La combinación efectiva de fertilizante de fosfato de ácido húmico regula la transformación de formas de fósforo y el mecanismo químico y microbiano de su disponibilidad de fósforo
Autores: Xiong, Qizhong; Wang, Shaojie; Lu, Xuewei; Xu, Yating; Zhang, Lei; Chen, Xiaohui; Xu, Gang; Tian, Da; Zhang, Ligan; Jing, Jianyuan; Ye, Xinxin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
La combinación efectiva de fertilizante de fosfato de ácido húmico regula la transformación de formas de fósforo y el mecanismo químico y microbiano de su disponibilidad de fósforo
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
ácido húmico
Fertilizante de fosfato
Eficiencia
Crecimiento de cultivos
Mecanismos sinérgicos
Comunidad microbiana
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
En el proceso de producción de fertilizantes fosfatados, agregar ácido húmico para producir un fertilizante fosfatado con valor añadido de ácido húmico puede mejorar la eficiencia del fertilizante y promover el crecimiento de los cultivos. Aunque los estudios se han centrado principalmente en investigar el impacto de la estructura y función del ácido húmico en la disponibilidad de fósforo en los fertilizantes fosfatados con ácido húmico, hay una investigación limitada sobre los efectos reguladores de la estructura del fertilizante de fósforo y los mecanismos sinérgicos que involucran microorganismos. Por lo tanto, este estudio tuvo como objetivo examinar los mecanismos químicos y biológicos que subyacen al aumento de la eficiencia de los fertilizantes fosfatados con ácido húmico mediante la implementación de varios procesos de tratamiento. Estos procesos incluyeron la mezcla física de ácido húmico con fertilizante fosfatado (HA+P), la síntesis química de fertilizante fosfatado con ácido húmico (HAP), el uso de fertilizante fosfatado con ácido húmico disponible comercialmente (SHAP), el empleo de fertilizante fosfatado de potasio ordinario (P) y la implementación de un tratamiento de control sin fertilizante fosfatado (CK). Investigar el mecanismo sinérgico de los fertilizantes fosfatados con ácido húmico es de gran importancia. Los resultados mostraron que durante la preparación de HAP a alta temperatura, apareció un nuevo pico de absorción a 1101 cm, y se formó un nuevo enlace químico -O-. La fractura de hidroxilo en el ácido húmico combinada con ácido fosfórico formó una estructura de éster de fosfato (P-O-C=O). Los residuos de HAP se concentraron en la superficie y se cargaron con más minerales del suelo. El contenido de grupos funcionales altamente activos que contienen oxígeno, como C-O aromático, carbono carboxilo/amida y carbono carbonilo, aumentó significativamente, mientras que el contenido de carbono alquílico, carbono oxialquílico y carbono aromático disminuyó. Al combinar el ácido húmico con el fosfato de potasio, el grupo carboxilo e iones de calcio formaron el complejo HA-m-P, aumentando el contenido de fosfato soluble (HPO) en el suelo en un 1,71%. En comparación con el tratamiento HA+P, el tratamiento HAP aumentó significativamente el contenido de P disponible en el suelo en un 13,8-47,7% ( < 0,05). La altura de la planta, el diámetro del tallo y la biomasa aérea del tratamiento HAP aumentaron en un 21,3%, 15,31% y 61,02%, respectivamente, y las acumulaciones totales de los elementos nutrientes N, P y K aumentaron en un 6,71%, 31,13% y 41,40%, respectivamente, en comparación con el tratamiento de control. Los resultados de secuenciación de alto rendimiento mostraron que el suelo de la rizosfera del tratamiento HA+P y HAP era rico en grupos bacterianos, la estructura microbiana del suelo cambió y la diversidad de la comunidad bacteriana aumentó bajo el tratamiento HAP. El número de genes que codifican fitasa y fosfatasa alcalina asociados con la disolución de organofosforados aumentó en un 3,23% y 2,90%, respectivamente, en el tratamiento HAP. El fertilizante fosfatado con ácido húmico forma ésteres de fosfato en el proceso de preparación química. Después de la aplicación, la estructura de la comunidad microbiana del suelo cambia, y la actividad enzimática del suelo relacionada con la transformación del fósforo se mejora para promover la absorción de nutrientes del suelo por los tomates, promoviendo así el crecimiento de la planta de tomate y la acumulación de nutrientes.
Descripción
En el proceso de producción de fertilizantes fosfatados, agregar ácido húmico para producir un fertilizante fosfatado con valor añadido de ácido húmico puede mejorar la eficiencia del fertilizante y promover el crecimiento de los cultivos. Aunque los estudios se han centrado principalmente en investigar el impacto de la estructura y función del ácido húmico en la disponibilidad de fósforo en los fertilizantes fosfatados con ácido húmico, hay una investigación limitada sobre los efectos reguladores de la estructura del fertilizante de fósforo y los mecanismos sinérgicos que involucran microorganismos. Por lo tanto, este estudio tuvo como objetivo examinar los mecanismos químicos y biológicos que subyacen al aumento de la eficiencia de los fertilizantes fosfatados con ácido húmico mediante la implementación de varios procesos de tratamiento. Estos procesos incluyeron la mezcla física de ácido húmico con fertilizante fosfatado (HA+P), la síntesis química de fertilizante fosfatado con ácido húmico (HAP), el uso de fertilizante fosfatado con ácido húmico disponible comercialmente (SHAP), el empleo de fertilizante fosfatado de potasio ordinario (P) y la implementación de un tratamiento de control sin fertilizante fosfatado (CK). Investigar el mecanismo sinérgico de los fertilizantes fosfatados con ácido húmico es de gran importancia. Los resultados mostraron que durante la preparación de HAP a alta temperatura, apareció un nuevo pico de absorción a 1101 cm, y se formó un nuevo enlace químico -O-. La fractura de hidroxilo en el ácido húmico combinada con ácido fosfórico formó una estructura de éster de fosfato (P-O-C=O). Los residuos de HAP se concentraron en la superficie y se cargaron con más minerales del suelo. El contenido de grupos funcionales altamente activos que contienen oxígeno, como C-O aromático, carbono carboxilo/amida y carbono carbonilo, aumentó significativamente, mientras que el contenido de carbono alquílico, carbono oxialquílico y carbono aromático disminuyó. Al combinar el ácido húmico con el fosfato de potasio, el grupo carboxilo e iones de calcio formaron el complejo HA-m-P, aumentando el contenido de fosfato soluble (HPO) en el suelo en un 1,71%. En comparación con el tratamiento HA+P, el tratamiento HAP aumentó significativamente el contenido de P disponible en el suelo en un 13,8-47,7% ( < 0,05). La altura de la planta, el diámetro del tallo y la biomasa aérea del tratamiento HAP aumentaron en un 21,3%, 15,31% y 61,02%, respectivamente, y las acumulaciones totales de los elementos nutrientes N, P y K aumentaron en un 6,71%, 31,13% y 41,40%, respectivamente, en comparación con el tratamiento de control. Los resultados de secuenciación de alto rendimiento mostraron que el suelo de la rizosfera del tratamiento HA+P y HAP era rico en grupos bacterianos, la estructura microbiana del suelo cambió y la diversidad de la comunidad bacteriana aumentó bajo el tratamiento HAP. El número de genes que codifican fitasa y fosfatasa alcalina asociados con la disolución de organofosforados aumentó en un 3,23% y 2,90%, respectivamente, en el tratamiento HAP. El fertilizante fosfatado con ácido húmico forma ésteres de fosfato en el proceso de preparación química. Después de la aplicación, la estructura de la comunidad microbiana del suelo cambia, y la actividad enzimática del suelo relacionada con la transformación del fósforo se mejora para promover la absorción de nutrientes del suelo por los tomates, promoviendo así el crecimiento de la planta de tomate y la acumulación de nutrientes.