不同有机酸对黄褐土矿质元素活化作用的比较研究

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0691

中国农学通报 ›› 2021, Vol. 37 ›› Issue (24): 84-90.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0691

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不同有机酸对黄褐土矿质元素活化作用的比较研究

陈韩英¹(), 祝奕炜¹, 葛高飞²()

¹安徽农业大学资源与环境学院,合肥 230036
²安徽农业大学生物技术中心,合肥 230036

收稿日期:2020-11-19 修回日期:2020-12-28 出版日期:2021-08-25 发布日期:2021-08-27
通讯作者: 葛高飞
作者简介:陈韩英,女,1999年出生,福建莆田人,学士,主要从事环境生态研究。通信地址：230036 合肥市长江西路130号安徽农业大学资源与环境学院,Tel：0551-65785847,E-mail： 2771732834@qq.com。
基金资助:
安徽省高校自然科学基金重点项目“茶多酚缓解茶树Pb毒害的作用机制”(KJ2018A0149);安徽省自然科学基金“铅不同污染方式对茶园土壤N素转化及功能微生物的影响机理”(2008085MC97);安徽农业大学省级大学生创新基金项目“低分子有机酸对黄褐土中矿质元素的活化作用”(201910364248)

The Effects of Different Organic Acids on Mobilizing Mineral Elements in Yellow Cinnamon Soil: A Comparative Study

Chen Hanying¹(), Zhu Yiwei¹, Ge Gaofei²()

¹College of Resources and Environment, Anhui Agricultural University, Hefei 230036
²Biotechnology Center, Anhui Agricultural University, Hefei 230036

Received:2020-11-19 Revised:2020-12-28 Online:2021-08-25 Published:2021-08-27
Contact: Ge Gaofei

摘要/Abstract

摘要：

为研究不同有机酸对黄褐土矿质元素的活化效应,采用同一浓度(10 mmol/L)的茶多酚(TP)和小分子有机酸(LMWOAs)进行土壤浸提试验,比较不同类型有机酸对黄褐土主要矿质元素活化效果的差异。结果表明：LMWOAs对黄褐土中Ca和Mg的活化能力均表现为：酒石酸>柠檬酸>乙酸>草酸。草酸对土壤Fe、Mn、Cu、Zn 4种元素均有较好的活化效果,且对Fe和Cu元素的活化能力显著高于其他LMWOAs;柠檬酸对土壤Mn元素的活化能力显著高于TP和其他LMWOAs;酒石酸对土壤Zn的活化能力显著高于TP和其他LMWOAs;乙酸对土壤Fe、Mn、Cu、Zn元素的活化能力显著低于TP和其他LMWOAs。TP对土壤Ca、Mg、Fe、Mn、Zn元素的活化能力显著低于LMWOAs（乙酸除外）,对K和Cu的活化效果显著优于LMWOAs。黄褐土种植茶树会加速K和Cu的活化和迁移（尤其是K）,提高矿质元素的生物有效性,同时可能造成土壤缺K和酸化。

关键词: 茶多酚, 小分子有机酸, 土壤浸提, 黄褐土, 矿质元素, 活化, 差异

Abstract:

To investigate the effects of different organic acids on mobilizing mineral elements in yellow cinnamon soil, tea polyphenol (TP) and low molecular weight organic acids (LMWOAs) with 10 mmol/L were used to study the difference of mobilization effects among mineral elements by soil extraction test. The results showed that the mobilization order of LMWOAs on Ca and Mg in yellow cinnamon soil was: tartaric acid > citric acid > acetic acid > oxalic acid. Oxalic acid showed strong mobilization ability on Fe, Mn, Cu and Zn, and the mobilization ability of oxalic acid on Fe and Cu were significantly stronger than that of other LMWOAs. The mobilization ability of citric acid on Mn was significantly higher than that of TP and other LMWOAs; the mobilization ability of tartaric acid on Zn was significantly higher than that of TP and other LMWOAs; the mobilization ability of acetic acid on Fe, Mn, Cu and Zn were significantly lower than that of TP and other LMWOAs. TP showed significantly lower mobilization ability on Ca, Mg, Fe, Mn and Zn compared with LMWOAs (except acetic acid), but the mobilization ability of TP on K and Cu were significantly higher than that of LMWOAs. Therefore, planting tea tree could accelerate the mobilization and migration of K and Cu (especially for K) in yellow cinnamon soil, improve the bioavailability of mineral elements while cause soil K deficiency and soil acidification.

Key words: tea polyphenol, low molecular weight organic acids, soil extraction, yellow cinnamon soil, mineral elements, mobilization, difference

中图分类号:

S153

陈韩英, 祝奕炜, 葛高飞. 不同有机酸对黄褐土矿质元素活化作用的比较研究[J]. 中国农学通报, 2021, 37(24): 84-90.

Chen Hanying, Zhu Yiwei, Ge Gaofei. The Effects of Different Organic Acids on Mobilizing Mineral Elements in Yellow Cinnamon Soil: A Comparative Study[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2021, 37(24): 84-90.

图/表 7

土壤类型	有机质/ (g/kg)	pH	土壤矿质元素含量
土壤类型	有机质/ (g/kg)	pH	K/(g/kg)	Ca/(g/kg)	Mg/(g/kg)	Fe/(g/kg)	Mn/(g/kg)	Cu/(mg/kg)	Zn/(mg/kg)
黄褐土	11.78	6.76	8.76	3.68	4.86	30.87	0.708	8.25	48.86

表1. 供试土壤的基本理化性质

图1. TP和LMWOAs对土壤K活化的影响不同小写字母表示不同TP、LMWOA处理元素活化量差异性显著(P<0.05)。下同

	pH	Ca	Cu	Fe	K	Mg	Mn	Zn
pH	1
Ca	-0.898^**	1
Cu	0.010	-0.265	1
Fe	-0.493^*	0.104	0.386	1
K	0.156	-0.208	0.873^**	-0.071	1
Mg	-0.970^**	0.975^**	-0.143	0.275	-0.177	1
Mn	-0.670^**	0.377	0.504^*	0.890^**	0.182	0.505^*	1
Zn	-0.848^**	0.752^**	0.053	0.605^**	-0.153	0.797^**	0.779^**	1

表2. TP和LMWOAs 浸提液各测定指标间的相关关系

图2. TP 和LMWOAs对土壤Ca和Mg活化的影响

图3. TP和LMWOAs对土壤Fe和Mn活化的影响

图4. TP和LMWOAs对土壤Cu和Zn活化的影响

图5. TP和LMWOAs对土壤浸提液pH的影响

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The Effects of Different Organic Acids on Mobilizing Mineral Elements in Yellow Cinnamon Soil: A Comparative Study

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