全文总字数：4263字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

搜集、查阅相关书籍、知识文献，了解磷在农业生态圈中所处的地位和作用，以基于在土壤中施铝处理鸡粪实验，探求干湿度对磷在土壤中存在的含量及其吸附指数的影响，其实验结果可用于干旱时对土壤中磷的处理，以及在农业中如何保证磷能有效作用。

国内外研究现状

随着人口大爆炸的加剧，人口众多与粮食供给不足之间的矛盾益突出，如何提高粮食产量已是刻不容缓的问题。在限制植物生长的主要元素中，磷是其中之一，其主要以难溶的矿物态存在在土壤中，施入土壤的可溶性磷肥，绝大部分很快发生化学沉淀固定和专性吸附，转变成无效态磷，因而难以被植物所吸收利用的，导致当季作物对磷肥的利用率很低。因此，土壤中大量累积了的难溶的无效态磷肥，我国北方的石灰性土壤中尤其严重，这类磷占有的比重较大，释放这些被固定在土壤中的磷对于减少磷肥使用量，提高土壤磷素有效性具有重要意义。

干湿变化是土壤经历的最广泛的非生物胁迫形式之一，是大自然存在的一种普遍现象。早在1925 年，就有学者开始研究干湿变化对土壤产生的影响。引发干湿变化的因素有很多，降雨不足以及降雨的不均匀性、经常性的暖干气候等，都导致土壤频繁出现干湿变化现象; 江河、湖泊等水体周期性的水位涨落同样会造成河湖滨水带的干湿变化现象。干湿交替作用下，土壤产生了物理、化学、生物等变化，主要表现为对土壤结构的形成、有机质的分解矿化、土壤微生物群落的数量与结构等的改变，进而牵动着土壤理化性质的变化，从而对土壤生态系统的结构和功能产生重大影响。近年来，干湿变化过程作为土壤生态系统养分循环的主要驱动因子之一，使那些不易分解的营养物质转化为易分解的简单的营养物质，从而有助于营养物质矿化作用以及溶解作用在短时间的增强，进而影响着土壤营养元素的生物地球化学循环过程。另外，磷作为一种重要的土壤营养元素，是植物发育生长不可或缺的养分之一。土壤磷的缺失会导致植物生长迟缓等不良结果，而过多的土壤磷素会通过地表径流、侵烛和淋溶( 泄漏或地下径流) 等方式进入地表水体和地下水中，导致水体富营养化。干湿变化不仅使得土壤磷素之间各种磷形态发生改变及转换，而且也影响着土壤磷素的滞留或流失，而这些迁移转化最终取决于干湿变化在物理、化学、生物方面对土壤磷的影响程度。目前，通过研究土壤含水率、土壤吸附以及土壤微生物在干湿变化条件下对土壤磷素迁移转化的影响，探讨土壤磷在干湿变化条件下的迁移转化过程，认知土壤磷素的生物地球化学循环过程在干湿变化过程中的变化，已成为国内外学者研究的热点问题。blackwell等人研究了干( 0.9% 含水量) 和湿土( 24.2%含水量) 在不同复水( 加水使干土湿润的过程) 速率下渗滤液中磷浓度和形态的研究，结果表明: 在各种复水速率下干土渗滤液中总磷量明显比湿土高，颗粒态磷无明显差异，溶解态磷干土明显高于湿土，并且渗滤液中有机磷所占比例远高于无机磷。由于潮湿土对土壤间质孔隙间的间隙水有更牢的固持力，相比之下干化土在复水湿润后水分能更均匀的分散，使得湿润干化土的水可能接触更多的土壤表面，因而能溶解转化更多土壤磷素（blackwell m,brookes p,de la fuente-martinez n,et al. effects of soil drying and rate of rewetting on concentrations and forms of phosphorus in leachate[j].biology and fertility of soils， 2009,45(6):635－643．blackwell m s,carswell a m,bol r.variations in concentrations of n and p forms in leachates from dried soils rewetted at different rates[j].biology and fertility of soils,2013,49(1):79-87.）。王里奥等［38］研究了三峡库区消落带土壤，运用langumir等温吸附方程对磷的吸附行为进行了拟合分析，研究结果表明: 在淹水—风干过程中，土壤磷吸附显著减少，磷解吸量和有效磷含量提高(王里奥，黄川，詹艳慧，等．三峡库区消落带淹水—落干过程土壤磷吸附—解吸及释放研究［j］．长江流域资源与环境，2006，15( 5):593－597.)。此外，peltovuori测试了芬兰4 种耕地土壤在湿润和风干情况下的吸附作用，用改进的freundlich方程拟合数据，以q/i 表示土壤磷的吸附量( q表示吸附(解吸)量，i表示吸附(解吸)时的浓度）。结果表明:样品的风干改变了q/i值［弗伦德利希方程(freundlich equation)中的参数(peltovuori t．sorption of phosphorus in field-moist and air-dried samples from four weakly developed cultivated soil profiles［j］． european journal of soil science，2007，58(1):8－17．)。低磷浓度试验时，增加了土壤磷的释放;高磷浓度试验时,增加了土壤磷的吸附，以及提高了磷的最大缓冲值。benjamin l. philip m通过提取土壤水分近似场容量,然后在30c下风干7天的方法研究了29个稳定不变的英国和威尔士低地牧场的土壤干燥后对碳酸氢盐中提取的无机和有机磷的影响。2001年报道了土壤干燥导致水可提取的p，特别是有机p的显着变化，这些变化似乎与从裂解的微生物细胞中直接释放p有关（benjamin l. philip m.phosphorus solubilization in rewetted soils[j].nature,january 2001,258.）。

2. 研究的基本内容

用不同的土壤混合鸡粪，所有混合物分为两份，一份加明矾，一份不加，培养后进行烘干与不烘干的对照来研究烘干对土壤中磷含量和吸附指数的影响。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：按照不同比例将几种不同的土壤和鸡粪混合后，将每种土壤的混合物分两份，一份加入明矾，而另一份不加，充分混匀后加水封膜放入恒温箱培养。100天后取样本进行烘干与不烘干的对照，来研究烘干对土壤中磷含量和吸附指数的影响。

进度安排：2016年11月 测定土壤、鸡粪中磷和有机质的含量；

2016年12月 称取并处理样品放入恒温箱里培养，并定期观察土壤形态；

4. 参考文献

[1]马利民,张明,滕衍行,赵建夫.三峡库区消落区周期性干湿交替环境对土壤磷释放的影响[j] 环境科学学报2008.29(4):1035-1039.

[2]程传敏,曹翠玉.干湿交替过程中石灰性土壤无机磷的转化及有效性[j] 土壤学报 1997.34(4):382-391.

[3]张少若,梁继兴,杜海群,林电.室内干湿培养对磷肥在热带土壤中的转化和有效性的影响[j] 热带作物学报1997.18(2):10-14.