生物质炭基肥料促进生物量增长的磷-金属动态机制研究

《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》：Hydrochars as Bio-based Fertilisers for Enhancing Biomass Growth: Insights into Phosphorus and Metals Dynamics

本研究针对水热炭作为化学磷肥替代品的有效性不稳定问题，评估了猪粪/玉米消化物衍生物对黑麦草生长及土壤特性的影响。结果表明：水热炭能缓释磷元素（Olsen法测定的有效磷含量达TSP的1.5倍），4小时停留时间的共消化水热炭可实现与单消化物相当的生物量干重（DW）和养分吸收，其多孔结构和芳香性特征对改良金属富集土壤具有潜力，但需与有机肥配施才能提升作物产量。

　　

多项研究指出，水热炭（hydrochars）作为多功能土壤改良剂和化学磷肥替代品具有潜力，但其对农业产出的影响仍存在不确定性。本研究通过12周的土壤培养和植物生长实验，以60 kg P₂O₅ ha^?1的施用量，对比猪粪/玉米消化物衍生物水热炭与传统磷肥三重过磷酸钙（TSP）对多年生黑麦草（Lolium perenne L.）的促生效果。采用Olsen法测定植物有效磷，改进版BCR连续提取法分析金属潜在有效性，并对土壤溶液进行元素和溶解性有机碳（DOC）检测，通过作物干重（DW）评估生物量响应。研究发现：碱性条件影响微量营养元素有效性，而水热炭组植物有效磷含量较TSP提升1.5倍，且呈现更缓慢的磷释放模式。停留4小时的共消化水热炭因增强的芳香性和孔隙结构，实现了与单消化物及TSP相当的干重和宏量养分吸收。猪粪单消化物被证实为经济有效的磷肥来源，水热炭虽能改善土壤性质但未显著提高作物产量，可作为金属富集粪肥的可持续改良剂，需结合其他有机肥使用。长期土壤与环境影响仍需进一步探索。