显下降趋势。棕漠土最大吸磷量与土壤pH值、粘粒含量呈现显著相关性，而与CaCO3含量呈现出极显著相关性。即随着土壤pH值、CaCO3含量、粘粒含量的增加，其最大吸磷量呈明显的上升趋势。

前人研究业已证明土壤有机质是影响土壤吸附固定磷能力的重要影响因素之一[19,21]。土壤有机质含量也是影响北疆供试灰漠土吸附固定磷能力的主要因素之一。土壤有机质可以通过自身矿化释放出磷，其有机阴离子也可参与竞争土壤固相表面的专性吸附点从而降低对磷的吸附固定；同时有机质分解产生的有机酸可溶解石灰性土壤中的钙镁磷酸盐从而释放磷素[22]，因而有机质含量越高，土壤对磷吸附固定作用越弱，磷有效性越高。

新疆北疆灰漠土和南疆棕漠土吸附固磷能力共同点都有粘粒。土壤无机胶体是粘粒的重要组成部分，是原生矿物经风化作用形成的粒径小，具有巨大比表面积和比表面能的次生粘土矿物，包括硅酸盐，铁、铝氧化物和层状硅酸盐矿物。在土壤磷吸附过程中，胶体中表面具有羟基或水合基的非晶形硅酸盐，铁、铝氧化物和水合氧化物以及层状硅酸盐矿物的边面断键处可与溶液中的H2PO4-之间发生配位交换反应，因而土壤粘粒具有很强的吸附水相中正磷酸盐的能力。相关研究已证明实验的供试土壤中主要粘土矿物是伊利石，Nicolas等[20]研究提出在中性到碱性环境条件中，吸附磷的主要矿物是伊利石，新疆南北疆土壤中存在大量伊利石矿物，也为磷吸附提供了固定基质，因而新疆南北疆土壤中粘粒的含量越高，比表面能越大，配位交换能力越强，磷吸附能力也越强。

新疆南、北疆土壤CaCO3含量高，尤其是南疆棕漠土碳酸钙含量高达20%以上，使土壤pH值高，呈碱性反应。土壤pH值是影响土壤磷素有效性和固磷能力的重要性质之一，已有研究也表明土壤中CaCO3是石灰性土壤吸附固磷的主要基质[9]，土壤中CaCO3提供的Ca2+，起着化学沉淀磷酸根离子的作用。随着pH值升高和CaCO3含量的增加，南疆土壤最大吸磷量均呈增加趋势，pH值和CaCO3分别与最大吸磷量呈极显著正相关。表明新疆南、北疆土壤随着CaCO3含量的增加，土壤pH值与活性钙含量均增高，对加入土壤中磷酸根离子的化学沉淀和吸附固定作用增强，因而土壤固磷能力增强，容量也增大。

3.2灰漠土和棕漠土磷吸附容量差异性

研究表明，南疆土壤和北疆土壤的磷等温吸附曲线都很好的拟合了Langmuir等温吸附方程，供试土壤最大吸磷量(Xm)：南疆平均为1 087.59 mg/kg，北疆土壤平均为820.77 mg/kg，南疆棕漠土比北疆灰漠土具有更强的磷吸附能力。

基于影响两种土壤磷吸附能力的土壤理化性质基本相同，分析认为南北疆供试土壤吸附固磷机理相同，但因土壤理化性质的差异而导致吸附固定磷能力与容量不同。李淑玲[9]利用纯碳酸钙和物理性粘粒吸磷的模拟试验，提出过碳酸钙的固磷强度远大于物理粘粒，尹金来等[23,24]也提磷与土壤碳酸钙之间的沉淀反应非常突出。 供试的南疆棕漠土中碳酸钙含量高达20%左右，土壤pH值也高于北疆灰漠土，因而使得南疆棕漠土固定磷能力强于北疆灰漠土固定磷能力。

4 结 论

新疆位于欧亚大陆腹地，当地降雨量少，蒸发强烈，土壤淋溶作用弱，碳酸钙在土壤表层聚集明显，土壤呈碱性至极碱性反应；降雨量少，地表植被覆盖度低，土壤有机质含量低。因南疆地处暖温带极端干旱气候，形成地带性土壤为棕漠土；北疆为温带干旱-半干旱气候，其地带性土壤为灰漠土。新疆南疆棕漠土和北疆灰漠土的土壤最大吸磷量与pH值、有机质、粘粒、碳酸钙均呈现显著相关性而与游离氧化铁，全磷，速效磷无显著相关性。其中北疆灰漠土的土壤pH值、粘粒含量与最大吸磷量呈正相关关系，土壤有机质含量与最大吸磷量负相关关系。南疆棕漠土随着土壤pH值、CaCO3含量、粘粒含量的增加，其最大吸磷量都呈明显的上升趋势。两种地带性土壤磷等温吸附曲线都很好的拟合了Langmuir等温吸附方程，相关性较好。由于供试的南疆棕漠土碳酸钙含量和pH值均高于北疆灰漠土，因而南疆棕漠土比北疆灰漠土具有更强的磷吸附能力，供试南疆棕漠土最大吸磷量平均为1 087.59 mg/kg；北疆灰漠土平均为820.77 mg/kg。

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InfluencingFactorsonPhosphorusAdsorptionCharacteristicsofZonalSoilsinXinjiang

HE Shuai1, YIN Fei-hu1, XIE Hai-xia2

(1.XinjiangAcademyofAgriculturalReclamationSciences,ShiheziXinjiang832000,China; 2.CollegeofAgronomye,ShiheziUniverisity,ShiheziXinjiang832003,China)

【Objective】 The phosphorus absorption characteristics of the grey desert soils and the brown desert soils were studied to clarify the relationship of the highest P sorption capacity and the soil basic properties, thus screening the main soil properties affecting the adsorption capacity of phosphorus in Xinjiang's zonal soils.【Method】The samples of grey desert soil in northern Xinjiang and brown desert soil in southern Xinjiang were collected and the isothermal adsorption experiments were carried out.【Result】Phosphorus isothermal adsorption curve of the zonal soils in Xinjiang were well fitting the Langmuir isothermal adsorption curve. With the increase of clay contents and pH values, phosphorus adsorption capacity of the grey desert soils in northern Xinjiang increased. High organic matter contents of grey desert soils was not benefitial to phosphorus adsorption. The calcium carbonate content of the brown desert soils affected directly phosphorus adsorption capacity by pH value and the CaCO3contents. The phosphorus adsorption capacity of grey desert soils and brown deserts soils had no obvious relationship with the content of free Fe oxides, Olsen-P and total phosphorus.【Conclusion】Because brown desert soil has higher content of CaCO3and pH value than that of grey desert soils, it has stronger phosphorus adsorption ability than grey desert soils. The maximum P adsorption capacities (Xm) of the brown desert soil in southern Xinjiang is average 1,087.59 mg/kg and that of the grey desert soil in northern Xinjiang is average 820.77 mg/kg.

Xinjiang; zonal soils; grey desert soil; brown desert soil; phosphorus; isothermal adsorption

Xie Hai-xia(1977-), female, native place: Chengdu, Sichuan. Associate professor, research field: Soil and plant nutrition. (E-mail):xjndxhx@163.com

10.6048/j.issn.1001-4330.2017.08.018

2017-06-07

国家自然科学基金项目“新疆盐渍化土壤粘土矿物及其对成土环境的指示”(41361051)，兵团重大科技专项“兵团南疆垦区耕地盐渍化调控防治方法研究”(2015AA001-2)

何帅(1976-)，男，山东文登人，助理研究员，硕士，研究方向为土壤和节水灌溉，(E-mail)xjshzhs@163.com

谢海霞(1977-)，女，四川成都人，副教授，研究方向为土壤与植物营养，(E-mail)xjndxhx@163.com

S158

：A

：1001-4330(2017)08-1513-10

Supported by: NSFC " Clay Minerals Evoluation in Salinized Soil of Xinjiang and their Indication of Soil Forming Environment"(41361051)；Key Science and Technology Projects of Xinjiang Production and Construction Corps "Study on Regulation and Control Methods of Cultivated Land Salinization in Reclamation Area in Southern Xinjiang"(2015AA001-2)