不同浓度柠檬酸影响茶园土壤氟释放的动力学研究

为阐明茶树高富集土壤氟的化学机制,采用动力学方法研究了茶树根系分泌柠檬酸对茶园土壤氟形态及其在土壤固-液相分配的影响。结果表明,土壤溶出液的pH和电导率随溶出时间的增加而逐渐减小。土壤氟的释放存在快速释放和慢速释放两个阶段,呈现初始(0~6h)溶出浓度较高,而后(6~10h)逐渐减缓的趋势。一级动力学方程、Elovich方程、扩散方程、双常数方程均对土壤氟的溶出过程有较好的拟合,决定系数(R2)均大于0.91。土壤溶出液中的游离态氟和总氟的释放量随柠檬酸浓度的升高而增加,反应开始前2h的高浓度柠檬酸溶出液中Al-F络合物的浓度较大,反应开始前1h的Al-F络合物主要以AlF3为主,占氟溶出总量的90%左右;随着溶出时间的延长,AlF+2的溶出量逐渐增大,并逐渐超过AlF3。高浓度柠檬酸促进土壤氟的溶出释放,有利于Al-F络合物向AlF2+、AlF+2形态转化。     

不同浓度柠檬酸影响茶园土壤氟释放的动力学研究

为阐明茶树高富集土壤氟的化学机制,采用动力学方法研究了茶树根系分泌柠檬酸对茶园土壤氟形态及其在土壤固一液相分配的影响。结果表明,土壤溶出液的pH和电导率随溶出时间的增加而逐渐减小。土壤氟的释放存在快速释放和慢速释放两个阶段,呈现初始（0～6h）溶出浓度较高,而后（6～10h）逐渐减缓的趋势。一级动力学方程、Elovich方程、扩散方程、双常数方程均对土壤氟的溶出过程有较好的拟合,决定系数（R^2）均大于0．91。土壤溶出液中的游离态氟和总氟的释放量随柠檬酸浓度的升高而增加,反应开始前2h的高浓度柠檬酸溶出液中A1-F络合物的浓度较大,反应开始前1h的A1-F络合物主要以A1F3为主,占氟溶出总量的90％左右;随着溶出时间的延长,A1FI的溶出量逐渐增大,并逐渐超过A1F3。高浓度柠檬酸促进土壤氟的溶出释放,有利于A1-F络合物向AlP、AlE形态转化。     

绿色智能肥料：从原理创新到产业化实现*

肥料作为粮食安全的物质基础，在支撑我国粮食产量、农产品品质、人类营养健康等方面发挥了至关重要的作用。迈入新时代，在全国社会经济特别是工农业绿色转型的大好形势下，肥料创新面临着协同实现粮食安全、资源高效、环境友好、营养健康、绿色低碳的巨大挑战。为破解这一重大难题，本文提出了绿色智能肥料概念与产业化途径，通过系统阐述土壤-植物-微生物-肥料-环境之间的协同原理，构建了匹配土壤、匹配作物、匹配气候环境条件的绿色智能肥料创制新学术思路，提出了绿色智能肥料的理论框架、关键科学问题、研发路径以及未来突破的重点，为多学科交叉创新、工农融合全产业链绿色发展的解决方案设计与实现提供借鉴，旨在推动我国化肥产业绿色转型升级，支撑农业绿色发展。     

我国主要粮食作物耕地基础地力的时空变化

【目的】 耕地基础地力是实现粮食作物高产稳产的基石,明确我国主要粮食作物耕地基础地力时间变化趋势及空间变异特征,为保障我国粮食安全、提升耕地质量提供重要理论支撑。【方法】 基于1988—2019年国家耕地质量长期定位监测网络,选取每个监测点自建点开始前1—5年不施肥处理的空白区与农民常规施肥处理的常规区的长期监测数据,分析我国玉米、水稻和小麦三大粮食作物产量以及基础地力贡献率的时空变化情况及其影响因素。【结果】 30多年来我国粮食作物产量和耕地基础地力随时间变化整体呈现增加趋势,作物产量年增长速度呈无肥区<常规区,水稻<小麦<玉米的变化规律。玉米、小麦、水稻无肥区产量分别从1988年的2 370、1 712、3 111 kg·hm^-2增至2019年的4 852、3 258、4 167 kg·hm^-2,增幅分别为104.7%、90.2%、34.0%;玉米、小麦、水稻常规区产量分别从1988年的5 356、3 296、5 970 kg·hm^-2增至2019年的8 859、6 515、7 825 kg·hm^-2,增幅分别为65.4%、97.6%、31.0%。我国三大粮食作物2015—2019年基础地力贡献率为52.7%,相较1988—1994年的45.4%显著增加了7.3个百分点。其中：玉米基础地力贡献率为54.3%,比1988—1994年的42.1%显著增加12.2个百分点;水稻基础地力贡献率为53.3%,比1988—1994年的46.6%显著增加6.7个百分点;小麦基础地力贡献率随年份整体呈增长趋势,且相较玉米和水稻整体偏低。三大粮食作物基础地力贡献率空间分布差异较大：东北区、黄淮海区较高,分别为56.5%、54.1%,西南区、华南区次之,分别为53.7%和52.9%;甘新区和青藏区最低,分别仅为38.7%和40.4%。利用随机森林模型对三大粮食作物系统中影响基础地力贡献率空间分布的土壤因素进行重要性分析,其中：土壤速效钾、有机质含量和土壤容重是影响玉米基础地力贡献率空间分布的关键因素;土壤有效磷、速效钾和有机质含量是影响小麦基础地力贡献率空间分布的关键因素;土壤pH、有效磷和有机质含量是影响水稻基础地力贡献率空间分布的关键因素。【结论】 30多年来,我国三大粮食作物耕地基础地力不断提升,但地区间差异较大、整体水平仍然较低,远低于欧美发达国家水准;土壤速效钾含量、土壤有效磷含量和土壤pH分别是影响玉米、小麦和水稻基础地力贡献率空间分布的最关键的因素。