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南京土壤改良秸秆生物量碳提高土壤酸化耐性的机理

来源:365bet开户网址 作者:365bet线上娱 发布时间:2019-07-20

资料来源:南京土壤研究所发布时间:2017-09-12[来源编号:小中大]
近年来,中国亚热带农业土壤酸化导致土壤肥力下降,这是由于铵态氮肥过量施用和酸沉降造成的。它加剧了铝和锰的中毒,危害了作物的生长,降低了作物产量,降低了农民的收入。
碱性改性剂的应用可以中和土壤的酸度并降低酸化的风险,但随着农业活动如栽培和施肥的继续,土壤的酸化将再次发生。
如果通过特定的技术措施可以改善土壤的耐化学性,则可以延迟土壤酸化过程并且可以降低酸化的风险。
土壤pH缓冲能力是决定土壤酸化难度的重要因素。增加土壤pH缓冲液的体积可提高土壤的耐酸性。
以往的研究表明,秸秆生物炭可以提高土壤pH缓冲能力,但相关机制尚未阐明。
通过模拟酸化实验结合红外全反射衰减红外光谱(ATR-FTIR),中国科学院土壤研究所徐仁口小组阐明了秸秆生物量的作用机理。土壤pH缓冲能力增加。
研究发现,添加秸秆生物炭不仅可以提高土壤的pH值,还可以显着提高土壤pH值的缓冲能力,从而提高土壤的耐酸性。
在普通农作物秸秆中,花生芽生产的生物质炭对提高土壤的耐酸性具有最重要的作用。
生物质的碳表面富含含氧官能团。这些弱酸性官能团的阴离子与H +结合形成中性分子,同时释放先前吸附在溶液中的可交换碱阳离子。这个过程是生物质和木炭是增加土壤pH缓冲能力的主要机制。
实验结果表明,生物质碳表面盐基离子的释放与质子的消耗呈线性关系。与COO相关的吸收峰在生物质中碳的ATR?FTIR谱中,随着体系pH和COCOOH的降低,吸收峰值呈现出相反的趋势。
这些结果为上述机制提供了实验证据。
本研究将为防止中国亚热带地区土壤酸化提供理论依据和技术支持。
相关研究的结果在线发表在农业和食品化学杂志上。
本文与南京土壤研究所联系,阐明了秸秆生物炭改善土壤酸化抗性的机理。
(编辑:刘伟)
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