微晶化磷矿粉的发酵活化效应

选用天然风化煤和pH 3.63的酒厂废弃物酒糟、MV菌剂为活化剂,与PB、PC微晶化磷矿粉在30℃下发酵研究对枸溶性磷的活化效果。结果表明,MV菌剂促进微晶磷矿粉有效P的溶解,且磷矿粉变细解磷效果增强;酒糟、风化煤促进微晶磷矿粉有效磷的溶解;MV菌条件下的酒糟、风化煤有利于微晶磷矿粉的活化,有效磷含量在25d达最高;酒糟对微晶磷矿粉的活化效应2∶1〉1∶1,25d枸溶性磷J6、J8、J2和J4分别比对照J净增长了1.63%,1.42%,1.32%及1.22%;MV菌条件下风化煤参与的发酵,25d处理F6、F8、F4和F2枸溶性磷分别比对照F增长了2.15%,2.13%,1.82%和1.77%。     

石灰性土壤磷矿粉直接施用的效果

通过小区和大田试验 ,研究石灰性土壤上几种磷矿粉对油菜的肥效 .结果表明 ,几种磷矿粉对油菜的增产效果都很显著 ,油菜对磷矿粉利用能力强和土壤供磷水平低是增产的主要原因 ,磷矿粉的相对肥效以摩洛哥最高 ,次为荆襄 ,再次为开阳 ,锦屏最差 .肥效高低与磷矿粉中枸溶性磷的含量密切相关     

草酸活化磷矿粉对砖红壤中外源铅的钝化效果

磷矿粉被广泛用于固定污染土壤中的重金属,然而施用草酸活化磷矿粉后对土壤中铅形态的研究非常有限。该文采用Tessier连续提取法分析砖红壤中施加未活化和经草酸活化的磷矿粉后,砖红壤中外源铅形态的变化。结果表明:随着磷矿粉施加量的增加,各处理中交换态铅质量分数比对照(64.1mg/kg)显著下降,未活化磷矿粉处理(PR)的交换态铅质量分数为0.1mg/kg,而草酸活化磷矿粉处理(APR)中未检出;醋酸盐提取态铅质量分数除草酸活化磷矿粉2000mg/kg处理为24.5mg/kg(APR3)减少外,其他处理均高于对照(27.2mg/kg),在未活化磷矿粉500mg/kg(PR2)处理时达到最大值41.8mg/kg;铁锰氧化物结合态除未活化磷矿粉50mg/kg(PR1)处理为69.5mg/kg低于对照(74.2mg/kg)外,其余均高于对照,在APR3处理时达最大值117.2mg/kg;有机物结合态铅质量分数除PR1处理为20.7mg/kg,其余均高于对照处理(21.8mg/kg),在APR3处理时达到最大值46.5mg/kg;PR处理残渣态铅与对照相比(44.2mg/kg)显著增加至60.6mg/kg,对APR处理其变化范围为42.7～43.5mg/kg,各处理稍低于对照,但差异不显著(p<0.05)。显然,磷矿粉的施加可有效降低砖红壤中交换态铅质量分数,增加稳定态铅质量分数,且草酸活化磷矿粉的效果更佳。同时,草酸活化后磷矿粉的释磷能力增加,除草酸活化磷矿粉最高施磷量处理外(5000mg/kg),施入磷矿粉和草酸活化磷矿粉后释放的磷对环境构成风险可能性极小。X-射线衍射光谱(X-ray diffraction,XRD)和扫描电镜(scaning electron microscope,SEM)结果分析也表明草酸活化磷矿粉的释磷能力增加,更有利于固定土壤中的铅。该研究可为草酸活化磷矿粉固定土壤中的铅提供参考依据。     

磷矿粉的超微细活化及磷释放动态研究

以无机、有机材料为活化剂,用振动磨湿法研磨和连续提取的方法,研究了不同活化剂对磷矿粉的超微细活化作用及磷素动态释放特性。结果表明,添加活化剂能够显著提高磷矿粉的粉碎效率,缩短研磨时间。对磷矿粉进行超微细活化处理能显著提高磷矿粉有效磷的含量,胶磷矿加入无机,有机活化剂和无机、有机活化剂并用的处理2h样品的有效磷含量是粗胶磷矿的1.82、1.86、1.83倍。 2%柠檬酸连续浸提试验表明,各微细处理的胶磷矿6次累积磷总量分别是粗胶磷矿粉的1.90、1.86、1.64、1.69倍。     

超微活化条件对磷矿粉磷素形态及肥效的影响

采用化学分析、红外光谱分析以及盆栽试验研究了活化剂添加量及研磨时间对超微活化磷矿粉磷素形态及生物有效性的影响.结果表明,与普通磷矿粉相比,磷矿粉经超微活化处理后有效磷提高了45.1％～58.7％,活性磷提高了169.4％～203.6％,水溶性磷含量随活化剂添加量的增加也明显提高;当活化剂添加量达到5％时,3次水溶性磷的累积释放量较相同条件下制得的超微细磷矿粉提高84倍以上.适当延长研磨时间有利于磷矿粉磷素的释放,但效果不显著.红外光谱分析结果表明:超微细活化磷矿粉中与PO3-、HPO2-相关的特征吸收峰强度较普通磷矿粉显著增强,且生成了与PO43-、HPO42-相关的新特征吸收峰,使磷矿粉中的磷向有效状态转变.盆栽试验结果进一步表明,超微活化磷矿粉处理的玉米生物量、磷素利用率均显著高于磷矿粉、普通超微细磷矿粉以及过磷酸钙和磷酸二铵等常规水溶性磷肥,可增强抗固定能力而显著提高土壤有效磷含量.超微活化磷矿粉较高的活性磷总量和水溶性磷持续适度的供磷强度是其生物有效性高的原因.     

天然腐殖质材料对低品位磷矿粉水溶性磷的促释效果

低品位磷矿开发应用困难的关键问题在于其活化释放困难以及磷素在土壤中易被固定。将不同添加量的天然腐殖质材料及其衍生物作为促释材料,采用连续水浸提法、X-射线衍射以及红外光谱分析了促释材料对低品位磷矿粉的水溶性磷释放特性以及磷矿粉的结构与成键变化的影响,并通过盆栽试验进一步验证磷矿粉与促释材料在最优配比下的生物肥效。结果表明：随着促释材料添加量的提高,水溶性磷的释放也呈现增加趋势,当天然腐殖质材料和HNO3处理天然腐殖质材料分别与低品位磷矿粉混合的质量比为20:80时,5次水溶性磷释放总量分别为对照处理的1.54倍和1.72倍。X-射线衍射分析结果表明,天然腐殖质材料或HNO3处理天然腐殖质材料混合低品位磷矿粉经过5次浸提后,P2O5和Ca(PO3)2对应的特征衍射峰出现显著下降。红外光谱分析结果表明,天然腐殖质材料或HNO3处理天然腐殖质材料混合低品位磷矿粉经过5次浸提后,可明显看到位于966 cm-1处PO43-对称伸缩振动v1吸收峰消失,同时位于1 127、673和612 cm-1处PO43-非对称伸缩振动v3吸收峰、H2PO4-相关吸收峰和HPO42-相关吸收峰强度均显著下降。盆栽试验进一步表明,天然腐殖质材料或HNO3处理天然腐殖质材料作为一种优质有机物料按照6 g?kg-1或9 g?kg-1的施用量同时与低品位磷矿粉按照20:80的质量比混合后可显著提升土壤的有效磷含量,同时可快速提升土壤有机质含量。天然腐殖质材料按9 g?kg-1的施用量同时与低品位磷矿粉按20:80的质量比混合,在播种后第14、30、60天土壤有效磷分别较对照处理增加了29.86%、29.47%、36.48%,土壤有机质分别较CK增加34.16%、8.05%、47.40%。HNO3处理天然腐殖质材料按9 g?kg-1的施用量同时与低品位磷矿粉按20:80的质量比混合,在播种后第14、30、60天土壤有效磷分别较CK增加了36.97%、94.44%、34.51%,土壤有机质分别较CK增加27.29%、14.57%、45.41%。天然腐殖质材料或HNO3处理天然腐殖质材料呈酸性、高比表面积、腐殖质含量高、活性官能团数量多等特性是提升低品位磷矿粉的水溶性磷和土壤有效磷含量的主要原因。     

枸溶性钾肥的水稻肥效

通过盆栽试验研究了5种钾肥[粉碎性钾矿粉(K1)、全部枸溶性钾肥(K2)、含25%水溶性钾的枸溶性钾肥(K3)、含50%水溶性钾的枸溶性钾肥(K4)和硫酸钾(K5),施钾量均为K2O 150 mg/kg]及其施用量(0.5K2、K2、1.5K2和2K2,施钾量分别为K2O 75、150、225和300 mg/kg)和配施(0.5K2+0.5K5)对水稻产量、钾素吸收量以及土壤速效钾含量的影响。研究结果表明,与不施钾相比,施钾肥处理(除K1外)均显著提高水稻产量、钾素吸收量以及土壤速效钾含量。在相同施钾量下,随着肥料水溶性钾比例的增加,水稻产量、钾素吸收量以及土壤速效钾含量表现为先上升后下降的趋势,其中水稻产量、钾素吸收量以及土壤速效钾含量以K4(分别为240.90 g/盆、2.60 g/盆、75.4 mg/kg)和K3(分别为234.86 g/盆、2.24 g/盆、73.9 mg/kg)处理最高。与水溶性钾肥(K5)处理相比,K4和K3处理均显著提高了水稻产量、钾素吸收量和土壤速效钾含量,分别提高了9.35%和6.61%、40.43%和21.26%、22.01%和19.58%(P0.05)。水稻产量、钾素吸收量及土壤速效钾含量随同一种枸溶性钾肥(K2)施用量的增加而增加,以2K2最高。综合结果表明,在相同施钾量下,含25%~50%水溶性钾的枸溶性钾肥(K4和K3)对水稻的增产效果最佳,而全部枸溶性钾肥在2倍施钾量下可获得相同增产效果。     

柠檬酸与枸溶性磷肥对磷高效基因型小麦产量的影响

研究了温室盆栽条件下进行柠檬酸单施或与枸溶、难溶性磷肥配合施用的不同试验处理对不同磷效率基因型小麦生长发育的影响。结果表明,柠檬酸与枸溶性磷肥(沉淀磷肥,即CaHPO₄)配合施用的增产效应最显著。在相应用量下可使磷高效基因型小麦“洛夫林”平均增产94%,磷低效“80-55”增产83.1%; 单施柠檬酸使“洛夫林”与“80-55”平均增产63.3%和28.8%,表现出小麦基因型间磷效率明显差异。但磷矿粉单施或与柠檬酸配合施用的增产效应相对较小。这反映了石灰性土壤因pH值较高,磷矿粉不能为作物提供充足有效的磷源 ,也说明柠檬酸的酸化能力有限,对所施用磷矿粉难以产生有效的酸化作用,且可能由于磷矿粉的加入反而因稀释作用削弱了柠檬酸的酸化效果,导致其增产效果低于单施相同浓度柠檬酸的处理。     

草酸青霉菌HB1溶磷能力及作用机制

一些功能微生物具有溶磷能力且同一菌株对不同难溶性磷酸盐的溶解能力存在差异。该研究以草酸青霉菌HB1为研究对象,通过固体平板培养试验、摇瓶培养试验和土壤培养试验系统研究了不同磷源(磷酸钙、磷矿粉、磷酸铁、磷酸铝)与氮源(铵态氮、硝态氮)供应下HB1溶磷能力及其作用机制,并验证了其在高、低不同磷水平土壤中的溶磷能力。结果表明,接种HB1的不同磷源培养基上均有溶磷圈出现,根据溶磷圈直径/菌落直径初步确定HB1溶解磷酸钙的能力较强;摇瓶培养试验表明供试磷源为磷酸钙、磷酸铁时HB1发酵液中有效磷含量为884、265 mg/L(铵态氮),或945、206 mg/L(硝态氮),其溶磷能力不受氮源形态影响;磷矿粉为磷源时,HB1发酵液中有效磷含量可达199 mg/L(供应铵态氮),为硝态氮供应的7.14倍;而磷酸铝为磷源时,HB1发酵液中有效磷含量为120 mg/L(供应硝态氮),为铵态氮供应的3.29倍;此外,供应铵态氮条件下,HB1对难溶性磷酸盐的溶解能力与介质中pH值呈显著的负相关关系。HB1接种于不同磷水平的土壤中培养21 d,在低磷和高磷土壤中HB1均能有效定殖且增加了土壤有效磷含量,比不接菌对照分别增加45.00%和14.17%。综上,草酸青霉菌HB1对磷酸钙和磷矿粉的溶磷效果较好,并通过分泌氢质子酸解含磷矿物实现溶磷作用,且HB1在低磷土壤中溶磷能力较强。     

根区施用钾肥对烤烟产量、钾含量及钾素吸收的影响

为了探讨根区施用钾肥对黄淮烟区石灰土烤烟产量和钾素吸收利用的影响,采用田间试验,研究根区枸溶性钾肥与硫酸钾配施对烟叶产量、钾含量以及钾素吸收利用的影响。试验共设9个处理,分别为CK、CP_1、CP_2、WP_1、WP_2、CW_(1-50%)、CW_(2-50%)、CW_(1-75%)与CW_(2-75%)(CK表示对照,CP表示只施用枸溶性钾肥,WP表示只施用硫酸钾,CW表示枸溶性钾肥与硫酸钾配施;数字1、2表示施用量分别为225、300 kg/hm~2,百分数表示硫酸钾的配施比例)。结果表明,烟叶钾含量随生育期推进呈下降趋势,不同施肥处理各时期烟叶钾含量均高于CK;不同施肥处理下土壤钾素在垂直和水平方向上迁移距离较小,根区钾肥施用可直接有效的增加根区土壤速效钾含量;施钾(K_2O)300 kg/hm~2与225 kg/hm~2相比,可显著提高烟叶钾含量和钾肥利用效率(P0.05);CW_(2-75%)处理下烟叶钾含量、土壤速效钾含量和钾肥利用率最高,而CW_(2-50%)处理下烟叶产量最高。综上所述,根区施用含75%硫酸钾的枸溶性钾肥300 kg/hm~2(CW_(2-75%)处理)可有效改善黄淮烟区石灰土钾素养分,提高该区烤烟产量、钾含量与钾肥利用效率,达到优质高产。