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丁效东课题组在稻田土壤质量提升及磷素高效利用调控机制方面获新突破

日期:2020-11-20    来源:青岛农业大学

国际新能源网

2020
11/20
14:02
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关键词: 秸秆还田 生物炭 秸秆制备生物炭

近期,青岛农业大学资源与环境学院崔德杰教授团队(障碍土壤修复与绿色开发利用创新团队)丁效东教授课题组利用秸秆还田及秸秆制备(改性)生物炭提升滨海盐碱(中低产)稻田土壤质量及磷素高效利用调控机制方面取得新突破。

黄河三角洲滨海盐碱稻田土壤具有高pH值、低有机质和过量阴离子(如CO32-和SO42-等),土壤肥力低、磷素吸附固持能力较弱,而传统种植磷肥投入量高,磷素利用效率低,淋洗环境风险较大。丁效东教授课题组针对盐碱稻田单季稻秸秆还田低,通过利用秸秆制备生物炭并预处理改性,发现镁改性生物炭通过静电吸引、沉淀和可交换阴离子提高对磷素吸附能力,施用镁改性生物炭显著提高了土壤有效磷含量和水稻产量,相关成果2019年发表在Journal of Cleaner production。同时,研究分析不同价态铁(Fe(II)、Fe(III))改性生物炭对磷素吸附机制、淋失风险控制机制及田间磷素利用的调控机制,与原生物炭、Fe(III)改性生物炭相比,Fe(II)改性生物炭中铁主要以非晶态存在,大大增强其磷素吸附能力,静电吸引和配体交换对磷酸盐的吸附具有促进作用。与原生物炭相比,Fe(II)改性生物炭提高表层土壤对磷素的吸附能力,而Fe(II)和Fe(III)改性生物炭均能提高土壤有效磷含量,相关成果于2020年发表在Environment Pollution和Archives of Agronomy and Soil Science。

砂姜黑土是黄淮稻区(鲁南和鲁西南)广泛分布的一种中低产土壤,丁效东教授课题组开展了长期秸秆还田与优化施肥提升土壤质量的田间定位试验,化肥减施下秸秆还田措施显著提升土壤有机质含量及速效养分;而土壤磷酸酶、脲酶和转化酶活性随秸秆还田量而增加,而化肥单独施用且随施用量增加,土壤磷酸酶和转化酶活性显著降低;农民传统(化肥与秸秆还田)施肥显著降低了土壤细菌多样性,而化肥减施与秸秆还田优化处理则减弱土壤细菌多样性下降趋势,揭示化肥减施下秸秆还田优化处理措施通过改善优化土壤C:N比调控细菌群落的多样性及其组成,相关成果于2020年发表在European Journal of  Soil Biology。

上述研究工作得到国家重点研发计划、山东省现代农业产业体系水稻创新团队栽培与土壤肥料岗位、山东省自然基金面上项目、青岛农业大学高层次人才基金等课题的资助。

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