聚磷酸铵在紫色土壤中的吸附-解吸特征

袁太艳，严正娟，*，黄成东，张志业，王辛龙

(1.四川大学 化学工程学院，磷资源综合利用与清洁加工教育部工程研究中心，四川 成都 610065； 2.中国农业大学 资源与环境学院，国家农业绿色发展研究院，植物-土壤相互作用教育部重点实验室，北京 100193)

磷肥是支撑国家农业发展、保障粮食安全的重要基础。然而，传统磷肥(正磷酸盐肥料)的利用率非常低[1]，引发的资源浪费和环境污染问题十分突出。磷肥施入土壤后极易被吸附固定[2]，是导致其利用率低的主要原因。如何减少土壤对磷的固定、促进磷素释放，尽可能发挥磷肥后效，从而提高磷肥利用率，是肥料产品研发中需要考虑与解决的核心和关键问题。

水溶性聚磷酸铵[APP，(NH4)n+2PnO3n+1，n<20，又称农用APP]，具有良好的水溶性和对中微量金属元素的螯合性[3-4]，是高效肥料的理想磷源，在实际运用中表现出良好的肥效[2，5-7]。近年来，APP在全球农业中的应用日益增加。通常认为，与传统磷肥相比，APP不易被土壤固定[8-9]，是导致其磷素利用效率相对较高的关键作用机制。

吸附是土壤磷素固定的关键过程之一。已有研究主要关注了焦磷酸盐在土壤中的吸附特征[10-11]。Al-Kanani等[10]的研究表明，土壤和针铁矿对焦磷酸根的吸附量低于正磷酸根。然而，也有研究结果表明，土壤或矿物对焦磷酸根的吸附量高于正磷酸根[12-14]。由此可见，土壤对聚磷酸盐的吸附能力与正磷酸盐不同，且不同土壤中的差异较大[2，15]。

APP中同时含有多种形态的磷，与含单一磷素形态的磷肥相比，其在土壤中的吸附过程更为复杂。目前，学界尚不清楚土壤对含多种磷素形态的APP的吸附能力，及APP中不同磷素形态对磷素吸附的贡献。磷素解吸是磷素吸附反应的逆过程，是土壤供应磷素的关键过程。然而，关于APP吸附如何影响土壤本身对磷的释放，以及被土壤吸附的APP的解吸特征等科学问题，相关认识还不清晰。

综上，APP施入导致的土壤磷素吸附-解吸过程是影响APP肥效的关键过程，且这一过程受土壤类型的影响。尽管目前APP在我国肥料产业中已经得到了一定的发展，但尚缺乏对APP施入土壤后吸附-解吸特征的研究，这严重限制了APP类肥料高效施用技术的形成，以及新型APP类肥料的研发。为此，本研究拟以典型的酸性和石灰性紫色土壤为研究对象，结合多种研究测定方法，系统研究我国目前主流的两种农用APP在不同紫色土壤上的吸附-解吸特征，及其与磷酸二氢铵(MAP)的差异性，以期为APP在紫色土壤中的高效施用和新型肥料研发提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试土壤和磷源

供试酸性和石灰性紫色土壤分别采自四川省自贡市荣县乐德镇和四川省资阳市雁江区松涛镇。土壤采集后，挑选去除根系和作物残渣，风干，混匀，过2 mm筛后备用。经测定，将供试土壤的理化性质整理于表1。

供试磷源为聚磷酸铵18-58(APP1)、聚磷酸铵11-37(APP2)和磷酸一铵(MAP，分析纯)，分别购自贵州川恒化工股份有限公司、广西越洋化工集团和成都市科隆化学品有限公司。将两种APP的磷素形态分布整理于表2。

1.2 吸附-解吸试验

称取1.00 g供试风干土样于50 mL离心管中，分别加入含不同磷源(MAP、APP1和APP2)质量浓度为0、1、5、10、20、50、100、150、200、250、300 mg·L-1的0.01 mg·L-1KCl溶液25 mL，并加入两滴甲苯以抑制微生物活性。将离心管平放于恒温摇床中，振荡24 h(25 ℃、180 r·min-1)。振荡结束后，25 000×g离心8 min，过0.45 μm滤膜，收集滤液，测定全磷和正磷酸盐含量。

表1 供试土壤的基本性质

吸附试验后，向每个离心管中加入25 mL 0.01 mol·L-1KCl溶液，之后采用与磷吸附相同的程序(振荡、离心、过滤和测定)进行磷解吸试验。每个处理重复3次。

1.3 测定指标与方法

吸附-解吸试验平衡液中的正磷酸盐含量直接采用钼蓝比色法测定，全磷含量采用浓酸消煮-钼蓝比色法测定，所用仪器为AA3连续流动分析仪[水尔分析仪器(德国)有限公司]。聚磷酸盐含量为全磷与正磷酸盐含量之差。此外，对50、100、300 mg·L-1添加条件下的吸附平衡液，用离子色谱法测定其中不同聚合度磷素形态的含量，所用仪器为ICS-600离子色谱仪(美国Thermo Fisher)，用vario TOC总有机碳分析仪(德国Elementar)测定溶解有机碳(DOC)含量，用Optima7000DV电感耦合等离子体发射光谱仪(美国PerkinElmer)测定Ca、Fe、Al含量，用上海雷磁PHS-3E型酸度计(上海仪电科学仪器有限公司)测定溶液pH值。

1.4 计算方法

1.4.1 磷素吸附和解吸

磷素吸附量为磷添加量与平衡液中磷含量的差值，计算公式如下：

Q=(C0-Ct)×V/m。

(1)

式(1)中：Q为吸附量，mg·kg-1；C0为初始质量浓度，mg·L-1；Ct为平衡质量浓度，mg·L-1；V为加入样品中的溶液体积，mL；m为土壤干重，g。

表2 供试磷源的分子量、pH值和磷形态分布

磷素解吸率为磷解吸量(mg·kg-1)与磷吸附量(mg·kg-1)的百分比。

1.4.2 吸附等温方程

使用Langmuir和Freundlich等温线计算各种磷吸附参数。

1)Langmuir吸附等温线：

C/S=1/(KL·Smax)+C/Smax。

(2)

式(2)中：Smax为最大吸附量，mg·kg-1；KL为与磷结合能相关的朗格缪尔常数，L·mg-1；C，平衡浓度，mg·L-1；S，平衡吸附量，mg·kg-1。

土壤的磷缓冲容量(PBC)由KL和Smax的乘积估算；土壤磷饱和度(DPS)是指土壤中已经吸附的磷占总容量的百分比，其值等于有效磷含量与有效磷含量和磷最大吸附量之和的百分比，其中有效磷含量指用0.5 mol·L-1NaHCO3提取的磷(浸提液中土壤、溶液的质量体积比为1∶20)。

2)Freundlich吸附等温线：

lgS=lgKF+nlgC。

(3)

式(3)中：KF为Freundlich吸附系数(L·kg-1)，n为与吸附强度相关的常数。

1.5 数据处理

采用Microsoft Excel 2013软件整理数据。使用SPSS 18.0软件进行方差分析。采用Origin 2018软件制图。

2 结果与分析

2.1 聚磷酸铵在紫色土壤中的吸附特征

2.1.1 全磷吸附特征

随着磷添加量的增加，酸性紫色土壤对MAP全磷的吸附量逐渐增大(图1)，对APP全磷的吸附量呈先增加后降低的趋势，当磷添加量分别为200、100 mg·L-1时，APP1和APP2的吸附量分别达到最高值(分别为600、518 mg·kg-1)。当磷添加量为1～150 mg·L-1时，酸性紫色土壤对两种APP的吸附大于MAP；当磷添加量为150～300 mg·L-1范围内时，土壤对MAP的吸附量超过APP2，并在磷添加量>250 mg·L-1时超过APP1。整体而言，酸性紫色土壤对APP1的吸附高于APP2。

石灰性紫色土壤对3种磷源的全磷吸附量均随着磷添加量的增加而增加，当磷添加量为300 mg·L-1时，对APP1和APP2的吸附量分别达到3 817、3 335 mg·kg-1。与MAP相比，石灰性紫色土壤对两种APP的吸附量均明显增大。当磷添加量为1～20 mg·L-1时，石灰性紫色土壤对APP1和APP2的吸附量差异不大；当磷添加量为50～150 mg·L-1时，石灰性紫色土壤对APP1的吸附量小于APP2；当磷添加量超过150 mg·L-1时，石灰性紫色土壤对APP1的吸附量大于APP2，且两者的差值逐渐扩大。

图1 酸性紫色土壤(A)和石灰性紫色土壤(B)对不同磷源全磷的吸附等温曲线Fig.1 Adsorption isotherm of total P of different P sources in acid purple soil (A) and calcareous purple soil (B)

随着磷添加量的增加，两种紫色土壤对3种磷源的吸附率先快速降低而后逐渐稳定(图2)。在酸性紫色土壤上，3种磷素的吸附率最终均维持在10%左右；在石灰性紫色土壤上，MAP的吸附率维持在15%左右，而APP的吸附率维持在60%左右。与吸附量的相对大小关系相同，在酸性紫色土壤上，当磷添加量不超过150 mg·L-1时，APP的吸附率大于MAP，当磷添加量大于150 mg·L-1时，MAP的吸附率大于APP2；在石灰性紫色土壤上，APP的吸附率远大于MAP。

图2 酸性紫色土壤(A)和石灰性紫色土壤(B)对不同磷源的全磷吸附率Fig.2 Adsorption rate of total P of different P sources by acid purple soil (A) and calcareous purple soil (B)

当磷添加量为1～100 mg·L-1时，分别用Langmuir方程和Freundlich方程对吸附数据进行拟合，得到磷素吸附参数(表3)。结果显示，酸性紫色土壤对MAP和APP2的吸附更适于用Freundlich方程拟合(R2分别为0.986和0.947)，对APP1的吸附则更适于用Langmuir方程拟合(R2为0.961)。基于拟合结果判断，酸性紫色土壤对两种APP的吸附容量和结合力要大于MAP。石灰性紫色土壤对3种磷源的吸附均适于用Freundlich方程拟合(R2为0.922～0.995)。由Freundlich方程的拟合参数判断，石灰性紫色土壤对APP的吸附能力也要强于MAP。

表3 不同磷源处理下土壤中磷素(1～100 mg·L-1)吸附的Langmuir和Freundlich方程拟合结果

2.1.2 聚磷酸铵中不同形态磷对全磷吸附的贡献

酸性紫色土壤对APP1中正磷酸盐的吸附量，在磷添加量为1～20 mg·L-1时变化较小，基本维持在30 mg·kg-1(图3)；但当磷添加量超过20 mg·L-1时，随着磷添加量的增加，其吸附量整体逐渐减小并出现负吸附(当磷添加量为100 mg·L-1时，其吸附量有所增加)。酸性紫色土壤对APP2中正磷酸盐的吸附总体上是一个缓慢减小的过程，当磷添加量超过50 mg·L-1时开始出现负吸附现象。正磷酸盐出现负吸附的现象表明，聚磷酸盐吸附促进了土壤中原有正磷酸盐的释放。

随着磷添加量的增加，石灰性紫色土壤对APP1和APP2中正磷酸盐的吸附量均呈先增加后减小的趋势，并分别在总磷添加量为200、150 mg·L-1时达到峰值(分别为434、938 mg·kg-1)。

正磷酸盐，n=1；聚磷酸盐，n≥2。下同。A，APP1，酸性紫色土壤；B，APP2，酸性紫色土壤；C，APP1，石灰性紫色土壤；D，APP2，石灰性紫色土壤。Ortho-P， n=1； Poly-P， n≥2. The same as below.A， APP1， acid purple soil； B， APP2， acid purple soil； C， APP1， calcareous purple soil； D， APP2， calcareous purple soil.图3 APP中不同形态磷对紫色土壤磷素吸附的贡献Fig.3 Contribution of different forms of P in ammonium polyphosphate (APP) to P adsorption in purple soil

总的来看，两种紫色土壤对APP1和APP2中聚磷酸盐吸附的变化趋势均与相应土壤中全磷的吸附类似。

为进一步揭示APP中不同磷素形态对磷素吸附的贡献，选择总磷添加量为50、100、300 mg·L-1的吸附平衡液，采用离子色谱法测定平衡液中各形态磷的分布，计算APP中不同形态磷的去向(图4)。结果同样显示，APP中聚磷酸盐对于总磷吸附的贡献明显高于正磷酸盐。在磷添加量为50、100、300 mg·L-1的情况下，酸性紫色土壤对APP1的吸附平衡液中正磷酸盐的比例较吸附前分别增加了3.0、4.1、0.3百分点；在磷添加量为100 mg·L-1的情况下，酸性紫色土壤对APP2的吸附平衡液中正磷酸盐的比例较吸附前增加了3.6百分点。这说明，在一定的磷添加量下，APP能够促进土壤中原有正磷酸盐的释放。但是，在300 mg·L-1的磷添加量下，APP对土壤中原有正磷酸盐的释放作用不明显。这可能与高浓度下APP螯合金属离子的能力增加、总的吸附量降低有关。在石灰性紫色土壤上，没有出现平衡液中正磷酸盐含量高于吸附前的现象。

酸性紫色土壤在3种磷添加量下均100%吸附APP1中的焦磷酸盐。APP2中的焦磷酸盐、三聚磷酸盐、四聚磷酸盐、五聚磷酸盐、六聚磷酸盐和七聚磷酸盐，在磷添加量为50 mg·L-1时对总磷吸附的贡献分别为46.1%、32.9%、9.0%、7.5%、3.7%和0(七聚磷酸盐未检出)，在磷添加量为100 mg·L-1时对总磷吸附的贡献分别为48.5%、25.1%、17.2%、6.6%、1.8%和0.8%，在磷添加量为300 mg·L-1时对总磷吸附的贡献分别为53.3%、16.1%、14.2%、0(五聚磷酸盐未检出)、0(六聚磷酸盐未检出)和0.5%。随着磷添加量的增加，APP2中焦磷酸盐对磷素吸附的贡献增加，其余形态的贡献降低。

对石灰性紫色土壤而言，APP1中正磷酸盐和焦磷酸盐在磷添加量为50 mg·L-1时对总磷吸附的贡献分别为23.5%和76.5%，在磷添加量为100 mg·L-1时对总磷吸附的贡献分别为14.3%和85.7%，在磷添加量为300 mg·L-1时对总磷吸附的贡献分别为13.9%和86.1%。APP2中的正磷酸盐、焦磷酸盐、三聚磷酸盐、四聚磷酸盐、五聚磷酸盐、六聚磷酸盐和七聚磷酸盐，在磷添加量为50 mg·L-1时对总磷吸附的贡献分别为16.3%、36.1%、28.6%、12.9%、4.8%、1.2%和0(七聚磷酸盐未检出)，在磷添加量为100 mg·L-1时对总磷吸附的贡献分别为10.9%、39.2%、29.6%、14.4%、4.6%、1.1%和0.3%，在磷添加量为300 mg·L-1时对总磷吸附的贡献分别为11.8%、45.5%、22.6%、14.4%、4.9%、0.8%和0.1%。随磷添加量的增加，APP1和APP2中焦磷酸盐对磷素吸附的贡献增加，正磷酸盐的贡献降低(APP2，磷添加量为300 mg·L-1时除外)。

A，APP1，酸性紫色土壤；B，APP2，酸性紫色土壤；C，APP1，石灰性紫色土壤；D，APP2，石灰性紫色土壤。a，吸附前；b，吸附后。P1，正磷酸盐；P2，焦磷酸盐；P3，三聚磷酸盐；P4，四聚磷酸盐；P5，五聚磷酸盐；P6，六聚磷酸盐；P7，七聚磷酸盐。A， APP1， acid purple soil； B， APP2， acid purple soil； C， APP1， calcareous purple soil； D， APP2， calcareous purple soil. a， Before adsorption； b， After adsorption. P1， Orthophosphate； P2， Pyrophosphate； P3， Tripolyphosphate； P4， Tetraphosphate； P5， Pentaphosphate； P6， Hexaphosphate； P7， Heptaphosphate.图4 不同浓度APP在紫色土壤中吸附平衡时的磷素去向Fig.4 P fate at adsorption equilibrium of ammonium polyphosphate (APP) in purple soil

2.1.3 吸附平衡液中的pH值、金属离子和有机碳含量

在酸性紫色土壤上，与不添加磷源(pH值4.68)相比，以MAP为磷源，吸附平衡液的pH值均略有降低(图5)；以APP为磷源，吸附平衡液的pH值明显增大，且随磷添加量的增加而增大，加入APP2时pH值的变化更为突出，增量可达1.9～2.5个pH单位。

在石灰性紫色土壤中，与不添加磷源(pH值7.15)相比，以MAP和APP1为磷源时，吸附平衡液的pH值均呈下降趋势，且下降量随磷添加量的增加而增大；以APP2为磷源时，吸附平衡液的pH值变化很小。

相同磷添加量下，柱上无相同字母的表示差异显著(P<0.05)。下同。Bars marked without the same letters indicated significant difference at P<0.05 under the same P addition amount. The same as below.图5 不同磷源对酸性紫色土壤(A)和石灰性紫色土壤(B)吸附平衡液pH值的影响Fig.5 Effects of different P sources on pH of adsorption equilibration of acid purple soil (A) and calcareous purple soil (B)

相较于石灰性紫色土壤，两种APP对酸性紫色土壤平衡液的pH值影响更大。这可能是由于酸性紫色土壤自身的pH值较低，与APP溶液间的pH值相差较大。

对酸性紫色土壤而言，不加磷源时，吸附平衡液中的Ca、Al含量分别为14.7、0.5 mg·L-1，Fe未检出。与不加磷源相比，酸性紫色土壤中添加不同浓度的MAP对其吸附平衡液中Ca、Fe、Al含量的影响较小(图6)。与添加MAP相比，添加APP显著(P<0.05)降低了平衡液中的Ca含量(除300 mg·L-1的APP2外)，显著增加了平衡液中的Fe、Al含量，分别增加了128～299倍和20～42倍。

图6 不同磷源下酸性紫色土壤(A、C、E)和石灰性紫色土壤(B、D、F)磷素吸附平衡液中的Ca(A、B)、Fe(C、D)、Al(E、F)含量Fig.6 Concentrations of Ca (A， B)， Fe (C， D) and Al (E， F) in adsorption equilibration solutions of acid purple soil (A， C， E) and calcareous purple soil (B， D， F) with different P sources

对石灰性紫色土壤而言，不加磷源时，吸附平衡液中的Ca含量为88.6 mg·L-1，Fe、Al未检出。与不加磷源相比，添加MAP使吸附平衡液中的Ca含量增加，但对Fe、Al含量几乎没有影响。与添加MAP相比，添加APP显著(P<0.05)降低了平衡液中的Ca的含量，降幅在30.1%～84.2%，同时显著(P<0.05)增加了吸附平衡液中的Fe、Al含量(除300 mg·L-1的APP1，及50 mg·L-1的APP1和APP2外)，增幅达418.2%～8 969.2%。

不加磷源条件下，酸性和石灰性紫色土壤吸附平衡液中的DOC含量分别为1.7、2.0 mg·L-1。与不加磷源相比，3种磷源均使两种土壤吸附平衡液中的DOC含量增加，尤其是APP(图7)。当磷添加量为50、100、300 mg·L-1时，酸性紫色土壤对APP吸附平衡液中的DOC含量分别为添加MAP时的2.2～2.4、2.9～3.5、5.8～6.6倍，差异显著(P<0.05)；石灰性紫色土壤对APP吸附平衡液中的DOC含量分别为添加MAP时的1.8、1.3～3.0、2.2～2.4倍，同样差异显著(P<0.05)。

图7 不同磷源下酸性紫色土壤(A)和石灰性紫色土壤(B)磷素吸附平衡液中的溶解有机碳(DOC)含量Fig.7 Concentrations of dissolved organic carbon (DOC) in adsorption equilibration solutions of acid purple soil (A) and calcareous purple soil (B) with different P sources

2.2 聚磷酸铵在紫色土中的解吸特征

2.2.1 全磷解吸特征

当磷添加量为1～100 mg·L-1时，以全磷解吸量为纵坐标，全磷吸附量为横坐标作全磷等温解吸曲线，可以看出，两种紫色土壤对3种磷源的解吸量均随吸附量的增加而增加(图8)。当吸附量不超过200 mg·kg-1时，酸性紫色土壤对MAP的解吸整体大于APP，但当吸附量超过300 mg·kg-1时，酸性紫色土壤对APP的解吸量大于MAP。当吸附量不超过500 mg·kg-1时，石灰性紫色土壤对MAP的解吸要大于APP，对APP1和APP2的解吸量差异较小；但当吸附量超过500 mg·kg-1时，随吸附量增加，石灰性紫色土壤对APP2的解吸量逐渐大于APP1。

图8 不同磷源下酸性紫色土壤(A)和石灰性紫色土壤(B)上全磷的解吸等温曲线Fig.8 Desorption isotherms of total P on acid purple soil (A) and calcareous purple soil (B) of total P in different soils with different P sources

2.2.2 不同形态磷的解吸特征

当磷添加量为1～100 mg·L-1时，吸附APP1或APP2的两种紫色土壤中正磷酸盐和聚磷酸盐的解吸量均随总磷吸附量的增加而增加(图9)。当APP1、APP2吸附量较低时，酸性紫色土壤中正磷酸盐的解吸量大于聚磷酸盐；当APP1、APP2吸附量较高时，酸性紫色土壤中聚磷酸盐的解吸量大于正磷酸盐。

图9 APP1(A、C)和APP2(B、D)中不同形态磷在酸性紫色土壤中的解吸量(A、B)和解吸率(C、D)Fig.9 Desorption amount (A， B) and rate (C， D) of different forms of P in APP1 (A， C) and APP2 (B， D) in acid purple soil

吸附APP1的石灰性紫色土壤中，正磷酸盐的解吸量始终大于聚磷酸盐(图10)；吸附APP2的石灰性紫色土壤中，正磷酸盐和聚磷酸盐的解吸量规律与酸性紫色土壤的解吸规律一致。就解吸率而言，两种APP在两种土壤中均表现为正磷酸盐的解吸率高于聚磷酸盐，且在某些情况下超过100%。由此可知，APP能够促进土壤中正磷酸盐的释放。

图10 APP1(A、C)和APP2(B、D)中不同形态磷在石灰性紫色土壤中的解吸量(A、B)和解吸率(C、D)Fig.10 Desorption amount (A， B) and rate (C， D) of different forms of P in APP1 (A， C) and APP2 (B， D) in calcareous purple soil

3 讨论

本研究中，在酸性紫色土壤上，随磷添加量增加，土壤对APP的吸附呈先增加后降低的变化趋势。APP能够螯合中、微量元素[15-16]。高浓度下，APP的螯合能力增强，进而导致酸性紫色土壤对其吸附降低。同时，APP能够促进土壤中微量元素的释放。与添加MAP相比，添加APP显著增加了吸附平衡液中的Fe、Al含量，尤其是在高浓度下，但是降低了Ca的含量(APP2，磷添加量为300 mg·L-1除外)。APP吸附平衡液中Ca含量较低，可能与其pH值较高有关。同时，土壤对APP更强的吸附作用，导致其带有更多的负电荷，也会降低溶液中的Ca含量[12]。当磷添加量为300 mg·L-1时，高浓度的APP2螯合作用明显，促进了Ca的释放，而低聚合度的APP1的螯合能力不如APP2[17]，因而相对于MAP来说并未促进Ca的释放。兰国志[16]的研究发现，APP对微量元素Mg、Cu和Fe均有显著的螯合活化作用。许德军[18]的研究表明，APP对Fe的螯合作用强于对Ca、Mg的螯合。这与本研究中APP表现出极强的促进Fe释放的作用一致。

随着磷添加量的增加，石灰性紫色土壤对APP的吸附始终呈上升趋势。土壤黏粒、CaCO3、铁铝氧化物是影响土壤磷吸附的重要因素[19-20]。本研究中，石灰性紫色土壤的黏粒、CaCO3和游离态铁铝氧化物含量高，吸附位点多，且土壤本身的有效磷含量低，磷吸附饱和度低，因而对磷的吸附固定能力更强。尽管由于APP的螯合作用明显促进了Fe、Al的释放，但是石灰性紫色土壤中水溶性Ca含量高，Ca与APP发生沉淀作用的可能性更强，进而导致平衡液中Ca浓度显著降低。由此可见，在一定磷浓度条件下，APP能够促进土壤中微量元素的释放，同时会影响土壤对磷素的吸附固定。这与高艳菊等[17]的研究结果一致。

通常认为，与传统的正磷酸盐肥料相比，APP在土壤中不易被固定是其提高磷素利用率的关键作用机制[21]。Al-Kanani等[10]的研究表明，土壤和针铁矿对焦磷酸盐的吸附量低于正磷酸盐。然而，也有研究结果表明，土壤或矿物对焦磷酸盐的吸附量高于正磷酸盐[13，22]。本研究中，对酸性紫色土壤而言，在低磷添加量下，APP的吸附量大于MAP，而在较高的磷添加量下，MAP的吸附量则超过了APP。由此可见，APP与MAP在土壤中的吸附差异特征也受磷添加量和土壤磷素状况的影响，并具体表现为：在低磷饱和度土壤和/或低磷添加量条件下，紫色土壤对APP的吸附量大于MAP，随着磷添加量的增加，高磷饱和度土壤对MAP的吸附则超过APP。本研究中，两种紫色土壤对APP的吸附均以聚磷酸盐，尤其是焦磷酸盐的吸附为主。Mnkeni等[23]的研究指出，焦磷酸盐具有溶解有机物的能力，可以暴露更多的土壤矿物表面以吸附焦磷酸盐。本研究同样表明，APP显著增加了吸附平衡液中的DOC含量。此外，随着磷添加量的增加，酸性紫色土壤对APP中正磷酸盐的吸附整体呈下降趋势，并出现负吸附现象；石灰性紫色土壤对APP中正磷酸盐的吸附呈现先增加后降低的变化趋势。因此，在一定情况下，APP之所以能提高磷素的有效性，并不是因为降低了其本身被土壤的吸附固定，而是促进了土壤中原有正磷酸盐的释放[12]。同时，被吸附的APP中正磷酸盐的解吸率要高于聚磷酸盐，进而保持了土壤中较高的正磷酸盐供应。

APP在土壤中的吸附和解吸特征受其自身聚合度分布的影响。本研究中，在低磷条件下，紫色土壤对两种APP吸附固定的差异性较小，在高磷添加条件下，差异变大，整体表现为土壤对APP1(低聚合度分布)的吸附要大于APP2(高聚合度分布)，这主要与前者所含的聚磷酸盐主要为焦磷酸盐(焦磷酸盐是APP中磷素固定的最大贡献者)，而后者包含聚合度为2～7的聚磷酸盐有关。同时，由于APP2中含有高聚合度的磷素形态，因此其螯合性能更强。

综上，与MAP相比，在低磷饱和度土壤和/或低磷添加量条件下，紫色土壤对APP的吸附力更强，且以APP中的聚磷酸盐为主，能够促进土壤中原有磷素的释放，且被吸附的APP中正磷酸盐的解吸率高于聚磷酸盐，能够保持土壤溶液中正磷酸盐的有效供应；在高磷条件下，当聚磷酸盐对中、微量元素的螯合能力加强到一定程度后，能够使得APP被吸附固定的量降低，磷的固定仍以聚磷酸盐为主，释放则以正磷酸盐的解吸率更高，因而保持在土壤溶液中的磷浓度更高。综上，APP促进磷素释放是其提高磷素利用效率的重要机制，而聚磷酸盐施入土壤后在前期的吸附固定可以进一步保证后期磷素的持续供应。同时，APP自身的磷素形态分布特点也会影响其施入土壤后的有效性。因此，在实际应用中，需要综合考虑APP的聚合分布，实现APP的合理高效利用。