人工腐殖酸介导的磷在土壤中的迁移：实验与模拟

近年来土壤养分流失问题日益严重，土壤“变薄”问题导致土壤固磷能力逐渐下降。为了有效缓解土壤养分流失，提高土壤固磷能力，人工腐植酸（AHA）成为一种很有前途的材料。因此，本文重点研究了添加AHA对磷在土壤中迁移行为的影响。考虑四种环境影响（AHA添加、冻融循环、背景pH和离子强度）和两种土壤（黑土和盐土）设计了柱实验。为了阐明其迁移行为的机理，本文采用了表征方法、密度泛函理论（DFT）计算和两点非平衡输运模型（TSM）模型。结果表明，AHA能有效地提高土壤固磷能力。随着AHA浓度的增加，土壤形成包膜复合物，通过络合作用和静电作用进一步增强土壤对磷的吸收和固定能力。并且发现随着冻融天数的增加，AHA可以增强土壤对磷的吸附，与最初假设的冻融会导致添加AHA的土壤固定磷的能力下降相反。AHA分子表面官能团的质子化反应导致OH^-的中和，这反过来又增强了土壤对磷的吸附。较低的离子强度减弱了土壤的电负性，增强了土壤对磷的固定。同时，TSM能较好地模拟上述条件下的磷素运移行为。该研究旨在阐明AHA在黑土和盐渍土中的磷素迁移行为，有效阐明磷素流失的环境风险，提高AHA的生态效益。

该成果得到国家重点研发计划，国家自然科学基金项目，黑龙江省杰出青年项目，黑龙江省博士后科学基金，中国博士后科学基金的资助，已在中科院SCI一区TOP期刊《Catena》上正式发表。

题目：Artificial humic acid mediated migration of phosphorus in soil: Experiment and modelling

来源：https://doi.org/10.1016/j.catena.2024.107896