研究揭示矿物调控石灰性土壤磷活性的新机制
文章导读
你是否知道，土壤中的“隐形杀手”正在悄悄锁住作物所需的磷？中国农科院最新研究揭秘：铁掺杂碳酸钙竟会强力固定磷素，改变其活性形态。这项发表于《环境科学与技术》的成果，首次阐明了矿物调控石灰性土壤磷有效性的关键机制——高铁含量不仅抑制方解石、促进球霰石生成，还通过表面反应调控磷的“活”与“死”。这不仅破解了华北地区磷肥利用率低的谜题，更为绿色农业提供了新思路。想了解如何让磷肥更高效、更环保？这篇研究给你答案。
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近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所耕地质量保育创新团队，揭示了铁掺杂碳酸钙矿物调控土壤磷素转化的关键机制。相关研究成果发表在《环境科学与技术（Environmental Science & Technology）》上。
磷是作物生长必需元素，但过量施用易导致土壤磷素富集，引发水体污染和生态风险。在华北石灰性土壤中，磷的有效性深受碳酸钙矿物界面反应影响。此外三价铁掺杂碳酸钙形成铁掺杂碳酸钙共沉淀现象普遍存在，但其对磷的固定机制尚不明确。
研究发现，高铁含量的碳酸钙矿物复合体抑制方解石的形成，并促进球霰石的生成，同时显著增强对磷的固定作用。此外,在不同磷浓度条件下，矿物表面可分别形成高活性或低活性的磷化合物，从而调控土壤中磷的有效性。该研究为石灰性土壤中磷肥的高效利用与农业绿色生产提供了重要的理论支撑。
研究得到北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室、国家重点研发计划、中国农业科学院科技创新工程等项目的支持。（通讯员：姬悦）
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.5c01977
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