新研究:腐植酸在长期改善土壤肥力和固碳方面潜力巨大
近日,RenataJarosz等人的研究论文《The Effect of New Zeolite Composites from FlyAshes Mixed with Leonardite and Lignitein Enhancing Soil Organic Matter》(粉煤灰与风化煤、褐煤混合制成的新型沸石复合材料对提高土壤有机质的影响 ,点击文末“阅读原文”)在Agriculture(《农业》)杂志上发表,该研究揭示了腐植酸在长期改善土壤肥力和固碳方面的潜力。
该研究通过为期两年的玉米盆栽试验,评估由粉煤灰与褐煤或风化煤制成的含有沸石复合材料的创新型矿质-有机混合物,对砂壤土中土壤有机质组分的影响,并研究了肥料混合物对土壤碳储量的潜在影响。主要结果如下:
1. 总有机碳提升:添加这些混合物提高了土壤有机质的稳定性。在试验的第二年之后,施用矿质-有机混合物使土壤总有机碳(TOC)显著增加了18%。添加了3%风化煤与3%矿质混合物(MC3%Leo3%)改良剂后,土壤中总有机碳含量达到最高,增加了33%。
2. 有机碳显著变化:对试验第一年和第二年土壤中有机碳(ZC)含量进行的方差分析(ANOVA)表明,不同的施肥处理之间以及不同年份之间均存在显著差异。研究结果显示,在试验的第二年之后,所有使用的施肥方案均使土壤有机碳(ZC)含量有所增加,平均增幅为16%。在添加了3%矿质与3%风化煤混合物(MC3%Leo3%)的土壤中,试验第二年之后土壤有机碳(ZC)的增幅最大,达到了39%。
3. 腐殖化程度提升:在试验的第一年之后计算得出的腐植酸碳与黄腐酸碳的比值(CHA:CFA)(表4),在仅施用矿质肥料(MF)处理组中为0.165±0.018,而在添加了3%矿质与3%褐煤混合物(MC3%L3%)的处理组中为0.420±0.069。在第二年之后,CHA:CFA比值最低的是对照组(C),为0.293±0.039;最高的是3%矿质与3%褐煤混合物(MV3%L3%)处理组,为0.536±0.163。根据两年间的CHA:CFA平均比值来看,经过3%矿质与3%褐煤混合物(MC3%L3%)处理的土壤具有最高值(0.448±0.101),这表明与对照组土壤(其CHA:CFA比值最低,为0.277±0.049)相比,该处理组土壤的腐殖化程度更高。
4. 稳定碳化合物形成加速:所有处理组在第二年之后非水解性腐殖质化合物含量(CNH)都有所增加,其中3%矿质与3%风化煤混合物(MV3%Leo3%)处理组的增幅最高,达到了59%。非水解性腐殖质化合物含量(CNH)的增加,表明这些改良剂能够有效地促进土壤中稳定碳化合物的形成。
5. 功能基团与有机质前体变化:与仅施用矿质肥料相比,新型矿质-有机混合物会影响土壤基质中特定功能基团(ATR-FTIR法测定)的变化,显著增加了土壤中碳以及包括酚类化合物在内的有机质前体的含量。
6. 土壤健康评估新视角:该研究认为对土壤有机质的组成和质量进行分析,可以成为评估土壤健康状况的一个重要指标。将所得结果与其他土壤性质进一步关联,将有助于全面理解各种土壤参数之间的相互作用。
(中腐协秘书处 供稿)