浑河流域草甸土固钾与释钾特性研究-土壤学专业论文.docx

国家自然科学基金项目”腐殖质对土壤固钾与释钾 国家自然科学基金项目”腐殖质对土壤固钾与释钾 作用的影响研究“(编号资助 沈阳农业大学博士学位论文摘 沈阳农业大学博士学位论文 摘 要 本文以浑河流域冲积母质上发育的草甸土和蛭石为供试材料，采用振荡 平衡法和连续流动法对草甸土和蛭石的固钾与释钾特性及其影响因素进行了 研究，结果表明： 1，浑河流域草甸土中缓效钾含量在489．3～1267．4mg kg‘1之间，处于较高 水平，但速效钾含量只有50．1～128．3 mgkg～，相对不足。 草甸土具有很强的固钾能力，在外源钾施用量800rag kg-1条件下，固钾 率在17．92％～62．06％之间，固钾量高达到496．48 mg kg“土。草甸土固钾量 与平衡溶液中钾离子浓度和交换性钾含量之间表现出明显正相关，相关系数 分别为r=0．712”和O．820“，n=13。 在三种土壤湿度培养方式中，土壤固钾量表现为：干湿交替恒湿淹水。 NH4+的加入能够较大幅度的降低土壤对钾素的固定，NH4+对土壤固钾作用的 影响还与NH4+和K+的施用顺序有直接关系。先加入NI-14+而后加入K+与先加 入K+后加入N地+相比，前者更有利于降低土壤的固钾量。 2．施用腐殖酸能够降低土壤对钾素的固定量。腐殖酸对土壤固钾率的影响 与腐殖酸和钾的施入顺序有关，固钾率表现为：末加腐殖酸后加腐殖酸腐 殖酸与钾素同时加入先加腐殖酸。 不同胡敏酸级分对土壤钾固作用的影响不同。施用级分l和级分2的胡 敏酸对土壤固钾率的降低幅度最大，与对照相比分别降低了6．5％和6．2％。 在级分1到4范围内，胡敏酸对降低土壤固钾率的作用随级分的增加逐渐降 低。级分4到12的胡敏酸对土壤固钾率的影响不显著。 3．在K—Ca二元体系中，加入NH4+通常会使土壤钾素Q／I曲线中的cROK 和ExKo增高，而缓冲容量降低。二元体系中，根据Q／I曲线推测得到的ExKo 值(21．6 mg kg～～41．0 mg kg。)与0．5mol L‘1CaCl2浸提钾量(23．9 mg kg～～ 65．7 mgkg。1)比较接近，与1 mol L’1中性NH40AC浸提钾量呈极显著正相关， 因此，该二元体系中的ExKo值能够反映土壤可交换钾的容量；在K．Ca-NH。 摘要三元体系中得到ExKo值与1mol 摘要 三元体系中得到ExKo值与1mol Lo中性NH40Ac浸提钾量之间呈极显著正相 关。 4．土壤吸附外源钾的平衡时间及吸附量分别与阳离子代换量呈极显著正 相关，相关系数分别为0．829”和0．899”(n=8)：土壤对钾素的吸附量与 0．002mm微团体含量和交换钾含量之间呈极显著正相关(r分别为O．855”和 O．886”，n=8)。钾素的解吸量小于吸附量，表明钾素在土壤溶液中的吸附解 吸不是一个完全可逆过程。 采用四种方程对吸附解吸过程进行拟合，其r值大小顺序依次为：一级 方程(O．995)抛物线方程(O．982)*双常数方程(O．981)Elovich方程(O．977)。 解吸过程中，四种模型的r值大小顺序依次为：Elovich方程(O．982)一级 动力学方程(O．978)双常数方程(O．936)抛物线方程(O．907)。从方程的 标准误差和相对标准误差来看，亦是Elovich方程为描述解吸过程的最佳模 型，其次为一级动力学方程。 钾离子浓度直接影响到土壤吸附反应机制。进而对不同方程的适宜性产 生影响；一级动力学方程和抛物线扩散方程都能够描述钾的吸附过程，但抛 物线方程更适于描述低浓度下钾的吸附过程。～级动力学方程更适于描述高 浓度下钾的吸附过程。 在25℃条件下，求得±壤中钾素吸附解吸反应的△Go在1653．5～ 2909．8J．molo之间，表明在K-Ca交换体系中，反应更趋向于解吸过程。土壤 施用胡敏酸和富里酸以后，平衡常数Keq减少，△G0增加，表明腐殖酸的存 在加强了解吸反应的进程，提高了钾素的释放量。 5．土壤对钾素的吸附过程中会发生钾素的固定。在蛭石对钾素的三种吸附 点位中，表面吸附，晶层边缘吸附和钾的固定是同时发生的，但平衡时间表 现为：i点位p点位e点位吸附。三种点位吸附钾量大小顺序为：P点位i 点位e点位：释钾量的大小顺序为表现为：P点位e点位i点位。解吸结束 后，纯蛭石P点位吸附的钾有95．4％被交换下来，e点位吸附的钾有88．3％被 释放出来。i点位吸附的钾有20．7％能够解吸下来，三种点位释钾的百分比表 明其稳定程度依次为i点位e点位p点位。加入胡敏酸以后蛭石i点位吸附 2 沈阳农业大学博士学位论文钾量(269．6mg 沈阳农业大学博士学位论文 钾量(269．6mg kg。。)小于纯蛭石，表明施用胡敏酸导致蛭石的固钾量降低。 6．在