聚磷酸铵在紫色土壤中的吸附-解吸特征

以两种聚磷酸铵(APP1,低聚合度;APP2,高聚合度)为研究对象,基于吸附-解吸试验,运用等温方程模型,并结合不同聚合度的磷素形态分析,探讨水溶性聚磷酸铵(APP)在典型酸性和石灰性紫色土壤中的吸附-解吸特征及其与磷酸一铵(MAP)的差异,为其在紫色土壤中的合理高效利用提供理论依据。结果表明,随着磷添加量(1～300 mg·L^-1)的增加,酸性紫色土壤对APP的吸附呈先增加后降低的趋势,而石灰性紫色土壤对APP的吸附则始终呈上升趋势。当磷添加量为1～100 mg·L^-1,酸性紫色土壤对APP1和APP2的吸附分别更符合Langmuir方程(R²=0.961)和Freundlich方程(R²=0.947),石灰性紫色土壤对两种APP的吸附均符合Freundlich方程(R²分别为0.995和0.950)。两种紫色土壤对APP的吸附均以聚磷酸盐为主,且APP1和APP2中焦磷酸盐对磷吸附的贡献率分别超过76%和36%。在较高磷添加量下,APP中正磷酸盐在酸性紫色土壤中出现负吸附。...     

长期定位施肥对非石灰性潮土磷素吸附与解吸的影响

本试验基于非石灰性潮土连续28年长期定位施肥,研究了不同处理对磷的吸附与解吸的影响。结果表明:各处理磷的等温吸附曲线与Langmu ir方程有很好的拟合性。施用有机肥及其配施氮肥处理,都能显著降低土壤的最大吸磷量Xm、吸附能常数k和最大缓冲容量MBC。Xm以M2N1最小,比对照降低312.05μg/g。k和MBC以M2最小,分别比对照减少0.20、139.41μg/g。磷的解吸量与吸附量呈正比。施肥各处理磷的解吸量在不同浓度下均大于不施肥的对照处理,说明对照处理磷的结合能力较强,吸附的磷解吸也较困难,而长期施有机肥及其配施氮肥,尤其是高量有机肥及其配施氮肥的处理,固定的磷容易解吸出来。     

生物炭对杉木人工林土壤磷素吸附解吸特性的影响

为了改善磷素吸附作用,提高磷在杉木人工林土壤中的利用率,又防止解吸过度引起土壤磷素淋溶造成资源浪费,以杉木树叶和树干为原料,分别在300℃和600℃下制备4种生物炭:300℃杉叶炭(BL300)、600℃杉叶炭(BL600)、300℃木屑炭(BW300)和600℃木屑炭(BW600),分别向土壤中加入0%、2%、4%、8%比例的生物炭,完成吸附解吸试验。结果表明,制备原料和温度对生物炭的成分和性质有决定性的作用,杉叶生物炭pH值、灰分含量、有效磷等的含量显著高于木屑生物炭,且高温炭大于低温炭,其中BL600生物炭pH值、灰分含量及有效磷含量最高;Langmuir模型能很好地拟合生物炭添加后红壤磷素的吸附过程,在低磷浓度时生物炭添加对土壤磷素吸附作用的影响不大,高磷浓度时则促进吸附作用;其中杉叶炭促进土壤磷素吸附的作用大于木屑炭,高温炭大于低温炭,2%和4%的生物炭添加量促进土壤磷素吸附,但8%的添加量会降低土壤对磷的吸附作用;生物炭添加在一定程度上降低了土壤磷素的解吸率,其中木屑炭降低的作用大于杉叶炭;因此建议在磷浓度较高的杉木林人工土壤中添加中低量的BL600,在磷浓度较低的杉木林人工土壤中添加大量的BL600,土壤富磷时能够增强吸附作用,减小土壤磷素淋溶风险,土壤缺磷时增加解吸率来提高土壤磷素利用率。     

低分子量有机酸对石灰性潮土磷吸附与解吸的影响

采用磷的平衡吸附与解吸方法，模拟缺磷胁迫条件下植物根系分泌的有机酸种类和数量，研究了草酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、乙酸5种有机酸对石灰性潮土磷吸附的影响，并以作用能力较强的草酸为代表，研究了有机酸对石灰性潮土磷吸附和解吸的影响。结果表明：（1）中性条件下供试有机酸均能不同程度的降低石灰性潮土对磷的吸附，作用强弱依次为草酸、柠檬酸＞苹果酸、酒石酸＞乙酸。（2）有机酸使土壤对磷吸附的降低效应随着有机酸浓度和有机酸与磷浓度比的增加而增加。（3）石灰性潮土在草酸体系中所吸附的磷容易被中性盐解吸，有机酸对土壤吸附磷的解吸有一定的促进作用。     

溶解性有机质对苄嘧磺隆在土壤中吸附解吸行为的影响

采用吸附-解吸实验方法,研究了水稻秸秆不同腐解阶段产生的溶解性有机质(DOM)对苄嘧磺隆(BSM)在土壤中吸附-解吸行为的影响.结果表明,Freundlich方程能很好的描述BSM在土壤的吸附解吸行为.在本实验所研究的BSM和DOM浓度范围内,加入DOM后抑制了土壤对BSM的吸附,不同DOM所产生的抑制效应存在显著差异,与对照(不加DOM)相比,其抑制效应达到极显著水平(P<0.01),随着秸秆腐解时间的延长,DOM的抑制作用越来越小.BSM在土壤中存在解吸迟滞现象,但加入DOM后迟滞现象明显减弱,促进了BSM在土壤中的解吸.     

土壤对硅的吸附与解吸特性研究

对几种代表性土壤进行了硅的吸附－解吸试验,并用三种等温吸附方程对实验结果进行了拟合。结果表明,实测值与ＬａｎｇｍｕｉｒＦｒｅｕｎｄｌｉｃｈ和Ｔｅｍｋｉｎ方程都有较好的相关性,相关系数０．９１９８～０．９９９４,达到显著或极显著水平,其中以简单Ｌａｎｇｍｕｉｒ等温式与本实验资料最为吻合,根据Ｌａｎｇｍｕｉｒ方程计算的最大吸硅量Ｘｍ和最大缓冲容量ＭＢＣ与土壤物理粘粒和活性氧化铁,铝含量有关,能较好反映     

水溶性有机质对南京城郊菜地土壤Pb吸附解吸行为的影响

通过批处理试验研究了不同来源的水溶性有机质(DOM)对南京城郊菜地土壤铅(Pb)吸附解吸行为的影响.研究结果表明,DOM抑制了土壤对Pb的吸附,随着DOM浓度的增加,土壤对Pb的吸附量减少,当DOM体积从0增加到21 ML时,土壤对Pb的吸附量分别减少5.34%(鸡粪)、24.12%(牛粪)和O.35%(有机肥).不同来源的DOM也影响土壤对Pb的吸附程度.当添加低浓度的DOM(添加体积小于6 Ml)时,土壤对Pb的吸附量顺序为鸡粪DOM＜牛粪DOM≈有机肥DOM;当添加高浓度的DOM(添加体积大于6 ML)时,土壤对Pb的吸附量顺序为牛粪DOM＜鸡粪DOM＜有机肥DOM.反之亦然,DOM促进了土壤Pb的解吸,解吸量随添加DOM浓度的增大而增加.不同来源的DOM对土壤Pb解吸程度的影响也有所差异.对于低污染土壤,Pb的解吸量顺序为鸡粪DOM＞牛粪DOM＞有机肥DOM;对于高污染土壤,Pb的解吸量顺序为鸡粪DOM＞有机肥DOM＞牛粪DOM.Pb吸附动力学曲线揭示,添加DOM延缓了土壤Pb吸附平衡到达的时间.本研究表明,DOM增加了土壤Pb的环境风险.     

不同磷含量对石灰性潮土吸附、解吸有效性锌的影响

以不同磷含量的石灰性潮土为材料,通过对锌的吸附、解吸试验,研究了磷对石灰性土壤中锌有效性的影响,结果表明,随着石灰性土壤中磷含量的提高,土壤对锌的吸附量和吸附能力显著降低,而KCl对锌的解吸量却明显增加,从而得出石灰性土壤中施磷促进了土壤中锌的有效性是施磷促进作物对锌吸收的一个原因.     

溶解性有机质对Cu在土壤中吸附-解吸行为的影响

通过室内实验研究了水稻秸秆不同腐解阶段产生的溶解性有机质(DOM)对Cu在黄筋泥(水稻土)中吸附-解吸行为的影响.结果表明,Freundlich方程能很好地描述Cu在土壤中的吸附解吸行为.加入0 d-DOM能增大吸附和解吸体系中的pH值,明显降低Cu在土壤中的迟滞系数,抑制Cu在黄筋泥(水稻土)上的吸附、促进其解吸,且与对照和其他几个阶段DOM的影响存在极显著差异(P<0.01).加入其他腐解阶段的DOM也能增大吸附和解吸体系中的pH.在Cu浓度较低时降低迟滞系数,抑制吸附,促进解吸;高浓度时增加迟滞系数,促进吸附,抑制解吸.     

富啡酸对石灰性潮土中磷吸附-解吸及其对锌次级吸附-解吸的影响

通过吸附和解吸试验,研究了富啡酸(Fulvic acid,FA)对石灰性潮土中磷吸附-解吸的影响,并进行了吸附富啡酸和磷后对锌次级吸附-解吸的影响.结果表明:同时吸附不同磷和富啡酸后,土壤对磷的吸附量随磷初始浓度的增加而增加,而随富啡酸吸附初始浓度的增加而降低;石灰性潮土磷等温吸附曲线用Langumir方程式描述时,土壤对磷的吸附反应常数K、最大吸附量Xm、最大缓冲容量K×Xm均随富啡酸初始浓度的增加而降低;KNO3、KOH、HCl对吸附磷的解吸量所占比例及磷的总解吸量均随富啡酸浓度的增加而增加.土壤对Zn2+的吸附率随磷和富啡酸吸附初始浓度的增加而降低;而其解吸率随磷和富啡酸吸附浓度的增加而增加,说明磷和富啡酸减少了土壤对Zn2+的吸附,且增加了其在土壤中的解吸量.所以,石灰性潮土中富啡酸提高了土壤中磷的有效性,而且磷和富啡酸提高石灰性土壤中锌的有效性.     

不同聚合度的聚磷酸铵对土壤磷动态转化及有效性的影响

以石灰性土壤和砖红壤为供试土壤,进行土壤培养试验,研究不同聚合度组成的聚磷酸铵(APP)对土壤有效磷和磷分级的影响。试验共设置5个处理:CK,不施磷肥;MAP,施用磷酸一铵;APP_L,施用以低聚合度为主的APP;APP_M,施用以中聚合度为主的APP;APP_H,施用以高聚合度为主的APP。结果显示:在石灰性土壤中,试验初期(5 d)APP_H处理的土壤有效磷含量显著(P<0.05)低于MAP处理,但至50 d时,APP_H处理的土壤有效磷含量较MAP处理显著(P<0.05)增加了23.92%。在砖红壤中,试验初期(5~10 d),APP_H处理的土壤有效磷含量显著(P<0.05)低于MAP处理,但在15~50 d却显著(P<0.05)高于MAP处理;APP_L处理5~15 d的土壤有效磷含量显著(P<0.05)高于MAP处理,但在后期却与MAP处理无显著差异。在石灰性土壤中,APP_L和APP_H处理的Resin-P含量在整个试验期间均较MAP处理高,APP_H处理后期的NaHCO₃-P含量随培养时间延长不断升高,高于其他磷肥处理。在砖红壤中,APP_L和APP_H处理的Resin-P和NaHCO₃-P含量虽然在试验初期稍低于MAP处理,但随着时间延长均逐渐高于MAP处理。在石灰性土壤中,APP_L和APP_H处理相较MAP处理可提高土壤磷的有效性,减少磷的固定;在砖红壤中,APP_L处理土壤前期磷的有效性高,说明其适合作基肥施用,而APP_H处理后期土壤中磷的有效性高,有效减少了酸性土壤对磷的固定。     

不同添加量生物炭对酸性土壤镁吸附解吸特性的影响

为研究不同生物炭对酸性土壤镁吸附-解吸特性的影响,采集南方典型酸性缺镁土壤,开展等温吸附、动力吸附、解吸等试验进行探究.结果表明:随着平衡液浓度的增加,土壤镁的吸附量与解吸量增加.施用生物炭后,随生物炭添加量的增加,土壤镁吸附量降低;外源镁浓度不同时,生物炭对土壤镁吸附的影响不同,当外源镁浓度在60～200 mg·L-1时,少量生物炭添加促进土壤镁的吸附;施用生物炭后吸附分配系数Kd降低,与CK对照处理相比,添加生物炭的T1-0.5％、T2-1％、T3-2％、T4-4％处理土壤对镁的吸附分配系数Kd平均值分别降低0.08、0.98、2.98、6.08 kg·L-1;对试验结果进行拟合,发现Langmuir和Freundlich方程均能较好的拟合不同生物炭添加量后土壤镁吸附热力过程,且各处理拟合方程回归系数R2均为0.99.采用的土壤对镁吸附速率较快,在10 min左右便基本达到平衡;对试验结果进行准一级动力方程、准二级动力方程以及颗粒内扩散方程拟合,发现3种动力方程的拟合效果均不理想.当平衡液浓度大于20 mg·L-1后,相较于对照处理,添加生物炭促进了土壤镁的解吸;随着生物炭施用量的增加,土壤镁解吸量减少,一定量的生物炭添加能够提高镁的解吸率,解吸率大小总体表现为:T4＞T1＞T2＞T3＞CK;T4处理镁的平均解吸率最高为14.70％,其次为T1处理11.02％,CK对照处理的平均解吸率最低为10.52％.施用生物炭后,土壤镁的吸附能力受到一定的抑制,解吸能力提高,镁释放量增加,镁的吸附能力与释放能力都随生物炭添加量的增加而下降.     

烯啶虫胺在热带土壤中吸附解吸特征研究

为了解烯啶虫胺在热带地区风化程度较高的酸性土壤中的环境行为,根据叶化学农药环境安全评价试 验准则曳中土壤吸附试验规定,采用振荡平衡法,研究了烯啶虫胺在3 种不同热带土壤上的吸附特性。结果表明,烯 啶虫胺在3 种热带土壤上的吸附过程能用Freundlich 方程和Langmuir 方程进行较好的拟合,且吸附行为存在较大 的差异,其Kf值分别为水稻土1.530 L/kg,铁质湿润雏形土3.153 L/kg,暗红湿润铁铝土2.724 L/kg。烯啶虫胺在3 种 热带土壤上的吸附属于难吸附等级,解吸较为容易,易在热带土壤中移动,在施用的过程中容易造成地下水污染。此 外,烯啶虫胺在3 种热带土壤上的吸附主要是分配作用,且吸附自由能驻G 均小于40 kJ/mol,属于物理吸附过程。     

聚磷酸铵对石灰性土壤有效磷含量和无机磷形态分布的影响

【目的】分析聚磷酸铵（APP）在石灰性土壤中的有效性,为APP的合理施用及高效磷肥的开发提供理论支持。【方法】通过土柱试验和模拟试验,以不施肥为对照（CK）,对比APP和传统磷肥磷酸二铵（DAP）对石灰性土壤不同土层（0~5,5~10,10~20,20~30,30~40 cm）以及施用不同时间后土壤pH、有效磷含量和无机磷形态分布的影响。【结果】2种磷肥对石灰性土壤pH的影响均能达到0~10 cm土层,APP降低pH的能力较DAP更强。APP处理的土壤有效磷迁移深度可达0~10 cm土层,且有效磷含量随着施用时间的延长逐渐升高;而DAP处理仅显著提高了0~5 cm土层的有效磷含量,且土壤有效磷含量随着施用时间的延长逐渐降低。施用2种磷肥总体上均可增加各土层有效磷源含量,其中APP能在不同的土层形成更多的Ca₈-P、Al-P和Fe-P,中高活性磷源Ca₈-P和Ca₂-P含量随施用时间的延长总体升高;培养60 d时,2种磷肥处理O-P和Ca₁₀-P含量与CK差异不显著。【结论】施用APP不仅能显著降低石灰性土壤0~10 cm土层的pH值,而且能有效提高土壤有效磷含量,增加有效磷的迁移深度,能形成更多的中、高活性磷源,能降低或延缓土壤无效态磷的转化。     

磷与草甘膦在酸性土壤中吸附解吸交互作用机制

过量的磷肥和草甘膦是我国南方土壤中两种共存污染物,通常伴随着水土流失引起面源污染,为揭示土壤中草甘膦和磷的保持、释放规律及其相互影响机制,通过等温吸附-解吸试验,研究了红壤和黄壤经草甘膦处理后对磷的吸附解吸规律以及磷对草甘膦在红壤和黄壤中吸附解吸行为的影响。结果表明,草甘膦作用下磷在供试土壤上的吸附行为可用Langmuir方程描述,红壤和黄壤对磷的吸附反应均是自发进行的吸热反应,两种土壤对磷的吸附量均随草甘膦浓度增加而下降。与对照相比,红壤经草甘膦处理后,对高浓度磷的解吸具有明显抑制作用,而黄壤磷解吸量在草甘膦作用下变化不明显,但解吸率随草甘膦浓度增加有所上升。此外,Freundlich方程对磷作用下草甘膦在供试土壤上的吸附行为拟合效果较好。未添加磷时,草甘膦在黄壤上的吸附量大于其在红壤上的吸附量,然而随着磷浓度增加,黄壤对草甘膦的吸附量减少。草甘膦在两种土壤上的解吸率均呈下降趋势,随着外源磷浓度增加,草甘膦在红壤上的解吸量和解吸率均显著降低,而不同磷处理下黄壤草甘膦解吸量变化一般在1.83~8.42 mmol·kg~(-1)之间,外源磷对草甘膦在黄壤上的解吸影响较小。以上研究表明,土壤中草甘膦和磷存在着吸附行为的竞争,草甘膦能够降低土壤对磷的吸附,同时磷也能够抑制土壤对草甘膦的吸附。     

两种重金属元素在菜园土中的吸附与解吸特性研究

通过对2种重金属元素(Cu、Zn)在菜园土中的吸附与解吸特性的比较研究,结果表明:土壤对铜的吸附能力大于锌,由Langmuir方程计算得到的Cu、Zn的最大吸附量(Xm)分别为1667 mg/kg、1112 mg/kg:土壤吸附态铜、锌的量与其解吸量之间呈现出显著的线性相关,土壤吸附态锌的解吸收率可达8.1%~17.8%,而土壤吸附态铜的最大解吸率小于5%,可见,土壤对铜的固定能力强于锌。     

高钙型大量元素水溶肥料的研制

本试验在研究以磷酸和尿素为原料合成聚磷酸铵的基础上,探讨以聚磷酸铵为原料合成高钙型大量元素水溶肥料,为新型水溶肥料的生产提供技术支持。结果表明,将物质量之比为1∶1.8的磷酸与尿素置于预升温至190℃的恒温烘箱,剧烈发泡结束后发泡细小、平稳时计时20 min,所得聚磷酸铵的聚合度为4.87,氮磷总量为63.48%,溶解度为52.11 g/100 m L水,p H 7.63,水不溶物为0.10%。以磷酸二氢钾为磷源、添加2%和4%Ca2+处理的水不溶物分别达到6.51%和9.94%,水不溶物高于《大量元素水溶肥料》(NY 1107-2010)的限定值。以聚磷酸铵为磷源、添加2%和4%Ca2+处理的水不溶物分别为0.14%和1.14%,水不溶物低于《大量元素水溶肥料》(NY 1107-2010)的限定值。     

DNA在黑土胶体微界面的吸附与解吸特性

为了揭示DNA在黑土微生物的遗传进化和基因转移机制方面的重要意义,采用平衡法研究了含有机质黑土胶体(Coarse organic colloid,COC)和去有机质黑土胶体(Coarse inorganic colloid,CIC)对DNA的吸附与解吸特性。结果表明:CIC在快速吸附期吸附DNA的速率和数量都小于COC,且更快达到吸附平衡;随着pH值升高,黑土胶体表面吸附DNA数量逐渐减少;Langmuir吸附方程可较好地描述COC和CIC对DNA的等温吸附,COC和CIC的决定系数(R~2)分别为0.972和0.991,且COC的吸附平衡常数(K)大于CIC,说明COC对DNA的吸附亲和能力大于CIC;CIC和COC表面DNA的解吸率分别为63.5%和47.4%。研究结果证明,有机质在黑土胶体吸附DNA的数量和亲和力方面贡献较大,pH是影响黑土胶体吸附DNA的重要因子。     

水稻土淹水过程中不同土层铁形态的变化及对磷吸附解吸特性的影响

采用土柱模拟试验研究了水稻土淹水过程中不同土层铁形态的变化及对磷吸附、解吸特性的影响。结果表明，淹水使土壤中结晶态氧化铁含量减少，同时使无定形氧化铁大大增加，土壤对磷的吸附能力大为提高，磷最大吸附量增大，磷解吸率降低，从而影响水稻土中磷的有效性。淹水土壤还原层铁形态和磷吸附、解吸的变化比氧化层更为剧烈，尤其是红壤性水稻土，在青紫泥中两土层间的差异不明显。