生物炭与羊粪对土壤中硒吸附-解吸特性的调控机制及其农业应用意义

【编辑推荐】来自国内的研究团队通过批平衡实验结合SEM、XRD和FTIR技术，揭示了棉秆生物炭(BC)和羊粪(SM)对灰漠土与灌淤土中硒(Se)吸附-解吸行为的影响机制。研究发现5% BC处理的灌淤土硒解吸率高达89%，有机组分(如芳香化合物、羧基化合物)和离子竞争(磷酸盐/碳酸盐)是调控关键，为富硒作物安全生产提供了理论支撑。

　　

探究土壤中硒(Se)的吸附解吸特性对预测外源硒有效性至关重要。本研究采用棉秆生物炭(Biochar, BC)和羊粪(Sheep manure, SM)作为改良剂，通过批平衡实验结合扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术，系统解析了灰漠土与灌淤土中亚硒酸盐的吸附-解吸行为机制。

实验数据显示，BC和SM的添加显著降低两种土壤对硒的吸附能力，同时提升解吸率——其中5% BC处理的灌淤土展现出最高解吸率(89%)。动力学分析表明硒吸附过程符合准二级动力学模型，等温线则符合Freundlich模型。表征结果揭示，BC和SM中的有机组分(如芳香化合物、羧基化合物和醚类)直接参与吸附调控。更有趣的是，灰漠土中BC释放的磷酸根离子(PO₄^3-)与灌淤土中BC释放的碳酸根离子(CO₃^2-)，会与硒形成吸附位点竞争。

这项研究不仅阐明了有机改良剂影响硒生物地球化学行为的关键机制，更为富硒农产品的安全生产提供了重要的理论依据。研究过程中未声明任何利益冲突。