紫色土中可溶性鈦提取方法比較及鈦肥效應(yīng)研究.pdf

1、鈦是地球上廣泛存在的元素，其藏量占第九位最豐，在地殼中的含量約為6g(TiO2)·kg-1。土壤鈦含量的變幅較大，就全世界土壤而言，大部分土壤的全鈦含量多在3.0～6.0g(TiO2)·kg-1之間，平均值為4.6g(TiO2)·kg-1，極端值則為痕跡～36g(TiO2)·kg-1或者更多，其元素含量屬中量元素水平。我國(guó)土壤的鈦含量為2～36g(TiO2)·kg-1，平均含量為7g(TiO2)·kg-1。在紫色土壤中，鈦的含量為2.5

2、～20g(TiO2)·kg-1，平均值為6.7g(TiO2)·kg-1，總體位于中～高含量水平。 從生物學(xué)的角度而言，目前雖無確切的依據(jù)證明鈦是植物生長(zhǎng)所必須的營(yíng)養(yǎng)元素，但大量的實(shí)驗(yàn)表明了鈦對(duì)植物某些生理功能具有明顯的促進(jìn)作用。不同種類植物體中鈦的含量差異極大，低的不足1mg(Ti)·kg-1，高時(shí)則可達(dá)100mg(Ti)·kg-1。但對(duì)于各種植物對(duì)鈦的實(shí)際最佳需要量、從土壤中吸收鈦的形態(tài)、吸收方式、土壤條件等，目前并不清楚。

3、 相對(duì)其它元素，各種形態(tài)的鈦無論是提取還是測(cè)定都非常困難，到目前為止，還沒有一套可靠并完整的分級(jí)提取測(cè)定方法。因此，研究土壤中鈦的分級(jí)測(cè)定，對(duì)鈦在土壤中的行為和肥力特征都具有重大意義。 同時(shí)，關(guān)于植物體內(nèi)鈦的含量水平及其在植物體內(nèi)分布規(guī)律的報(bào)道也不多且差異較大。如徐新宇認(rèn)為春小麥地上部分的平均鈦含量為2.99mg·kg-1，而解惠光對(duì)黑龍江幾種春小麥鈦含量進(jìn)行的測(cè)定顯示其含量在6.12～85.1mg·kg-1之間。這種差異

4、雖然與植物的品種、土壤鈦含量和土壤條件等不無關(guān)系，但更為重要的是缺乏一種穩(wěn)定可靠、適用性廣的植物鈦含量的測(cè)定方法。另外，對(duì)于鈦對(duì)植物的生理作用、存在形式、運(yùn)輸過程，以及植物對(duì)鈦的吸收、與土壤物質(zhì)和肥力性質(zhì)間的關(guān)系等，還缺乏系統(tǒng)的研究。 近年來，國(guó)內(nèi)在小麥、大豆、草莓、葡萄、蘋果等上作了較多的試驗(yàn)研究，均取得了良好的效果，噴施鈦肥后，產(chǎn)量都有一定的提高，對(duì)作物品質(zhì)提高的效果尤為明顯。但目前鈦肥在南方特別是在紫色土地區(qū)應(yīng)用的研究少見

5、報(bào)道。 本論文通過設(shè)計(jì)和改進(jìn)土壤可溶性鈦的提取劑和提取方法，并與現(xiàn)有的方法對(duì)比，研究紫色土中鈦的可溶性及其影響因素；并在比較研究植物鈦含量的測(cè)定方法、了解紫色土地區(qū)植物鈦含量水平的基礎(chǔ)上，研究可溶性鈦與植物鈦含量的相關(guān)性，初步建立紫色土可溶性鈦提取方法。另外，通過對(duì)水稻、柑桔噴施鈦肥的田間對(duì)比試驗(yàn)，探索噴施鈦肥對(duì)紫色土地區(qū)水稻、柑桔的產(chǎn)量及品質(zhì)的影響。試驗(yàn)結(jié)果如下： (1)試驗(yàn)結(jié)果中，目前所報(bào)道的幾種提取劑體系如：0.5

6、mol·L-1HAC、0.05mol·L-1EDTA、pH7.3，0.02mol·L-1EDTA+0.5﹪NH4Cl等，即使在大土水比和高靈敏度鈦的定量方法下，均未能有效地從紫色土壤中提取出鈦。 (2)0.25﹪DAPM-0.25﹪VC-1mol·L-1HCl提取劑，在土∶水=1∶2，50℃，振蕩提取1小時(shí)，能穩(wěn)定地從紫色土壤中提取出鈦，提取量在0.1～1mg·kg-1范圍，多次平行變異系數(shù)(CV﹪)在0.356～7.69﹪之間

7、。用該法提取的鈦可能包括有機(jī)絡(luò)合態(tài)、交換性和易溶性鈦。 (3)0.5mol·L-1(NH4)2SO4+0.5mol·L-1H2SO4提取劑，在土∶水=1∶5，25℃，振蕩提取1小時(shí)，能穩(wěn)定地從紫色土壤中提取出鈦，提取量在1～20mg·kg-1范圍，多次平行變異系數(shù)(CV﹪)3.7～11.7﹪之間。用該法提取的鈦可能包括水合鈦氧化物、復(fù)合程度不高的鈦鐵復(fù)合鹽、鈦與鈣或鎂的復(fù)合鹽、簡(jiǎn)單鈦酸鹽等。 (4)用干灰化-NaOH熔融

8、-二胺替吡啉比色法測(cè)定植株全鈦，同收率在96.0﹪～102﹪之間，變異系數(shù)在1.79﹪～4.29﹪之間。該法無論在靈敏度、精密度、重現(xiàn)性和操作的簡(jiǎn)便性上均優(yōu)于其它方法。 (5)南方紫色土地區(qū)水稻中鈦含量水平為：根324～893mg(Ti)·kg-1，秸稈16.6～33.2mg(Ti)·kg-1，籽粒18.8～36.8mg(Ti)·kg-1。各部分分布是根＞籽粒＞秸稈。水稻植株鈦含量與土壤全鈦含量和土壤pH值有關(guān)，總體規(guī)律是，土壤

9、全鈦含量越高，植株鈦含量越高，土壤pH值越高，植株鈦含量越低。 (6)DAPM+VC+HCl法和(NH4)2SO4+H2SO4法兩個(gè)可溶性鈦提取方法的提取量與水稻植株鈦含量之間的相關(guān)性因樣本數(shù)不足，未作相關(guān)分析，但總體趨勢(shì)可以看出：二者的提取結(jié)果與水稻植株體中鈦含量的相關(guān)情況因土壤酸堿性的不同而異。確切情況還需進(jìn)一步研究。 (7)水稻噴施鈦肥田間對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果表明：①噴施鈦肥能改善水稻生長(zhǎng)，明顯增強(qiáng)植株抗倒伏能力和抗病蟲害

10、能力；②與對(duì)照相比，噴鈦處理的水稻實(shí)際產(chǎn)量增加6～86k/畝，增幅在1.18﹪～19.7﹪之間，T檢驗(yàn)達(dá)極顯著水平(t=5.0236,n=12);③噴鈦能顯著改善水稻植株?duì)I養(yǎng)條件，提高養(yǎng)分吸收運(yùn)轉(zhuǎn)能力。與對(duì)照相比，噴鈦處理的水稻籽粒中的磷、鉀含量大幅度提高且達(dá)極顯著水平(t=2.6247，t=2.7790,n=9)。④噴施鈦肥對(duì)水稻籽粒中粗蛋白含量的影響因水稻品種的不同存在差異。 (8)柑桔噴施鈦肥田間對(duì)比試驗(yàn)的結(jié)果表明：①噴施