纳米-亚微米材料对土壤中速效钾重力方向运移的影响机制研究.docx

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纳米

亚微米材料对土壤中速效钾重力方向运移的影响机制研究

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冉洺东+郭志雯++陈涛++梁玉祥

摘要基于室内一维土柱入渗试验，采用黄壤土表层均匀添加不同含量表层煤纳米-亚微米材料（质量含量分别为0、0.004%、0.020%、0.040%、0.100%），研究了纳米-亚微米级材料对黄壤土的速效钾在重力方向的运移规律。结果表明，纳米-亚微米级材料对黄壤土中速效钾在重力方向的运移有明显影响。在培养时间内，试验组的速效钾含量均保持小幅度平稳变化，无较大波动。纳米-亚微米材料起到了缓释作用。土壤中的钾离子极其容易流失，钾离子迁移主要受水分迁移及土壤胶体吸附作用的影响。添加纳米-亚微米材料的土壤具有较强的保水性和吸附性，使得水分及速效钾大量吸附于此。

关键词纳米-亚微米材料；速效钾；重力方向运移规律

X131.3A1007-5739（2017）11-0180-02

InfluenceMechanismofNano-submicronMaterialsonMigrationinDirectionofGravityofAvailablePotassiuminSoil

RANMing-dong1GUOZhi-wen1CHENTao2LIANGYu-xiang1*

（1SchoolofChemicalEngineering，SichuanUniversity，ChengduSichuan610041；2LuzhouProductQualitySupervisionandInspectionInstitute）

AbstractBasedonone-dimensionalyellowloamsoilcolumns，westudiedtheeffectsofdifferentnano-submicronmaterialscontent（0，0.004%，0.020%，0.040%，0.100%）onthemigrationofavailablepotassium.Themainresultswereshowedasfollows，thenano-submicronmaterialshadobviousinfluenceongravingdirectionmigrationofavailablepotassiuminyellowloam.Inthetrainingtime，thecontentofavailablepotassiumintheexperimentalgroupwasstable，andhadnolargefluctuation.Nano-submicronmaterialsplayedaslow-releaseeffect.Mainlyaffectedbywatermigrationandsoilcolloidadsoption，thepotassiumioninthesoilwasextremelyeasytolose.Thesoilwithnano-submicronmaterialshadstrongwater-holdingcapacityandadsorption，whichmadethewaterandavailablepotassiumadsorbedhere.

Keywordsnano-submicronmaterials；availablepotassium；lawofmigrationinthedirectionofgravity

鉀是植物的主要营养元素，同时也是土壤中常因供应不足而影响作物产量的三要素之一。农作物含钾量与含氮量相近但比含磷量高。在很多高产作物中，含钾量超过含氮量。钾与氮、磷不同，它不是植物体内有机化合物的成分。迄今为止，尚未在植物体内发现含钾的有机化合物。钾呈离子状态溶于植物汁液之中，其主要功能与植物的新陈代谢有关[1]。

将尺寸范围介于10-9～10-7m的纳米材料应用于土壤物理学领域是该领域的一个新突破，其主要原理为利用纳米材料小尺寸效应、表面界面效应、量子尺寸效应和量子隧道效应等基本特性，期待获得许多传统材料不具备的特性[2]。

纳米碳的存在对土壤水分入渗过程产生阻碍作用，入渗率随着纳米碳含量增加而减小[3]。纳米碳可以提高土壤的持水能力，随着纳米碳含量增加，土壤饱和含水量增加，相同土壤水吸力下土壤含水量增大。纳米碳可以有效提高土壤吸持溶质能力，随着纳米碳含量