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中国生态农业学报 2012年第3期20卷 303-309页

作者：李亚娟杨翠红陈博邱慧珍甘肃农业大学草业学院/草业生态系统教育部重点实验室/中美草地畜牧业可持续发展研究中心兰州730070 广东省惠州市农业科学研究所惠州516023 甘肃省干旱生境作物学重点实验室兰州730070 甘肃农业大学资源与环境学院兰州730070

为缓解磷资源危机,充分利用不适于化学加工的磷矿资源,对磷矿采用活化技术开发利用,由此生产的改性磷肥已被证明在酸性土壤上有很高的生物有效性,但在石灰性土壤上的研究还比较少。本文选择4种不同产地(云南昆明、四川德阳、四川绵竹和... 详细信息

为缓解磷资源危机,充分利用不适于化学加工的磷矿资源,对磷矿采用活化技术开发利用,由此生产的改性磷肥已被证明在酸性土壤上有很高的生物有效性,但在石灰性土壤上的研究还比较少。本文选择4种不同产地(云南昆明、四川德阳、四川绵竹和贵州开阳)的磷矿粉,分别用有机活化剂和无机活化剂进行活化处理,制备改性磷矿粉,并就其在石灰性土壤对苗期春小麦的生物有效性进行了盆栽试验。结果表明,4种磷矿粉经活化处理后有效磷和水溶性磷含量均明显增加,无机活化剂提高了有效磷的含量,而有机活化剂对水溶性磷的提高幅度较大。改性磷矿粉处理均不同程度提高了石灰性土壤上春小麦的生物量干重、植株吸磷量和磷利用效率,有机活化剂处理制备的改性磷矿粉对春小麦生长的促进作用更为明显。运用红外光谱谱学技术对4种磷矿粉及相应的8种改性磷矿粉结构分析结果表明,磷矿粉经改性后其结构发生了明显变化,H2PO4和HPO42的特征谱带明显增加,增加的程度因磷矿粉的产地和活化剂种类不同而有差异。对磷矿粉化学成分分析结果表明,不同产地的磷矿粉其磷以及钙、铁、铝、镁等化学成分的含量差异较大,活化剂对磷矿粉的活化效果与磷矿粉本身的氧化物含量有关。在本试验条件下,磷矿粉Ⅲ(四川绵竹)的活化效果相对最好,与其氧化镁含量最高、总氧化物含量最低有关。不同类型活化剂对磷矿粉的活化效果不同,红外光谱分析结果表明,无机活化剂活化效果较好,而土培试验结果表明有机活化剂的活化效果较好,这一结果有待进一步的研究。

关键词：改性磷矿粉活化剂磷矿粉结构化学组分红外光谱石灰性土壤生物有效性春小麦

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改性磷矿粉在石灰性土壤上的肥效及其作用机理的研究

改性磷矿粉在石灰性土壤上的肥效及其作用机理的研究

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作者：李亚娟甘肃农业大学

学位级别：硕士

本研究选用高表面活性矿物(无机活化剂)和有机活化剂,对四种不同产地、不同品位的磷矿粉进行活化处理,制备改性磷矿粉;运用红外光谱谱学技术对改性磷矿粉进行结构分析,并对磷矿粉活化前后的有效磷含量、水溶性磷含量和氧化物含量进行了... 详细信息

本研究选用高表面活性矿物(无机活化剂)和有机活化剂,对四种不同产地、不同品位的磷矿粉进行活化处理,制备改性磷矿粉;运用红外光谱谱学技术对改性磷矿粉进行结构分析,并对磷矿粉活化前后的有效磷含量、水溶性磷含量和氧化物含量进行了系统分析,以了解磷矿粉活化前后的结构变化,并探明活化剂对磷矿粉可能的活化机理,同时,就制备的改性磷矿粉在石灰性土壤上的生物有效性用四个不同品种(系)春小麦进行肥效试验,为磷矿粉及改性磷矿粉在石灰性土壤上的应用提供依据,研究结果表明: 1.采用不同处理方法用高表面活性矿物对磷矿粉进行活化处理,制备改性磷矿粉,以寻找活化处理磷矿粉的最佳方法。在石灰性土壤上进行的玉米苗期土培试验结果表明,用不同方法制备的改性磷矿粉对玉米苗期的生长、磷效率和土壤有效磷含量等的作用有明显差异,以方法4 制备的改性磷矿粉(MPR4)的效果最佳,因此,在本试验条件下,方法4 是高表面活性矿物活化处理磷矿粉的最佳方法。2.运用红外光谱谱学技术对4 种磷矿粉及8 种改性磷矿粉的结构进行分析,红外图谱结果表明,磷矿粉经改性后其结构发生了明显变化。与普通磷矿粉相比,8种改性磷矿粉的红外图谱中均出现了H2P04-和HPO42-的特征谱带,这说明有机和无机活化剂明显促进了磷矿粉中有效态磷的释放。改性磷矿粉结构变化的程度因磷矿粉的产地和品位不同而有差异,无论是用有机活化剂还是用无机活化剂处理,四种磷矿粉中以磷矿粉Ⅲ(四川绵竹)制备的改性磷矿粉Ⅲ的活化效果最好,其红外图谱中出现的H2P04-和HPO42-的特征谱带最多,改性磷矿粉Ⅳ(贵州开阳)次之,磷矿粉Ⅰ(云南)磷矿粉Ⅱ(四川)出现的较少。　3.对制备的8 种改性磷矿粉活化前后的有效磷含量、水溶性磷含量和氧化物含量进行测定,以了解活化剂对磷矿粉的活化效果与磷矿粉本身的农化性状之间的关系。测定结果表明: (1) 无论无机活化剂还是有机活化剂,对磷矿粉的活化效果与磷矿粉本身的品位呈正相关,磷矿粉品位高,活化效果相对较好。(2) 有机和无机活化剂活化磷矿粉效果的作用方向不同,无机活化剂对有效磷的贡献较大,而有机活化剂对水溶性磷的贡献较大。(3)　在四个供试磷矿粉中,以磷矿粉Ⅲ的氧化镁含量最高,氧化物总量最低,这是该磷矿粉活化效果最好的可能原因,因为磷矿粉中氧化镁的含量越高,其溶解度越强。　4.通过土培试验就制备的8 种改性磷矿粉在石灰性土壤上的生物有效性用春小麦进行了试验研究。试验结果表明:

关键词：改性磷矿粉红外图谱结构分析石灰性土壤春小麦

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改性磷矿粉的结构分析与活化机理的研究

改性磷矿粉的结构分析与活化机理的研究

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作者：陈博甘肃农业大学

学位级别：硕士

选用有机活化剂(Organic Activator,OA)和无机活化剂(Inorganic Activator,IA)对16种不同产地的磷矿粉(Rock Phosphate,RP)进行活化处理,制备改性磷矿粉(Modified Rock Phosphate,MRP)——无机改性磷矿粉(IMRP)和有机改性磷矿粉(OMRP)。根据磷矿粉活化前后有效磷含量的变化情况以及磷矿粉品位和化学组分的分析结果,选择其中6种磷矿粉及其相应的改性磷矿粉,运用X-射线衍射技术、红外光谱学技术和扫描电镜技术等物理手段,对磷矿粉活化前后的结构和表观晶型的进行测定,旨在探明IA和OA活化磷矿粉的可能机理,以及磷矿粉的结构和表观晶型与其活化效果之间的关系。同时就6种RP及其MRP进行盆栽试验,以进一步明确MRP在石灰性土壤上的生物有效性。研究结果如下: 1. X-衍射结果显示,磷矿粉经IA和OA活化后,其X-衍射主峰的峰值和峰形都发生了改变,表现为峰值下降、宽/高比增大。不同磷矿粉的变化程度明显不同,同一磷矿粉经不同活化剂活化后其峰值和峰形的变化程度也不尽相同。在用无机活化剂IA制备的6种IMRP中,X-衍射主峰的峰值和峰形变化幅度最大的是IMRP13,其次是IMRP10和IMRP6。在用有机活化剂OA制备的6种OMRP中,X-衍射主峰的峰值和峰形变化幅度最大的是OMRP12,其次为OMRP10和OMRP13。这一结果与6种磷矿粉的活化效果,即磷矿粉活化前后有效磷的增加值(活化率)相一致,说明活化剂通过降低磷矿粉X-衍射主峰的峰值改变了磷矿粉的结构,由此提高了磷矿粉的化学有效性。 2.红外光谱结果显示,磷矿粉经IA和OA活化后,红外光谱图中HPO、CO-和HCO的特征谱带均有不同程度的增加,说明活化剂可能通过改变磷矿粉的结构增加了磷矿粉中HPO等有效态磷的比例,从而提高了磷矿粉中磷的化学有效性。 12种改性磷矿粉红外光谱图中HPO、CO-和HCO的特征谱带的增加程度因磷矿粉和活化剂种类的不同而不同,6种IMRP中,以IMRP3的变化最为显著,其次是IMRP4和IMRP6。6种OMRP中,以OMRP4的变化最为显著,其次是OMRP3和OMRP13。通过对磷矿粉活化前后CO指数的计算得知,6种磷矿粉经IA和OA活化后,CO指数均表现出不同程度的提高,说明活化剂促进了磷矿粉中CO- PO的同晶置换作用,从而增加了其中磷的有效性。CO指数的变化情况也因为磷矿粉和活化剂种类的不同而有差异。6种IMRP中,CO指数增加幅度最大的是IMRP4,其次为IMRP6和IMRP13,6种OMRP中增加幅度最大的是OMRP3,其次为OMRP13和OMRP6。这一趋势与苗期玉米试验的结果基本吻合。说明该性磷矿粉中HPO、CO-和HCO的特征谱带的增加和CO指数的提高与生物有效性存在一定的相关性。 3.扫描电镜结果显示,6种磷矿粉经IA和OA活化后,颗粒大小和磷矿粉结构的松散程度都发生了明显变化:颗粒变小,颗粒表面粗糙程度增大,说明磷矿粉经活化后,其结晶程度都有所下降,结构变得松散,有利于其中磷的释放。这种表观晶型的变化程度的也随磷矿粉和活化剂种类不同而异。IMRP处理中,颗粒及粗糙程度变化最明显的是IMRP3,其次为IMRP13和IMRP4,OMRP处理中,颗粒及粗糙程度变化最明显的是OMRP13,其次为OMRP4和OMRP3。这一趋势变化也与苗期玉米试验的结果基本吻合,说明改性磷矿粉的颗粒减小程度和粗糙程度的增加幅度和能与其生物有效性存在一定相关。 4.盆栽试验结果表明,在石灰性土壤上,OMRP和IMRP对玉米均有较好的肥效,且少数处理的效果优于水溶性磷肥过磷酸钙(SP)。与不施磷肥的对照(CK)和RP相比,MRP处理的玉米苗长势好,叶面积大、生物量高,植株磷利用效率普遍提高,根系的磷利用效率尤其明显。盆栽试验结果还发现,MRP施入土壤后的生物有效性与其化学有效性不完全吻合。6种有机改性磷矿粉OMRP中,生物有效性最好的是OMRP13,其次是OMRP4和OMRP3,但化学有效性最高的是OMRP12,其次是OMRP10和OMRP13。在无机改性磷矿粉IMRP中,生物有效性最好的是IMRP3、IMRP13和IMRP4,化学有效性最高的是IMRP13,其次是IMRP10和IMRP6。这说明现有的化学有效性测定方法和生物有效性间的相关性较差,有必要探求新的测试方法。所有磷矿粉中,无论是化学有效性还是生物有效性,13号磷矿粉均表现突出。它的有效磷含量以及枸溶率在16种磷矿粉是最低的,但是其生物有效性很高,尤其是经过有机活化剂改性后,这主要与其较高的氧化镁含量有关(氧化镁含量在16种磷矿粉中最高)。 5.对6种磷矿粉伴生矿物的分析结果得知,磷矿粉均含有一种或多种伴生矿物,其中RP13

关键词：磷矿粉结构分析改性磷矿粉 X-衍射红外光谱扫描电镜化学有效性生物有效性

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不同基因型春小麦磷效率差异的研究

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土壤通报 2008年第1期39卷 106-109页

作者：张文明李亚娟邱慧珍甘肃农业大学资源与环境学院甘肃兰州730070 甘肃农业大学草业学院甘肃兰州730070

通过土培试验,研究了甘肃省石灰性土壤上不同基因型春小麦的磷效率差异。结果表明,不同基因型春小麦磷效率存在明显差异。武春121和038014均有较高的磷吸收效率和利用效率;甘春20具有较高的磷吸收效率;永良4号在不同磷矿粉及改性磷矿粉... 详细信息

通过土培试验,研究了甘肃省石灰性土壤上不同基因型春小麦的磷效率差异。结果表明,不同基因型春小麦磷效率存在明显差异。武春121和038014均有较高的磷吸收效率和利用效率;甘春20具有较高的磷吸收效率;永良4号在不同磷矿粉及改性磷矿粉处理中的磷吸收效率均最低。

关键词：改性磷矿粉春小麦基因型磷效率

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