土壤学报

作者：杨强，张丛志，张佳宝，潘慧，陈卓，李健鹏，张灿，谭钧

单位：杨强，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 210008;中国科学院大学, 北京 100049；,张丛志，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 210008；czzhang@issas.ac.cn,张佳宝，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 210008；,潘慧，中向旭曜科技有限公司, 江苏江阴 214400；,陈卓，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 210008;山西农业大学资源与环境学院, 山西晋中 030801；,李健鹏，中向旭曜科技有限公司, 江苏江阴 214400；,张灿，中向旭曜科技有限公司, 江苏江阴 214400；,谭钧，中向旭曜科技有限公司, 江苏江阴 214400；,

关键词：天然腐殖质材料;低品位磷矿粉;水溶性磷;有效磷;扫描电子显微镜;红外光谱;X-射线衍射

基金：中国科学院战略性先导科技专项（A 类）（XDA28110105）、井冈山农高区省级科技专项“揭榜挂帅”项目（20222-051261）、安徽省水利水电勘测设计研究总院有限公司项目（QTZCFKJS-202302）共同资助

低品位磷矿开发应用困难的关键问题在于其活化释放困难以及磷素在土壤中易被固定。将不同添加量的天然腐殖质材料及其衍生物作为促释材料，采用连续水浸提法、X-射线衍射以及红外光谱分析了促释材料对低品位磷矿粉的水溶性磷释放特性以及磷矿粉的结构与成键变化的影响，并通过盆栽试验进一步验证磷矿粉与促释材料在最优配比下的生物肥效。结果表明：随着促释材料添加量的提高，水溶性磷的释放也呈现增加趋势，当天然腐殖质材料和HNO3处理天然腐殖质材料分别与低品位磷矿粉混合的质量比为20：80时，5次水溶性磷释放总量分别为对照处理的1.54倍和1.72倍。X-射线衍射分析结果表明，天然腐殖质材料或HNO3处理天然腐殖质材料混合低品位磷矿粉经过5次浸提后，P2O5和Ca（PO3）2对应的特征衍射峰出现显著下降。红外光谱分析结果表明，天然腐殖质材料或HNO3处理天然腐殖质材料混合低品位磷矿粉经过5次浸提后，可明显看到位于966 cm-1处PO43-对称伸缩振动v1吸收峰消失，同时位于1 127、673和612 cm-1处PO43-非对称伸缩振动v3吸收峰、H2PO4-相关吸收峰和HPO42-相关吸收峰强度均显著下降。盆栽试验进一步表明，天然腐殖质材料或HNO3处理天然腐殖质材料作为一种优质有机物料按照6 g·kg-1或9 g·kg-1的施用量同时与低品位磷矿粉按照20：80的质量比混合后可显著提升土壤的有效磷含量，同时可快速提升土壤有机质含量。天然腐殖质材料按9 g·kg-1的施用量同时与低品位磷矿粉按20：80的质量比混合，在播种后第14、30、60天土壤有效磷分别较对照处理增加了29.86%、29.47%、36.48%，土壤有机质分别较CK增加34.16%、8.05%、47.40%。HNO3处理天然腐殖质材料按9 g·kg-1的施用量同时与低品位磷矿粉按20：80的质量比混合，在播种后第14、30、60天土壤有效磷分别较CK增加了36.97%、94.44%、34.51%，土壤有机质分别较CK增加27.29%、14.57%、45.41%。天然腐殖质材料或HNO3处理天然腐殖质材料呈酸性、高比表面积、腐殖质含量高、活性官能团数量多等特性是提升低品位磷矿粉的水溶性磷和土壤有效磷含量的主要原因。

来源：2024年第4期

《土壤学报》期刊编辑部

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