铁硫纳米海泡石复合材料（M-FeS）延长生物有效性铁释放：优化碱性胁迫下直播稻的铁可及性、释放动力学及吸收机制

本研究创新性地开发了铁硫纳米海泡石复合材料（M-FeS），通过响应面法（RSM）优化其在碱性壤砂土（pH 8.7）中的铁释放性能。相比传统FeSO4，M-FeS在29.47天内维持54.72%的可提取铁（其中39.31%为Fe2+），且符合Higuchi模型的Fickian扩散控释机制。盆栽试验证实，M-FeS处理使直播稻（DSR）茎和根的校正铁吸收率分别提升至15.38%和28.56%，显著优于FeSO4组（5.45%和6.85%），为碱性土壤铁缺乏提供了可持续解决方案。

　　

亮点

化学试剂

分析级七水合硫酸亚铁（FeSO₄·7H₂O）和硫化钠（Na₂S）购自Sigma Aldrich印度分公司，纳米海泡石原料由HI Media实验室提供，腐植酸用于调节土壤有机质含量。

M-FeS的形貌特征

由于FeS纳米颗粒紧密嵌入海泡石骨架，透射电镜（TEM）需通过超声分散后观测。图像显示球形聚集体尺寸为98±17 nm（Image J分析），呈现轻微团聚（图略）。

讨论

全球主粮水稻（Oryza sativa L.）传统依赖淹水种植以维持土壤还原态铁。而直播稻（DSR）系统在节水需求下兴起，却面临碱性好氧土壤中铁氧化固定的挑战。M-FeS通过海泡石基质稳定纳米FeS，其硫离子（S^2-）创造的还原环境有效抑制Fe²⁺向Fe³⁺转化，突破传统铁肥的氧化瓶颈。

结论

本研究证实M-FeS作为纳米铁递送系统，在碱性土壤中兼具结构稳定性和缓释优势。其铁释放动力学符合扩散控释规律，显著提升直播稻对铁的吸收效率，为可持续农业提供创新方案。