十八胺与混合胺在氯化钾晶体表面选择性吸附的量化计算

氯化钾是我国主要的农业用肥,主要通过正浮选法从盐湖卤水中分离提取,浮选过程中起核心作用的是捕收剂。但在以传统的十八胺为捕收剂生产氯化钾时,低温下的浮选收率较低;而以混合胺为捕收剂时,低温下的浮选收率明显提高。为了解释混合胺的作用机理,研究了十八胺和混合胺在KCl和NaCl晶体表面的相互作用。通过表面能的计算确定稳定晶面的厚度及晶面结构,计算了H_(2)O分子和捕收剂在KCl和NaCl晶体表面的吸附能,结果表明:相对于NaCl,十八胺更易在KCl晶体表面发生吸附,混合胺有着对KCl更强的吸附能力;混合胺捕收剂在KCl晶体表面的吸附能小于ODA^(+)离子在KCl晶体表面的吸附能,这是由于混合胺中二十胺的加入使捕收剂的疏水基碳链长度增加,提高了捕收剂分子在晶体表面吸附后的表面疏水性;而十二胺的加入则发挥了类似起泡剂的作用,改善了捕收剂在KCl饱和溶液中的分散状态,3种胺之间产生了协同效应,提高了捕收剂对KCl的吸附能力。

不同材料充填对矿区复垦土壤钾吸附解吸的影响

煤矿开采造成土地沉陷、土壤环境破坏和农田养分流失,采用不同材料充填复垦是目前中国东部矿区修复沉陷土地的常用方法。钾作为作物生长发育的关键元素,探究其在复垦土壤中的有效性十分必要。为了研究不同填充材料复垦土壤中钾的有效性及其影响因素,文章选择以煤矸石(MGS)、湖泥(HN)、黄河砂(HHS)为填充材料的复垦土壤为研究对象,采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、电子显微镜(SEM)以及比表面及孔隙度分析仪(BET)对复垦土壤进行表征分析,利用吸附等温线试验和连续流液法吸附、解吸动力学实验测定并通过相应模型描述复垦土壤对钾的吸附、解吸特征。结果表明:不同材料充填复垦土壤的矿物组成、官能团组成、微观形貌、表面结构均与正常耕地存在差异。3种材料充填复垦土壤XRD图谱中伊利石的衍射峰以及FTIR曲线中由伊利石引起的—OH等特征峰均减弱,复垦土壤表面更加光滑,比表面积和孔体积更小;所有充填复垦土壤各吸附、解吸参数均低于正常耕地(ZC),MGS充填复垦土壤吸附能力最强,其最大吸附量可达7.90~15.00 mg/g,HHS充填复垦土壤吸附能力最弱,其Qm仅2.66~3.91 mg/g。复垦土壤解吸能力差异不大,均处于较低水平,煤矸石充填复垦土壤填充层(MGST)的平衡解吸量(Q_(e4))最高,为4.40 mg/g,黄河砂充填复垦土壤填充层(HHST)的Q_(e4)最低,为1.81 mg/g;复垦土壤的吸附参数(最大吸附量、平衡吸附量)与含水量、土壤质地(粉粒、砂粒)、阳离子交换量、表面特征(比表面积、孔体积、平均孔径)显著相关;解吸参数(平衡解吸量)与含水量、黏粒、阳离子交换量显著相关。研究表明,矿区典型材料的充填会降低复垦土壤钾的有效性,这主要与复垦土壤对钾的吸附、解吸能力有关。MGS、HN由于其比表面积、黏粒含量、阳离子交换量较大具有较高的吸附量,但由于其伊利石和—OH含量较高,以不可逆吸附为主,可以通过研磨、筛分减小填充材料粒度及适当提高pH来改良;HHS由于比表面积、黏粒含量、阳离子交换量较小具有较低的吸附量和解吸量,可以通过复垦时掺加黏土及利用秸秆等富含—OH的材料煅烧制备适宜充填复垦的HHS材料来改良。

钾肥追施对植烟红壤供钾能力及烟叶钾含量的影响

为探讨钾肥类型及不同用量追施对植烟红壤钾素供应、烤烟生长以及烟叶含钾量的影响,采用田间小区试验,在钾肥常规施用量和减施50%条件下,设置揭膜上厢肥(120 kg/hm^(2))、包膜硫酸钾(120 kg/hm^(2))、包膜硫酸钾(60 kg/hm^(2))、炭载揭膜上厢肥(60 kg/hm^(2))和炭载硫酸钾(60 kg/hm^(2))5个处理,研究了不同类型钾肥及用量对烤烟农艺性状、干物质量、烟叶含钾量以及土壤水溶性钾、速效钾和缓效钾供应的影响。结果表明:在常规施肥水平下,包膜硫酸钾具有明显的缓释效果,提高烟叶钾含量效果明显;在钾肥减施50%条件下,包膜硫酸钾和炭载揭膜上厢肥均能有效促进烟株生长发育,提高烟株干物质积累,且炭载揭膜上厢肥能有效提高土壤钾素有效性,其烤烟中、下部叶含钾量显著提高19.38%~40.15%、12.94%~32.49%。综上,在减量钾肥追施50%条件下(60 kg/hm^(2)),炭载揭膜上厢肥是钾肥追施最佳方案,可在生产中推广应用。

我国油菜施肥状况及施肥技术研究展望

在农业生产减肥增效绿色可持续发展的背景下,分析了施肥在我国油菜生产中的作用、不同区域化肥用量和肥料利用率现状,揭示了施肥不科学、肥料利用率低、现有施肥技术难下地等问题。总结了近年来我国油菜科学施肥技术研究的主要进展,显示油菜高效简化施肥技术体系雏形已基本构建。针对我国农业生产的新形势,以满足油菜绿色高效轻简生产和生态环境新要求为目标,提出了近期油菜施肥技术研究的重点内容。

钾营养对甘薯某些生理特性和产量形成的影响

田间试验结果表明 ,适量供钾可增加甘薯功能叶和块根中的ATP含量 ,增加块根中的脱落酸 (ABA)含量 ;提高叶片中可溶性碳水化合物的装载效率和块根中可溶性碳水化合物的卸载效率 ,促进碳水化合物由叶片向块根的运输 ;增加块根中的淀粉含量 ,提高块根干重与单株干重的比率 ,促进块根迅速膨大 。

长期施钾对作物增产及土壤钾素含量及形态的影响

本文以在油稻稻、麦稻和麦棉三种种植制度下进行的长期（10年）施钾田间定位试验的结果为依据，阐述了长期施钾对几种主要农作物增产及施肥效益的影响，对长期施钾后供试条件下土壤钾素含量及形态的变化进行了分析。

钾对黄土区砀山酥梨产量及品质的影响

连续４年钾肥试验表明,黄土区砀山酥梨施钾平均增产１９．７%,产投比在３．０以上。钾对酥梨内质及外观有明显的改善。施钾能增加酥梨一级果率,提高可溶性固形物、可溶性糖、维生素Ｃ含量,糖酸比及果实硬度。钾能降低新梢生长量,增加百叶重及叶绿素含量,增大果实,协调果树营养生长和生殖生长的关系。此外,氯化钾有显著降低病虫果率的作用。从产量、品质、果树生长状况及经济效益综合考虑,氯化钾＋硫酸钙处理最佳。因此,酥梨应首选氯化钾,同时要补充硫素营养,Ｎ:Ｐ_２Ｏ_５:Ｋ_２Ｏ的大致比例为１:１:１。

不同钾肥品种对甘肃中部地区马铃薯产量及品质的影响

为了确定甘肃中部马铃薯主产区马铃薯生产过程合理施用钾肥品种及其用量,于2009年在甘肃省漳县进行了硫酸钾和氯化钾两种钾肥的不同用量试验,测定了马铃薯植株地上部分株高、分枝数以及经济性状和薯块产量,分析了不同用量下马铃薯品质和经济效益。结果表明,施用钾肥能有效提高马铃薯地上部分株高、分枝以及薯块产量和品质;同一钾肥下K2O施用量105 kg.hm-2时单株薯块、大中薯率、产量以及干物质、粗淀粉、Vc最高,而烂薯率和薯块还原糖含量最低,K2O 60 kg.hm-2时马铃薯粗蛋白含量最高;同一钾水平下施用硫酸钾马铃薯植株分枝数以及烂薯率明显低于施用氯化钾,单株结薯个数、大中薯鲜重、大中薯率及产量明显高于氯化钾,同时薯块干物质、粗淀粉、Vc、粗蛋白含量高于氯化钾,还原糖含量低于氯化钾,而株高差异不明显。研究得知,甘肃中部马铃薯主产区马铃薯生产过程中施用硫酸钾优于氯化钾,在施纯N120 kg.hm-2、P2O560 kg.hm-2条件下,K2O施用量105 kg.hm-2时可有效提高马铃薯产量和品质,且纯收益最高。

钾肥对冬小麦根系营养生态的影响

在国家紫色土肥力与肥料效益监测基地上 ,研究了钾肥对冬小麦根系营养生态的影响。结果显示 :在N、NP基础上增施钾肥明显提高冬小麦根系钾素含量 ,增大根表面积 ,提高根系活力和根干物重 ,促进根系生长 ,增加深土层 ( 4 0～ 10 0cm)根系的生态分布 ,改善根冠比。根系活力、深层根量、根长、根表面积和根干物重等与冬小麦籽粒产量显著相关 ,达到显著或极显著水平 (相关系数r分别为 0 92 6 、0 86 5 、0 84 6 、0 893 、0 996 ,r0 0 1=0 874 ,r0 0 5=0 75 4 ) ,由此可见 ,钾素营养对冬小麦根系营养生态的改善有利于小麦籽粒产量的提高。

施钾对花生生长发育与产量效益的影响

在江淮分水岭一带的皖中岗地粘盘黄褐土上进行了 2年的花生田间试验 ,设 N1 50 P75K0 、N1 50 P75K75、N1 50 P75K1 50 、N1 50 P75K2 2 5、N1 50 P75K30 0 、N0 P75K2 2 5、N0 P0 K0 7个处理 ,4次重复。结果表明 ,在供给 N、P一定水平上 ,增施钾肥有利于调节体内养分运输与分配 ,促进生殖器官发育和根瘤的形成 ,提高群体的光合效率 ,改善花生的经济性状 ,提高荚果产量和经济收益。当施钾量为 1 5 0 kg/hm2 ,且 N、 P、 K配合比例为 2∶ 1∶ 2时 ,花生荚果的产量最高 ,达 5 62 5 .5 kg/hm2 ,效益也最大 ,为 1 40 63 .8元 /hm2 ,产投比达到 6.75∶ 1。但当施钾量增加到 2 2 5 kg/hm2 以后 。

厩肥、秸秆和绿肥的含钾状况及其对土壤和作物钾素的供应能力

以常用有机肥料牛厩肥、猪厩肥、鸡粪及作物秸秆、油菜绿肥为材料,研究了这些有机物的全钾、速效钾和缓效钾的含量状况,以及它们对土壤钾及作物吸钾的供应能力。结果表明:(1) 三种有机粪肥及作物秸秆、绿肥中含钾量为0-85 % ～4-50 % ,其中有32-7 % ～69-7 % 为速效态钾,1-7 % ～25-0 % 为缓效态钾;(2) 肥料与土壤共同培养150 d 后,约有50 % ～80 % 的速效态钾和缓效态钾仍以两种形态存在于土壤之中,但其中速效态钾比例明显下降,缓效态钾比例显著提高。不同肥料种类和土壤类型对其有影响;(3) 各种有机肥均可显著提高玉米幼苗生物产量和吸钾量;(4) 有机肥供钾效果与土壤缓效钾关系较密切。

滴施不同钾肥对马铃薯生长及产量的影响

在盆栽试验条件下,通过滴灌施肥系统滴施钾肥,探讨了不同钾源对马铃薯生长、产量及品质的影响.结果表明:在本试验条件下,与不施钾肥相比,滴施不同钾肥处理均能显著促进马铃薯的生长、增加产量;滴施不同钾肥对马铃薯植株生物量的积累差异不显著;滴施氯化钾和硝酸钾处理的马铃薯块茎产量差异不显著,但低于滴施硫酸钾处理;而滴施氯化钾和硫酸钾处理的马铃薯块茎中淀粉含量差异不显著.

不同基因型小麦钾离子吸收动力学分析

在日光温室营养液培养条件下,研究了经筛选的不同钾效率基因型小麦在不同钾营养状况下K+的吸收动力学。结果表明,采用不同钾营养状况小麦K+吸收动力学参数Km和Imax对不同基因型小麦钾效率分类,结果与经筛选的不同基因型小麦的钾效率特征相一致,Km和Imax可用来评价和筛选高效吸钾基因型小麦。但不同基因型小麦Km和Imax在不同钾营养状况下表现规律不相同,Km和Imax值的大小受到小麦本身钾营养状况反馈调节,植物钾营养状况越高,Km越大,Imax越小;有的基因型受本身钾营养状况影响较大,有的受其影响较小,但总体上还是相一致的。结果还看出,温6-986和周麦13是钾高效基因型,予农015是钾低效基因型;同一基因型小麦在不同钾营养状况下是以不同机制吸收钾的。

长期定位施肥对甘薯块根产量及其主要品质的影响

以1980年建立的砂壤质潮土土壤肥力与肥料效益长期监测基地(徐州点)的长期肥料定位试验为研究平台,研究长期不同施肥制度对甘薯产量和品质的影响。结果表明:有机肥(M)处理产量普遍高于化肥处理,差异达极显著水平(P<0.01);不施肥(CK)条件下淀粉和糖类积累速率比施肥处理干物质积累的速度快;施肥有利于淀粉积累,尤其是钾肥(K)在淀粉合成过程中作用明显,有利于淀粉型甘薯生长。施氮(N)有利于碳氮代谢,缺钾时干物质分配到块根中的比例小;氮肥能明显提高蛋白质含量,有利于改善鲜食型甘薯品质,蛋白质对钾磷肥效应不明显,M处理的蛋白质含量略低于氮钾磷(NPK)处理,但整体评价甘薯品质方面,M处理优于其他肥料处理。

不同施钾量对潮土夏玉米产量、钾素积累及钾肥效率的影响

在潮土上通过田间试验研究了不同施钾量对夏玉米产量、钾素积累量和钾肥效率的影响,试验结果表明：施用适量的钾肥能明显提高夏玉米产量,增产率为4.68%-14.35%;夏玉米植株钾素积累量随施钾量的增加而增加,拔节到灌浆期植株钾积累量持续增加;钾生理效率、钾素吸收效率、钾肥效率和钾肥当季回收率均随施钾量的增加而减少。从钾肥增产增收和钾素利用效率方面综合考虑,以施钾量150 kg·hm^-2效果相对最佳,与不施钾处理相比可增产1080 kg·hm^-2,增收949元·hm^-2,产投比为2.76,每公斤K2O增产7.09 kg夏玉米,钾肥当季回收率为37.26%。

有机酸影响矿物钾释放的室内试验与数学模拟

在生物试验的基础上 ,利用连续流动法 ,模拟植物根系分泌有机酸的种类和数量 ,研究了不同有机酸对矿物钾释放的影响。结果表明 ,有机酸能够明显地促进矿物中钾的释放 ,浓度越高 ,释钾作用越明显 ;此外 ,其释钾能力还与有机酸的种类、矿物类型密切相关。对试验结果进行了随机数学模拟 ,表明所采用的传递函数模型能够较好地仿真矿物钾的释放过程。

水稻秸秆钾与化肥钾释放与分布特征模拟研究

通过室内恒温(25℃)培养试验,研究了不同用量水稻秸秆钾和化肥钾在水-土体系中的释放与分布特征。结果显示,施用水稻秸秆钾300 mg/kg处理,表层水溶液pH经历了一个弱酸化到弱碱化的过程,而化肥钾的施用则降低了表层水溶液的pH。稳定态时相关分析表明,pH与水稻秸秆钾用量正相关(R2=0.938**),与化肥钾负相关(R2=0.993**)。试验开始当天外加300 mg/kg化肥钾处理表层水溶液钾浓度达到最大值,为50.64 mg/L,随后呈下降趋势。5天时土壤缓效钾含量达到最大值414.51 mg/kg,并保持相对稳定,而速效钾钾含量继续升高,25天后变化较小。外加300 mg/kg水稻秸秆钾处理表层水钾浓度在第3天达到最大值,为52.70 mg/L,之后呈下降趋势,但在相同时期时,秸秆钾处理表层水溶液钾含量高于化肥钾处理。不同钾素用量结果表明,施钾量为150 mg/kg时,两种来源钾主要以交换态钾存在,其次是水溶态钾;随着钾素用量的增加,钾离子被土壤固定,且在等量条件下,水稻秸秆钾处理的交换态钾比例高于化肥钾处理,而非交换态钾所占比例则相反。因此,在一定钾素用量范围内,土壤对秸秆钾和化肥钾的固定没有显著差异,而当用量超过阈值时,秸秆的投入会降低土壤对钾素的固定。

冬小麦-夏玉米轮作体系中磷钾平衡的研究

对高肥力土壤大量施用磷钾肥冬小麦 /夏玉米轮作周期中作物产量、磷钾养分平衡等进行了研究。结果表明 ,高肥力土壤上连续大量施用磷钾肥条件下 ,传统施氮与优化施氮、秸秆还田与秸秆不还田对冬小麦和夏玉米产量、磷钾吸收量均无显著差异。在一个轮作周期中 ,冬小麦、夏玉米吸磷 (P)量分别为 2 2～ 2 5、18～ 19kg/hm2 ;吸钾(K)量分别为 14 7～ 16 6、96～ 112kg/hm2 。在一个轮作周期后 ,土壤中的速效磷、速效钾含量变化不大。在施用磷肥 (P) 79kg/hm2 的条件下 ,无论秸秆还田与否磷素都有盈余 ,秸秆还田磷素 (P)盈余量为 4 6～ 4 7kg/hm2 ,秸秆不还田为 36～ 37kg/hm2 ;在施用钾肥 (K) 75kg/hm2 条件下 ,秸秆还田钾素 (K)盈余量为 2 2～ 31kg/hm2 ,秸秆不还田钾素 (K)亏缺量为 16 8～ 2 0 1kg/hm2 。

不同栽培方式与追钾时间对烤烟光合特性、钾含量及产质量的影响

采用田间试验,研究了不同地膜覆盖、不同追钾时间及揭膜后不同培土次数对烤烟光合特性、钾含量及产质量的影响。结果表明,较其他处理,黑白配色膜覆盖+移栽后30 d追钾+揭膜后培土2次处理显著增强烟叶光合性能,助于烤烟干物质的积累,且其烟叶钾含量及积累量显著高于其他处理,常规化学成分最协调,产量产值最高。就追钾时间而言,普通白膜覆盖在移栽后45 d追钾比移栽后30 d追钾效果更佳,而黑白配色膜覆盖在烟苗移栽后30 d追钾肥却比移栽后45 d追钾效果要佳。较揭膜后培土1次处理,揭膜培土2次的处理更有利于烟株的生长发育。综合分析可得,对砂质壤土而言,黑白配色膜覆盖+30 d追钾+揭膜后培土2次的栽培方式能有效增强烟株光合性能,提高烟叶钾含量及产质量。

长期施用钾肥和稻草对红壤双季稻田土壤供钾能力的影响

以红壤双季稻区长期定位施肥试验(1981―2012年)为基础,研究了长期施用化肥和稻草对双季稻集约化种植下水稻产量、作物吸钾量和土壤供钾能力的影响。结果表明,施钾能增加水稻稻谷和稻草的产量;水稻从土壤中的吸钾量随钾肥施用量的增加而显著增加,年平均吸钾量顺序为NPK+RS(施氮磷钾化肥+稻草)>NPK(施氮磷钾化肥)>NP+RS(施氮磷化肥+稻草)>CK(不施任何肥料)>NP(施氮磷化肥);长期不施用或施用不足量钾肥(CK、NP、NP+RS)会导致耕层土壤速效钾、缓效钾和全钾数量的亏缺。长期施用钾肥和稻草不仅有利于土壤伊利石含量的增加,而且有利于晶格不良伊利石向晶格良好伊利石的方向发展;施钾能增加土壤黏粒中的游离伊利石和伊利石的含量,长期施用钾肥和稻草会使土壤黏粒中的蛭石向伊利石转化。土壤钾素的容量-强度(Q/I)曲线参数可以解释长期施用钾肥和稻草处理土壤供钾能力强是由于这些处理的活性钾(-ΔK°)量高、专性吸附钾位(Kx)多、有效钾强度(AReK)强、紧吸持K+量多,而潜在缓冲容量(PBCK)、吉布斯自由能(-ΔG)和阳离子交换系数(KG)较长期不施钾肥处理低。综上,在施氮磷肥的基础上,配施钾肥和稻草还田不仅能提高水稻高产、稳产的能力,而且对促进水稻对钾的吸收量、增强土壤的钾吸持能力、保持农田钾素平衡以及提高土壤供钾能力有重要作用。