幾種主要含鉀礦物的鉀素釋放特征研究.pdf

1、土壤中的鉀絕大部分以礦物態(tài)存在，礦物鉀的活化對提高土壤鉀的植物有效性具有重要的意義。然而，關(guān)于植物影響下土壤礦物鉀的釋放規(guī)律的認(rèn)識卻非常有限。本文以不同含鉀礦物為材料，采用連續(xù)振蕩浸提、靜置培養(yǎng)、連續(xù)流動等方法研究了低分子量有機(jī)酸、陽離子、H+溶液等作用下不同含鉀礦物的釋鉀規(guī)律，探索利用化學(xué)和生物學(xué)方法調(diào)控土壤鉀素轉(zhuǎn)化的途徑，為土壤鉀的高效利用提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下：
　　 1、低分子量有機(jī)酸、陽離子和無機(jī)酸對含鉀礦物釋

2、鉀量的影響
　　 不同低分子量有機(jī)酸(酒石酸、檸檬酸、草酸)、陽離子(NH4+、Ca2+、Na+)及無機(jī)酸(HCl溶液)均可顯著提高黑云母、白云母、正長石中鉀的釋放量，其中黑云母提取的鉀量與對照處理(去離子水)相比，分別提高149.6%、151.6%、188.2%、24.6%、32.6%、3.5%和169.8%；白云母分別提高99.4%、202.8%、211.0%、81.6%、38.3%、21.7%和169.1%；正長石分別提高

3、216.0%、206.6%、219.0%、144.1%、27.5%、60.4%和210.9%。各種浸提劑提取的鉀量表現(xiàn)為白云母>黑云母>正長石。含鉀礦物釋鉀量隨著低分子量有機(jī)酸、陽離子和H+溶液濃度的升高而增加。
　　 2、連續(xù)振蕩條件下低分子量有機(jī)酸和無機(jī)酸對含鉀礦物中鉀釋放的影響
　　 連續(xù)振蕩20次條件下，酒石酸、草酸和硝酸均能顯著提高含鉀礦物的釋鉀量，與對照處理(去離子水)相比，黑云母提取的鉀量分別顯著增加了17

4、6.5%、213.9%、1850.8%；白云母分別顯著增加了72.3%、100.1%、170.6%；正長石分別顯著增加50.8%、84.8%、117.9%；微斜長石分別顯著增加59.8%、78.1%、120.5%，而且累積釋鉀量隨著浸提劑濃度的升高而增加。含鉀礦物不同，鉀的累積釋放量差異顯著，表現(xiàn)為黑云母>白云母>微斜長石≈正長石。分別用一級動力學(xué)模型、雙常數(shù)模型、擴(kuò)散模型、Elovich模型對不同含鉀礦物的累積釋鉀量進(jìn)行擬合，除白云母

5、，正長石(低濃度浸提)的最優(yōu)模型為Elovich模型外，其他的最優(yōu)模型均為雙常數(shù)模型。
　　 3、低分子量有機(jī)酸對不同粒徑的含鉀礦物中鉀釋放的影響
　　 連續(xù)振蕩條件下，含鉀礦物的累積釋鉀量均隨著礦物粒徑變細(xì)而增加(酒石酸和草酸浸提黑云母除外)。分別用一級動力學(xué)模型、雙常數(shù)模型、擴(kuò)散模型Elovich模型對不同粒徑的含鉀礦物的累積釋鉀量進(jìn)行擬合，不同粒徑的黑云母的最優(yōu)動力學(xué)模型為雙常數(shù)模型；不同粒徑的白云母的最優(yōu)動力學(xué)模

6、型為Elovich模型；正長石粒徑為20-60目、60-100目的最優(yōu)動力學(xué)模型為雙常數(shù)模型，100-200目和>200目的為Elovich模型。
　　 4、靜置培養(yǎng)條件下低分子量有機(jī)酸和無機(jī)酸對含鉀礦物中鉀釋放的影響
　　 靜置培養(yǎng)2251h條件下，與連續(xù)振蕩相比，釋鉀過程明顯分為兩個階段：快速釋鉀階段和緩慢釋鉀階段。酒石酸、草酸和硝酸均能顯著提高含鉀礦物的釋鉀量，而且累積釋鉀量隨著浸提劑濃度的升高而增加。含鉀礦物不同

7、，鉀的累積釋放量差異顯著，表現(xiàn)為黑云母>白云母>微斜長石≈正長石。分別用一級動力學(xué)模型、雙常數(shù)模型、擴(kuò)散模型、Elovich模型對不同含鉀礦物的累積釋鉀量進(jìn)行擬合，除白云母(低濃度浸提)的最優(yōu)動力學(xué)模型為Elovich模型外，其余均為雙常數(shù)模型。與振蕩條件下相比，釋鉀速率顯著降低。
　　 5、連續(xù)流動條件下低分子量有機(jī)酸對含鉀礦物中鉀釋放的影響
　　 連續(xù)流動條件下，有機(jī)酸對含鉀礦物中鉀的釋放過程包括快速釋鉀階段和平穩(wěn)釋