紅壤中類芬頓反應影響了碳儲存

2020-12-06 北極星環保網

紅壤中類芬頓反應影響了碳儲存

北極星環境修復網訊:由於長期對土地的不合理利用，紅壤退化現象極為嚴重。傳統觀點認為酸性紅壤黏粒含量高及鐵鋁氧化物豐富的特點有利於有機碳的穩定；同時，富含的鐵、鋁礦物可以促進微團聚體的形成，保護有機碳免受生物降解。然而，與黑土、棕壤等相比，具有很強物理化學作用保護潛力的紅壤有機碳含量卻相對較低，並且在農業耕作利用後表現出快速的退化趨勢。迄今為止，尚無合適的概念模型可以解釋亞熱帶紅壤上存在的這種矛盾現象。


基於湖南祁陽紅壤長期定位試驗站的原位微宇宙試驗

利用祁陽紅壤長期定位試驗站和原位微宇宙培養試驗，研究發現，長期施肥影響了土壤中微生物群落和鐵化學；而這些微生物普遍具有產生胞外超氧化物（O2•‒）和過氧化氫（H2O2）的能力，在環境中可以激發鐵礦物催化的芬頓或類芬頓反應，進一步形成氧化能力極強的羥基自由基（HO•），影響了土壤碳固持。


微生物介導的類芬頓反應與土壤碳儲存

論文提出了有效增加亞熱帶紅壤有機碳的概念模型。即通過施用有機物（如畜禽糞便、秸稈、有機肥），激發紅壤中的微生物和鐵礦物的可利用性，促進芬頓或類芬頓反應的發生，進而形成分子內共價鍵和礦物-有機複合體而促進紅壤有機碳穩定與累積。研究結果將有助於深入理解紅壤易退化的機制，同時為提升紅壤有機物固持、保障國家糧食安全提供參考。

原標題:長期施肥下紅壤中類芬頓反應及其對碳儲存的影響

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