铁螯合腐殖酸对石灰性土壤中玉米生长、产量和铁生物强化的影响

《Scientific Reports》：Effect of iron-chelated humic acid on maize growth, yield and iron biofortification in calcareous soil

　　

摘要

在碱性石灰性土壤中，由于高 pH 值和 CaCO₃ 导致铁的溶解度和植物有效性降低，缺铁（Fe）现象很常见，这可能会限制作物产量和谷物的营养质量。铁源（如硫酸亚铁 (FeSO₄) 和氯化亚铁 (FeCl₂)）与腐殖酸 (HA) 的螯合有助于通过形成稳定的 HA-Fe 复合物来提高土壤中的铁有效性；然而，其在碱性石灰性土壤中的效率仍未得到充分探索。在此方面，进行了一项田间实验，研究了螯合铁的 HA 在增强土壤铁有效性、玉米产量和谷物中铁生物强化方面的潜力。该研究于 2023 年雨季作物季进行，采用因子随机区组设计，重复三次。四种铁和 HA 处理 [单独 FeSO₄、未处理的 HA、与 FeSO₄ 螯合的 HA (HA-FeSO₄) 和与 FeCl₂ 螯合的 HA (HA-FeCl₂)] 通过三种施用策略 (AS) 进行了评估：使用 0.5% 溶液进行种子预处理、叶面喷施 (0.5% 溶液) 和土壤施用 10 kg ha^?1。结果表明，与其他铁源相比，HA-FeSO₄ 产生的 AB-DTPA 浸提态铁 (7.42 mg kg^?1)、籽粒铁 (79 mg kg^?1)、生物产量 (11,990 kg ha^?1)、籽粒产量 (4867.5 kg ha^?1) 和秸秆产量 (7789.7 kg ha^?1) 最高。在施用策略中，土壤施用给出了最高的土壤矿质氮 (27.8 mg kg^?1) 和全氮 (0.577 g kg^?1)。HA-FeSO₄ 结合土壤施用 (铁源 × 施用策略) 产生了最佳的茎秆全氮 (3.49 g kg^?1)、叶片全氮 (4.48 g kg^?1) 和籽粒全氮 (23.23 g kg^?1)。根据这些发现，得出结论，采用适当施用策略的铁改良剂可以将铁稳定在植物有效形态中，提高养分吸收、玉米产量和谷物营养。因此，土壤施用的 HA-FeSO₄ 是提高碱性石灰性土壤肥力和玉米表现的一种有前景且有效的策略，并可进一步在多季节试验中进行研究，以评估其长期农艺和经济可行性。