近日,自治区农科院农业资源与环境研究所农业水资源高效利用创新团队在《Soil & Tillage Research》(IF=6.8)发表了题为Developing more effective phosphorus-loaded iron modified biochar fertilisers for improvement of peanut yield and regulation of soil phosphorus fractions的研究论文。该论文系统揭示了铁改性生物炭回收富营养化水体磷酸盐,回收产物作为磷缓释肥释放有效磷的机制,为资源利用与磷肥利用效率提升提供了重要的理论依据与实操策略。

该论文的核心在于提出并验证了一种“磷负载铁改性生物炭(Fe-BP)缓释磷肥”的新型利用模式,即将原本用于吸附水体磷的铁改性生物炭再作为农田缓释磷肥,实现磷资源回收与农业利用的双重目标。试验系统评价了Fe-BP对土壤磷组分转化、磷素利用效率的影响。结果表明,铁改性生物炭本身能够促进作物磷积累和增产,而负载磷后的Fe-BP则进一步发挥缓释供磷作用,在减少33%磷肥施用量的条件下,仍能维持甚至提高土壤有效磷含量和作物产量,并显著提高磷肥利用效率。

Fe-BP显著增加了土壤活性磷库NaHCO₃-Pi和NaHCO₃-Po含量,同时降低了传统磷肥易形成的Residual-P(残留态磷)比例,使更多磷保持在植物可利用状态。与普通生物炭不同,Fe-BP对土壤pH和酸性磷酸酶活性影响较小,其促进磷有效性的主要机制并非增强酶活性,而是通过铁位点负载磷后实现持续缓慢释放,减少磷固定和淋失。研究证明,Fe-BP能够在降低化学磷肥投入的同时提高磷肥利用效率、维持作物产量并优化土壤磷循环,为磷资源高效利用和农业绿色生产提供了一种新的技术路径。
张峻霄博士为论文第一作者,夏桂敏教授为论文通讯作者,丹麦奥胡斯大学农业生态系Emmanuel Arthur教授为主要合作者,农业资源与环境研究所为论文第一完成单位,该论文得到自治区农科院科技创新稳定支持项目和国家自然基金联合基金项目的资助。