氧化/磺化腐植酸对中微量元素有效性的影响
中微量元素在作物生长发育中起着重要作用，而我国土壤中微量元素缺乏状况日趋加重，开发天然绿色有机物质以改善土壤及作物中微量营养具有重要意义。腐植酸作为一种天然有机化合物，在农业生产中已经被广泛应用于大量元素增效，且有研究表明腐植酸结构是影响其功能发挥的重要因素，而关于腐植酸对中微量元素有效性的影响研究甚为缺乏。本研究利用过氧化氢氧化和亚硫酸钠磺化处理获得不同结构的腐植酸材料，采用培养试验及生物试验，研究了不同结构腐植酸对土壤-作物系统中微量元素有效性的影响，为研发中微量元素调控专用的功能腐植酸材料提供理论依据。主要研究结果如下: (1)氧化和磺化改性处理均改变了腐植酸结构。氧化降低腐植酸芳香度的同时增加了烷基碳、烷氧基碳含量和羧基、酚羟基、酮/醛基数量;磺化明显增加腐植酸烷基碳和烷氧基碳含量，并向腐植酸中引入磺酸基。 (2)土壤培养条件下，在30～300mg/kg的施用量范围内，三种不同结构的腐植酸能通过增加交换性钙、镁含量提高潮土中钙和镁有效性，交换钙含量提升0.1％～13.7％，交换性镁含量增加0.9％～6.6％;腐植酸施用于潮土能够增加其有效铜含量，最大增幅32.0％，在施用30天内增加有效锰含量，对铁、锌有效性的影响呈现不规律的变化。具有较多羧基、酚羟基、酮/醛基等含氧官能团的未活化腐植酸以及氧化腐植酸对潮土中微量元素有效性的影响大于磺化腐植酸。 (3)土壤培养条件下，用量为30～300mg/kg，在30～60天内，三种结构的腐植酸均能提高红壤中钙和镁的有效性，其中，交换性钙含量提高1.6％～7.2％，交换性镁含量提高1.3％～6.7％;在60天内，土壤有效锰含量增加1.3％～24.6％，有效铜含量增加14.0％、有效铁含量增加8.5％，但三种腐植酸对红壤中的锌元素有效性影响变化不规律。含有较多磺酸基的磺化腐植酸对红壤中微量元素有效性的影响大于未活化腐植酸以及氧化腐植酸。 (4)盆栽试验条件下，红壤中施用30～300mg/kg三种腐植酸，小白菜植株钙吸收量最大增幅52.4％，镁吸收量最大增幅60.5％，铜吸收量提升13.7％～21.7％，锰吸收量增加47.1％～83.9％，铁吸收量增加7.6％～9.9％，锌吸收量增加12.7％～20.8％。磺化腐植酸对小白菜吸收中微量元素的影响大于未活化腐植酸以及氧化腐植酸。 (5)盆栽试验中，施用30～300mg/kg的三种腐植酸还能影响小白菜生长和品质。红壤中施用三种腐植酸后，小白菜产量提高3.3％～27.8％，叶片SPAD值增加21.1％～35.8％，可溶性糖含量提高64.6％～118.5％，磺化腐植酸对小白菜品质的提升效果优于其他两种腐植酸。
氧化腐植酸;磺化腐植酸;土壤-作物系统;中微量元素;有效性
中国农业科学院
硕士
植物营养学
林治安
2019
中文
S311
2019-08-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）