2019年5月29日,我所梁新强教授课题组一项关于生物炭归田影响农田土壤磷素转化的综述性论文“Effects of biochar amendments on soil phosphorus transformation in agricultural soils”被国际知名期刊Advances in Agronomy(农学综合1区,IF5=5.49)接受发表。
该综述论文总计65页,系统阐述了生物炭归田对土壤磷素转化的影响,具体包括:
(1)归纳了常见生物炭中磷的组分特性及磷释放规律:生物质随热解温度的升高稳定性磷组分迅速增加,磷的可萃取性显著下降;粪源炭具有较高的总磷含量,但溶解性磷含量较低,因而可作为一种长效缓释磷肥。本文归纳总结了生物炭在土壤中的短期和长期两种释磷机制,明确了改变土壤pH值和离子强度的方式对生物炭向土壤释磷的影响。
图1生物炭中的磷组分及其稳定性转化过程
(2)阐述了生物炭对土壤磷有效性、磷酸酶活性及溶磷微生物的影响机制:土壤中生物可利用性磷受生物炭固有特征和土壤特性、土壤类型、离子强度和微生物多样性的多重影响。生物炭适合用作溶磷菌接种物载体,能显著降低土壤溶磷菌群中真菌和革兰氏阴性细菌的比例,增加革兰氏阳性细菌的比例。
图2生物炭对土壤微生物的影响过程
(3)分析了生物炭对植物磷素吸收利用的影响机理:生物炭促进植物吸收利用土壤磷素的可以归纳为两方面:生物炭自身可溶性磷的快速释放和生物炭对土壤物理化学及生物过程的间接影响。
(4)总结了生物炭对土壤磷素流失及固定的影响机理:生物炭输入有增加土壤中磷素流失潜能的风险,生物炭与化肥联用可能增强化肥磷素流失。但是,在低磷土壤中,生物炭输入可有效促进磷素在土壤中的固定;另外,通过物理化学修饰后的生物炭对减少磷素流失具有积极意义。
论文第一作者为我所博士研究生李发永,通讯作者为梁新强教授,该研究得到了国际联合研究计划项目、国家自然科学优秀青年基金、国家重点研发计划项目和浙江省自然科学杰出青年基金项目的联合资助。