近期,我院杜辉辉老师在土壤学领域权威期刊Pedosphere上发表了题为“Synthetic soil aggregate analogues: multi-functional montmorillonite-organic-microbial composites for mitigating soil acidification”的研究性论文。针对全球土壤酸化日益加剧的问题,本研究创新性的提出利用蒙脱石、羊粪粪肥和功能微生物构建类土壤团聚体材料(MOM),实现对酸化土壤的多功能改良。

结果发现,蒙脱石-有机-微生物(MOM)类土壤团聚体可有效缓解土壤酸化,提升土壤健康水平。与石灰相比,MOM 具备更为优异的缓冲性能,这主要源于其对氢离子的快速中和作用以及对交换态铝的螯合作用。此外,MOM 能够促进有益微生物活性,尤其参与调控土壤氮循环过程,驱动土壤氮素形态转化,进而促进植物生长。同时,MOM 可有效降低植物铝毒胁迫。

图2 SEM展示MOM中功能微生物的定值以及微团聚体的形成

图2 (a-c)MOM改良后土壤pH的变化趋势;(d-f)MOM对土壤可交换性酸和铝的影响。
在盆栽与田间条件下均能显著促进根系与地上部生长。MOM 为同步缓解土壤酸化、改善土壤健康、促进植物生长及提升土壤多功能性提供了有效策略,是一种兼具创新性与多功能性的土壤改良剂,在农业生产中具有广阔的应用前景。


图3 盆栽小白菜和大田水稻试验验证材料有效性。
我院杜辉辉副教授为通讯作者,2023级环境科学与工程硕士研究生谢健为第一作者。合作者包括来自湖南省农业科学院耕地与农业环境生态研究所所长唐海明研究员与孙耿副研究员。论文得到了湖南省重点研发计划项目的支持。
作者简介:

通讯作者:杜辉辉,男,1989年生,山东滨州人,汉族,副教授,博士研究生导师,湖南省普通高校青年骨干教师。目前主要从事土壤污染修复与土壤健康相关工作。主持国家自然科学基金、国家重点研发计划青年科学家项目课题、湖南省重点研发计划课题、中国博士后科学基金、湖南省自然科学基金、湖南省教育厅研究项目等。

第一作者:谢健,男,湖南农业大学环境与生态学院2023级硕士研究生,环境科学与工程专业,导师杜辉辉副教授。主要研究方向:土壤改良。
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