土壤的磷庫組成控制著土壤磷元素的生物有效性，對(duì)土壤-植物間的養(yǎng)分周轉(zhuǎn)至關(guān)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(shí)反應(yīng)土壤磷元素的基本形態(tài)?；谕捷椛涞?/span>X射線吸收近邊緣結(jié)構(gòu)光譜技術(shù)的發(fā)展，在分子水平上提供了更準(zhǔn)的磷形態(tài)信息。雖然，一些研究已經(jīng)利用這種技術(shù)對(duì)農(nóng)田磷元素的形態(tài)特征進(jìn)行了初步研究，但保護(hù)性耕作土壤磷形態(tài)、轉(zhuǎn)化特征的關(guān)鍵證據(jù)仍然不足。2019年12月，浙江大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院梁新強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)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(shù)，通過為期兩年的田間試驗(yàn)，深入研究了保護(hù)性耕作措施土壤中磷元素的真實(shí)賦存形態(tài)及其轉(zhuǎn)化過程。 

　　圖1 分子尺度上保護(hù)性耕作對(duì)土壤磷元素形態(tài)的影響。 

　　這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)保護(hù)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(jìn)一步揭示了保護(hù)性耕作對(duì)壤質(zhì)和粘壤質(zhì)稻田土壤中鈣、鐵、鋁氧化物結(jié)合磷相對(duì)比例的影響差異特征。在分子尺度上，兩年的保護(hù)性耕作分別提高了土壤鈣、鐵氧化物結(jié)合磷10.4％~27.6％，而鋁氧化物結(jié)合態(tài)磷的相對(duì)比例降低了38.6％~40.7％，解釋了保護(hù)性耕作提升土壤磷元素有效性的深層機(jī)制。 

　　該研究為我們理解保護(hù)性耕作土壤磷元素的周轉(zhuǎn)機(jī)制提供了理論基礎(chǔ)。在這項(xiàng)工作中，北京同步輻射裝置（BSRF）4B7A-中能實(shí)驗(yàn)站為該研究提供了關(guān)鍵的技術(shù)支持，通過P-K邊-XANES光譜解析技術(shù)還原了土壤中磷元素的真實(shí)賦存形態(tài)。浙江大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院梁新強(qiáng)教授認(rèn)為“這項(xiàng)工作是對(duì)保護(hù)性耕作措施中磷元素管理策略的重要補(bǔ)充。土壤磷元素的生物有效性與其賦存形態(tài)密切相關(guān)，然而，傳統(tǒng)的連續(xù)提取法的缺點(diǎn)是提取劑之間相互干擾大、提取步驟操作繁瑣，無法準(zhǔn)確還原磷元素的真實(shí)形態(tài)。同步輻射P-k-邊-XANES光譜解析技術(shù)可與31P-NMR核磁共振技術(shù)聯(lián)用，在分子尺度上互補(bǔ)性地解釋土壤磷元素的無機(jī)和有機(jī)結(jié)合形態(tài)。這項(xiàng)研究有助于揭開土壤磷元素儲(chǔ)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(xué)指導(dǎo)”。 

　　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.