鸟粪石及生物炭包膜缓释肥在石灰性土壤中的氮磷释放特性*
2021-01-14唐司尘杨肖松张万通穆静谢自建王金枝胡正义
中国科学院大学学报 2021年1期
唐司尘,杨肖松,张万通,穆静,谢自建,王金枝,胡正义†
(1 中国科学院大学资源与环境学院, 北京 100049; 2 中国林业科学研究院湿地研究所湿地生态功能与恢复北京市重点实验室, 北京 100091)
中国化肥利用率较低,这不仅造成资源的浪费和农业经济效益下降,也造成了严重的环境污染。缓释肥研发与使用能有效提高肥料养分利用率,减少氮磷流失[1]。根据缓释包膜肥料包膜材料是否含有养分,可将缓释包膜肥料分为2类:一类包膜材料含有营养元素,例如硫包尿素、生物炭包膜尿素、钙镁磷包膜碳铵、磷酸镁铵包覆尿素、超微细磷矿粉包膜尿素等[1-2];另一类包膜材料不含养分,例如聚乳酸包膜尿素等[1]。含养分包膜材料不仅可以控制氮释放效果,还可以提供额外养分,越来越引起关注。例如,石灰性土壤中磷酸盐离子容易被微生物固定和非生物固定[3], 以及淋溶、径流损失[4],通过在富磷土壤中施用含磷包膜材料缓释包膜尿素可以满足作物生长对氮磷的需求。所以,开发缓释氮磷肥对满足富磷土壤施肥需求具有较好的应用前景。
采用鸟粪石沉淀方法从废水和尿液中回收磷作为农业磷肥替代产品得到广泛关注[5-6]。鸟粪石不仅含有大约10%的磷,也含有大约4%氮、10%镁、0.3%钾等作物必需营养元素[7-8],具有复合肥特征。生物炭也含有多种营养成分,38种生物炭分析发现其含磷介于0.13~42.79 g/kg[9]。生物炭结构稳定、多孔、比表面积大,同时具有大量的表面负电荷以及高电荷密度特性,具有较强吸附土壤阴阳离子的能力[5]。……
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