土壤的磷庫組成控制著土壤磷元素的生物有效性，對土壤-植物間的養(yǎng)分周轉至關重要。傳統(tǒng)的磷連續(xù)提取法只具有操作上的意義，不能真實反應土壤磷元素的基本形態(tài)。基于同步輻射的X射線吸收近邊緣結構光譜技術的發(fā)展，在分子水平上提供了更準的磷形態(tài)信息。雖然，一些研究已經利用這種技術對農田磷元素的形態(tài)特征進行了初步研究，但保護性耕作土壤磷形態(tài)、轉化特征的關鍵證據仍然不足。2019年12月，浙江大學環(huán)境與資源學院梁新強教授團隊在國際知名期刊《Soil & Tillage Research》上發(fā)表了題為 “The influence of no-till coupled with straw return on soil phosphorus speciation in a two-year rice-fallow practice” 研究論文。該研究采用了P-K邊同步輻射技術，通過為期兩年的田間試驗，深入研究了保護性耕作措施土壤中磷元素的真實賦存形態(tài)及其轉化過程。 

　　圖1 分子尺度上保護性耕作對土壤磷元素形態(tài)的影響。 

　　這項研究發(fā)現保護性耕作（免耕+秸稈還田）顯著增加了土壤總磷和有效磷含量，通過P-k-邊-XANES光譜解析，進一步揭示了保護性耕作對壤質和粘壤質稻田土壤中鈣、鐵、鋁氧化物結合磷相對比例的影響差異特征。在分子尺度上，兩年的保護性耕作分別提高了土壤鈣、鐵氧化物結合磷10.4％~27.6％，而鋁氧化物結合態(tài)磷的相對比例降低了38.6％~40.7％，解釋了保護性耕作提升土壤磷元素有效性的深層機制。 

　　該研究為我們理解保護性耕作土壤磷元素的周轉機制提供了理論基礎。在這項工作中，北京同步輻射裝置（BSRF）4B7A-中能實驗站為該研究提供了關鍵的技術支持，通過P-K邊-XANES光譜解析技術還原了土壤中磷元素的真實賦存形態(tài)。浙江大學環(huán)境與資源學院梁新強教授認為“這項工作是對保護性耕作措施中磷元素管理策略的重要補充。土壤磷元素的生物有效性與其賦存形態(tài)密切相關，然而，傳統(tǒng)的連續(xù)提取法的缺點是提取劑之間相互干擾大、提取步驟操作繁瑣，無法準確還原磷元素的真實形態(tài)。同步輻射P-k-邊-XANES光譜解析技術可與31P-NMR核磁共振技術聯用，在分子尺度上互補性地解釋土壤磷元素的無機和有機結合形態(tài)。這項研究有助于揭開土壤磷元素儲存的神秘面紗，為提高土壤磷生物有效性和減少土壤磷流失提供科學指導”。 

　　發(fā)表文章： 

　　Fayong Li, Xinqiang Liang*, Huifang Zhang, Guangming Tian. The influence of no-till coupled with straw return on soil phosphorus speciation in a two-year rice-fallow practice. Soil & Tillage Research 195(2019), 104389.