吉林玉米帶黑土鉀吸附釋放研究.pdf

1、吉林省中部玉米帶是世界三大玉米帶之一，玉米種植已成為吉林省農(nóng)民收入的主要來源。玉米帶的主要土壤類型黑土是大自然賦予人類最寶貴的財(cái)富，然而，由于各種自然因素的影響和人類的不合理利用，黑土肥力已開始出現(xiàn)退化，尤其是土壤中鉀素出現(xiàn)不同程度的降低。為此，本文以吉林省玉米帶黑土為研究對(duì)象，通過野外調(diào)查和室內(nèi)分析對(duì)黑土鉀的吸附、釋放過程進(jìn)行研究，同時(shí)對(duì)含鉀的幾種礦物在有機(jī)酸作用下鉀釋放過程作一探討，揭示了黑土鉀吸附、釋放動(dòng)力學(xué)過程機(jī)理及主要含鉀礦物

2、釋鉀特點(diǎn)。 主要得出以下結(jié)論： （1）黑土吸附平衡時(shí)間較長，平衡吸附量差異較大，CEC、粘量含量是影響平衡吸附量的主要因素。吸附速率差異較大，初期主要受粘粒含量與CEC影響，后期主要受粘粒含量的影響；吸附率變化與CEC及粘粒含量密切相關(guān)。 （2）k+吸附過程可以用一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程較好的描述，其次為Elovich方程和指數(shù)方程，而拋物線方程則不適合描述此過程，黑土k+吸附過程是一個(gè)較簡單的過程。 （3）在連續(xù)

3、振蕩提取的條件下，黑土交換性鉀、層間鉀釋放平衡時(shí)間的變幅分別為60～90min，270～300min；平衡釋放量差異較大，變幅分別為136．0～476．2mg/kg，527～1330．5mg/kg；交換性鉀連續(xù)提取量比一次提取量大，層間鉀連續(xù)提取量比緩效鉀量??；土壤速效鉀，緩效鉀含量是影響交換性鉀、層間鉀累計(jì)釋放總量和增加量的重要因素。 （4） Elovich方程和拋物線方程分別是描述黑土交換性鉀釋放過程的最優(yōu)和最差模型，表明黑

4、土交換性鉀釋放過程是一個(gè)較復(fù)雜的過程；拋物線方程和Elovich方程是描述黑土層間鉀釋放過程的最優(yōu)和最差模型，表明黑土層間鉀釋放過程是受擴(kuò)散控制的過程。 （5）三種有機(jī)酸活化黑云母的順序?yàn)椋翰菟?檸檬酸>酒石酸，活化白云母和鉀長石的順序?yàn)椋翰菟?酒石酸>檸檬酸，其中草酸活化三種礦物中鉀的能力最強(qiáng)。三種礦物在有機(jī)酸作用下均是黑云母中鉀最容易被活化；草酸和酒石酸作用下，白云母中鉀比鉀長石中鉀易活化，檸檬酸作用下，則相反。 （

5、6）隨著草酸、檸檬酸和酒石酸濃度的提高，黑云母鉀的釋放量在增大，但增加的幅度越來越小，且不同有機(jī)酸同種濃度下鉀釋放量及增加同樣的濃度鉀釋放量增加幅度均表現(xiàn)為：草酸最大，酒石酸最小，檸檬酸介于兩者之間。與此相反，隨著有機(jī)酸濃度的提高，白云母、鉀長石鉀釋放量雖有波動(dòng)，但總體趨勢呈現(xiàn)隨有機(jī)酸濃度增大，白云母和鉀長石鉀釋放量逐漸減小，尤其是用草酸作浸提劑時(shí)，這種趨勢尤為明顯。白云母鉀釋放量受草酸濃度影響較小，受檸檬酸和酒石酸濃度影響較大；鉀長石

6、受草酸濃度的影響比白云母大，受檸檬酸和酒石酸濃度的影響比白云母小。 （7）指數(shù)方程是描述不同濃度有機(jī)酸作用下黑云母鉀釋放過程的最優(yōu)模型；Elovich方程是描述不同濃度草酸作用下白云母鉀釋放過程的最優(yōu)模型，雙曲線方程是描述不同濃度檸檬酸和酒石酸作用下白云母鉀釋放過程的最優(yōu)模型；Elovich方程是描述不同濃度有機(jī)酸作用下鉀長石鉀釋放動(dòng)力學(xué)過程的最優(yōu)模型。一級(jí)擴(kuò)散方程是描述不同濃度有機(jī)酸作用下黑云母、白云母和鉀長石鉀釋放過程的最差