土壤钾释放速率参数的理论计算及其实践应用

选用二种电场强度（44．4V／cm和88．8V／cm）研究20个低丘红壤玉米田间试验的钾释放速率特性，用二级动力学方程来表征，并求得土壤钾释放的速率方程和钾释放的初始速率（v0）等参数。在电场强度为44.4V／cm和88.8V／cm下供试土壤的v0变幅分别在1．17-1．23和1．93-61．58mg／（kg·min）之间，平均值分别为5．36和9．54mg／（kg·min）。统计结果表明：在电场强度为44.4V／cm下，v0与玉米籽粒相对产量、总干物质相对产量、无钾处理玉米吸钾量、土壤速效钾、酸溶性钾和缓效钾6项参比标准之间的相关性均达极显著水平（p=0.01），相关系数分别为0.6275**、0.5645**、0.6624**、0．7277**、0.7843**和0．6299**。而在电场强度为88．SV／cm下，v0除了与玉米总干物质相对产量之间达显著相关水平（P＝0.05，=0．5445*）外，v0与其余5项参比标准之间均达极显著相关水平，相关系数分别为0．6064**，0.7216**，0.7523**，0.8202**和0．6686**。V0能很好地用于评价土壤供钾能力以及钾素肥力诊断指标的划分。

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。

低分子量有机酸对紫色母岩中钾释放的影响

采用4种浓度为0.05mol/L的低分子量有机酸溶液分别浸提4种紫色母岩风化碎屑和2种紫色土3000h研究其钾的释放规律。结果表明,与纯水浸提相比,0.05mol/L的草酸、酒石酸、柠檬酸以及苹果酸4种低分子量有机酸溶液都能明显促进6种供试样中钾的释放,释放量提高0.3～15.2倍。4种有机酸活化6种供试样中钾的能力以草酸>柠檬酸>酒石酸>苹果酸。侏罗纪沙溪庙组紫色泥岩、沙岩和侏罗纪遂宁组紫色泥岩以及灰棕紫泥4种土壤(或岩样)中钾的释放过程在3000h内用Elovich、双常数、抛物线、一级扩散和双曲线方程等5种动力学方程拟合,结果除一级扩散方程较差外,其它4种方程拟合的相关系数r=0.5988～0.9966(r0.01=0.6055),以双常数方程拟合效果最佳。拟合方程中常数b值可表征钾的释放速度。

紫色水稻土钾有效性和钾释放的研究

紫色水稻土全钾含量属中等水平，速效钾属中等偏下水平，土壤对钾素的供应总体不足。作物吸收的钾，矿物钾占76.95％，速效钾和缓效钾仅占10.81％和12.24％。土壤矿物钾释放随时间的延长逐渐下降，随土壤颗粒粒径的下降显著增大，在80分钟时，释放量仍高达08～8.8mg·kg-1.min-1，80分钟内的累积释放量为土壤缓效钾的1.5～2.0倍;土壤速效钾的形成随时间的延长逐渐趋向稳定。不同土壤矿物钾的释放顺序和土壤速效钾形成顺序的不一致性，是由它们的机理和土壤性状综合造成的，但是，Elovich方程都能较好地拟合土壤矿物钾的释放过程和土壤速效钾的形态过程，方程参数b值能反映过程进行的速度。

湖南不同母质植烟土壤供钾能力及钾释放特性

为探明湖南不同母质植烟土壤供钾能力及钾释放特性,对4种主要成土母质植烟土壤进行了调查研究。结果表明,4种母质植烟土壤主要释放易解吸的特殊吸附钾,非交换性钾的释放量相对较小;土壤水溶性钾、特殊吸附钾含量与初始释钾速率和半释钾速率均达显著正相关。第四纪红土母质土壤虽然钾容量和供钾潜力有限,但却有较高的初始释钾速率及有效钾水平;石灰岩母质土壤拥有较高的特殊吸附钾含量,能为土壤提供较稳定的有效钾,土壤供钾能力较强;而紫色页岩与板页岩母质土壤虽然钾库容量大,供钾潜力也大,但有效钾含量相对较低,土壤供钾强度有限。不同母质土壤的供钾强弱为:石灰岩>第四纪红土>板页岩>紫色页岩。

活化钾矿的钾释放动力学研究

【目的】建立活化钾矿的钾释放动力学模型.【方法】采用活化剂对非水溶性钾矿(钾长石、富钾页岩)进行活化,通过阳离子盐溶液(NH+4、Na+)连续振荡浸提,分析阳离子盐溶液对活化钾矿动态释钾过程的影响,研究活化钾矿的钾释放动力学模型.【结果和结论】各浸提剂浸提钾矿的释放曲线均表现出前期快速,之后缓慢释放的变化趋势.浸提剂浸提钾长石、活化钾长石钾的初始释放量顺序为:NH4Cl>Na Cl>H2O,累积释放量顺序为:Na Cl>NH4Cl≈H2O;富钾页岩、活化页岩的整个动态释钾过程均表现为:H2O>Na Cl>NH4Cl.分别用双常数模型、一级动力学模型、扩散模型和Elovich模型对钾矿及其活化钾矿累积释钾量进行拟合,钾长石、活化钾长石的最优动力学模型是Elovich模型或双常数模型;富钾页岩、活化页岩的最优动力学模型是Elovich模型.钾长石、活化钾长石的一级动力学模型在2种浸提剂NH4Cl和Na Cl间的拟合性无明显差异;NH4Cl浸提的动力学模型拟合性均优于Na Cl.活化钾矿的钾初始释放速率、平均释放速率以及最大平衡释放量均有显著提高.初始释放速率的增大是活化钾矿的钾最大平衡释放量增多的主要原因.

低分子量有机酸对土壤钾释放的动力学分析

[目的]充分利用土壤矿物态钾,提高土壤供钾能力。[方法]研究低分子量有机酸乙酸、乳酸、苹果酸、柠檬酸、草酸对土壤钾释放的影响。[结果]土壤钾释放分为快速释放（0~100 h）和稳定释放（100 h后）2个阶段,其中快速释放阶段的钾释放速度快,单位释放量大,持续时间较短;稳定释放阶段的钾释放较慢,单位时间钾释放量较小,持续时间长。土壤钾释放动态曲线接近对数方程和幂函数方程,拟合效果较好,与抛物线方程拟合效果较差。[结论]有机酸活化土壤钾能力从大到小依次为草酸、柠檬酸、苹果酸、乙酸、乳酸。

过氯酸钾释放试验对高碘性甲状腺肿临床应用初步探讨

目的 探讨过氯酸钾释放试验对高碘性甲状腺肿应用价值。方法 对 29例高碘性甲状腺肿患者及28例正常人进行过氯酸钾释放试验,口服6-10UCi碘后3小时测定吸碘率,然后立即口服过氯酸钾400mg,一小时后再次测定吸碘率。 结果 29例高碘性甲状腺肿患者中有25例过氯酸钾释放试验为阳性,而28例正常人仅有4例为阳性,其阳性率分别为86.2％和14.3％。结论 过氯酸钾释放试验对高碘性甲状腺肿的诊断有一定的临床意义。

钼碚砂氨浸过程中钾的释放行为与控制研究

低钾钼产品在电子、医疗等领域具有广泛的应用前景,而氨浸对低钾钼产品的生产具有十分重要的影响。为了更好地控制氨浸过程中钾的释放量以减少后续工艺中的降钾压力,通过对钼焙砂氨浸过程中的释钾影响因素进行了单因素模拟实验,分析了钾元素的释放规律,并给出了其动力学模型和控制方法。结果表明,温度、固液比、钼焙砂粒度等对钾元素的释放具有较大的影响,最佳的氨浸条件为:温度30℃、固液比1∶3,钼焙砂粒径范围150~178μm,氨水浓度20%。此外,Ca元素更利于氨浸过程除钾,而Na元素不利于氨浸过程除钾。熟石灰对水洗除钾有一定作用,碳酸钠对水洗除钾的效果并不明显,故在钼焙砂水洗过程中加入熟石灰有利于低钾钼酸铵的生产。钼焙砂氨浸过程前期释钾速度较快,后期速度变慢,得到Avrami方程可以较好地模拟氨浸前期和后期的释钾过程,确定了氨浸过程的动力学方程。

辽宁章古台不同土地利用方式风沙土钾素释放特征研究

明晰不同土地利用方式下土壤钾素释放的特征,对风沙土的土地利用和肥力的提升具有重要意义。采用室内模拟实验和方程拟合方法研究辽宁章古台地区土壤非交换性钾释放过程、影响因素及动力学特征,结果表明:土壤非交换性钾释放分为快速释放(18~<90 h)和缓慢释放(90~520 h)两个阶段,释放量普遍呈现0~<20 cm表层土壤大于20~40 cm底层土壤;不同土地利用对非交换性钾释放有积极作用,其中0~<20 cm土层,阔叶林的非交换性钾累积释放量最大,在20~40 cm土层则为水田最大;Elovich方程的决定系数R^(2)为0.96~0.98,SE为0.97~2.78,是风沙土非交换性钾释放过程拟合最好的方程,其次是一级动力学方程,方程参数可以描述风沙土的供钾能力;表层土壤非交换性钾释放与土壤钾素含量密切相关,底层与土壤胶体含量有关。

微晶化对钾长石粉钾素释放的影响

利用微晶化设备对钾长石进行机械力活化处理,研究了不同处理时间对钾长石粉颗粒组成、钾素释放量及生物有效性的影响。结果表明,钾长石经微晶化设备分别加工10 min、40 min、120 min和180 min后,微细颗粒(d≤10μm)组成比例分别达到51.69%、65.44%、85.34%和93.93%,比表面积明显增大,衍射峰强度显著减弱,同时钾素的释放量显著提高,其中微晶化处理180 min样品T3效果最好,2 mol/L HNO3和蒸馏水3次提取的钾总量分别为6118.8 mg/kg和2867.8 mg/kg;4个处理(10 min、40 min、120 min和180 min)酸提钾总量分别是蒸馏水提钾总量的2.46、1.81、2.19和2.13倍,两种浸提剂提钾总量占钾长石全钾的0.50%～5.73%。微晶化以后钾长石粉中的绝大部分钾素仍以矿物态存在,但其生物有效性显著提高,促进了籽粒苋的生长和钾素积累。

冬枣果园土壤非交换态钾的释放动力学

为了研究长期施肥条件下冬枣果园土壤非交换态钾的释放特征,以Ca Cl2和柠檬酸溶液为浸提剂,采用连续提取的方法对枣园土壤的非交换态钾释放动力学进行研究。结果表明,枣园土壤非交换态钾在释放过程中表现出快速释放和缓慢释放2个连续的阶段。快速释放阶段（〈188 h）的累积释放量占到总释放量的53.6%-59.2%,而在缓慢释放阶段（188-1244 h）的释放量不及总量的一半。在相同时间内,使用柠檬酸溶液浸提时,非交换态钾的释放量明显高于使用Ca Cl2溶液时的释放量。相比之下,冬枣果园土壤非交换态钾的释放量明显高于对照土壤。在5种动力学方程中,幂函数方程是描述冬枣果园土壤非交换态钾释放的最优模型。

小分子有机酸和阳离子对含钾矿物钾素释放的影响

采用振荡提取的方法,研究不同浓度的小分子有机酸和阳离子对含钾矿物(黑云母、白云母和正长石)中钾素释放的影响。结果表明:不同小分子有机酸和阳离子均可显著提高黑云母、白云母、正长石中钾素的释放量。与对照处理(去离子水)相比,草酸、柠檬酸、酒石酸和NH4Ac溶液、CaCl2溶液、NaCl溶液、HCl溶液从黑云母中提取的K+量分别增加188.2%、151.6%、149.6%和24.6%、32.6%、3.5%、169.8%;不同溶液从白云母中提取的K+量与对照相比,分别增加211.0%、202.8%、199.4%和81.6%、38.3%、21.7%、169.1%;不同溶液从正长石中提取的K+量与对照相比,分别增加219.0%、206.6%、216.0%和144.1%、27.5%、60.4%、210.9%。同种浸提剂,不同矿物的释钾素量显著不同,表现为白云母>黑云母>正长石,含钾矿物释钾素量随着溶液浓度升高而增加。

有机酸对含钾矿物钾素释放的影响

采用震荡平衡培养法,研究了6种有机酸对含钾矿物的释钾作用。结果表明:用6种有机酸连续浸提矿物2541h,白云母钾素的累积释放量为606.0～959.6mg.kg-1,钾长石钾累积释放量为362.9～754.6mg.kg-1。其中,草酸促进矿物钾素释放能力最强,其次为苹果酸、酒石酸、柠檬酸,乙酸和乳酸较弱。有机酸作用下矿物钾的释放是酸性水解和络合溶解双重作用的结果。用不同数学模型模拟有机酸浸提含钾矿物和土壤钾释放动态过程,Elovich方程判定系数R2为0.898～0.999,双常数方程的判定系数R2为0.877～0.996,拟合效果达到极显著水平;抛物线扩散方程判定系数R2为0.712～0.966,拟合效果一般。

钾肥和稻草不同配比下水稻产量及钾素释放规律研究

【目的】明确湘南稻区合适的钾肥和稻草配合施用比例,为湘南双季稻区域钾配合稻草还田提供技术支持。【方法】采用田间试验与室内分析相结合的方法,研究钾肥和稻草不同配比对田面水和田间表层土速效钾含量的动态变化,以及对水稻生长发育和产量的影响。【结果】钾肥60 kg/ha+稻草5000 kg/ha(K60+S2)处理的早、晚稻产量最高,分别为5763和6657 kg/ha,较不施钾肥的对照处理(K0)增产7.7%和21.2%。不同处理对早稻的表面水和表层土的速效钾含量影响不明显,晚稻以K60+S2处理的表面水、表层土速效钾含量最高。来源于稻草中的钾和化肥中的钾有相同的营养效应,随着减钾量和还田量的增加及时间的延长,对水稻钾的营养效应越明显。【结论】钾肥和稻草不同配比对水稻产量和表面水、表层土的速效钾含量均有影响,其中,以K60+S2处理对水稻产量及速效钾含量的影响效果最佳。

三种有机无机复混钾肥钾素的释放与供应特征

在实验室条件下,通过间歇淋洗培养和土壤培养试验研究了不同有机无机复混钾肥钾素的释放与供应特征。在等化肥钾量投入条件下,与化学钾肥相比,供试的3种有机无机复混钾肥没有显著影响到钾素在石灰性土壤中的释放规律;土壤速效钾含量有所增加,糖渣系、糠醛渣系和污泥系有机无机复混钾肥处理的土壤速效钾含量分别比化学钾肥处理增加了13.5%、12.7%和1.6%。与化学钾肥处理相比,糖渣系、糠醛渣系有机无机复混钾肥处理的钾素(K)固定量分别减少了42和39 mg/kg。

化肥有机肥配施改善花生–甘薯轮作土壤钾平衡和供钾能力的机理

【目的】通过分析土壤钾素表观平衡、钾含量和库容、钾素吸附位点及钾素释放过程,全面探讨长期施用化肥和化肥配施有机肥对赤红壤旱地花生–甘薯轮作体系土壤供钾能力的影响。【方法】位于福建省莆田市的花生–甘薯轮作长期施肥定位试验始于2007年,设置5个处理:不施肥(CK)、化肥对照(NPK)、化肥配施商品有机肥(NPK+CM)、化肥配施猪粪(NPK+PM)、化肥配施秸秆(NPK+RS)。2022年(定位试验第15年)甘薯收获后,调查甘薯生物量和产量,采集植株样品分析植株钾含量;采集0—20 cm土壤样品,分析土壤全钾含量及各形态钾含量,采用连续浸提法分析土壤黏土矿物吸附点位钾含量,采用有机酸和四苯硼钠模拟试验分析钾素释放过程。【结果】花生–甘薯轮作体系长期施肥试验中,4个施肥处理土壤钾素表观平衡均为盈余。NPK+PM和NPK+RS处理的土壤非交换性钾、交换性钾、水溶性钾含量提升效果最佳,非交换性钾含量较CK分别提高260和188 mg/kg,交换性钾含量分别提高72.3和75.0 mg/kg,水溶性钾含量分别提高45.0和71.7 mg/kg。与CK相比,NPK和NPK+CM对黏土矿物层间(i位点)、楔形边缘(e位点)和矿物表面(p位点)这3个位点的钾含量均没有显著影响,而NPK+PM和NPK+RS处理p位点钾含量分别提高了25和36 mg/kg,e位点钾含量分别提高58和66 mg/kg;NPK+PM处理的i位点钾含量提高了132 mg/kg;NPK和NPK+CM处理对p位点、i位点和e位点钾的占比没有显著影响,NPK+PM处理显著提高e位点钾的占比,NPK+RS处理显著提高p位点和e位点钾的占比,显著降低i位点钾的占比。无论是以有机酸还是以四苯硼钠为浸提剂,NPK以及NPK+CM处理钾的释放速率和释放量与CK均无显著差异。以有机酸为浸提剂,NPK+PM处理快速释放期释放量、总钾释放量及释放速率均最高,且显著高于N P K+RS处理。以四苯硼钠为浸提剂,NPK+PM与NPK+RS处理快速释放期释放量、总钾释放量及释放速率无显著差异。【结论】化肥配施猪粪或秸秆能提高土壤非交换性钾、交换性钾和水溶性钾含量。单施化肥不会改变黏土矿物吸附位点钾所占的比例,化肥配施猪粪处理主要增加了吸附于黏土矿物层间(i位点)的钾,化肥配施秸秆处理增加的钾主要分布在楔形边缘(e位点)和矿物表面(p位点)。长期单施化肥不能提高土壤钾的生物有效性,缺钾条件下化肥配施猪粪土壤钾的生物有效性最高,钾充足条件下化肥配施猪粪与配施秸秆的土壤钾的生物有效性没有明显差异,但均高于化肥单施。

黑土及白浆土钾的固定与释放特性

采用室内模拟培养方法研究了黑龙江省黑土、白浆土钾的固定与释放特性。结果表明,两种土壤固钾量均随施钾量的增加而增加。黑土最大固钾量185.7mg·kg-1,最大释钾量44.2mg·kg-1;白浆土最大固钾量175.1mg·kg-1,最大释钾量7.6mg·kg-1。黑土的固钾和释钾能力强于白浆土。黑土固钾率随施钾量的增加而下降,白浆土固钾率则随施钾量的增加表现为先增加后降低,黑土固钾率高于白浆土。

粒径大小对含钾矿物钾素释放的影响

将含钾矿物(包括黑云母、白云母和正长石)研磨成粒径分别为251~840、151~250、74~150及<74μm的颗粒,采用10mmol/L酒石酸和10mmol/L草酸连续振荡浸提的方法,研究粒径对含钾矿物钾素释放的影响。结果表明:与粒径为251~840μm颗粒相比,粒径为151~250、74~150及<74μm的黑云母经过酒石酸和草酸浸提后的钾素释放量分别增加-9%、34%、129%和-21%、20%、152%;白云母经过酒石酸和草酸浸提后的钾素释放量分别增加246%、495%、566%和288%、511%、610%;正长石经过酒石酸和草酸浸提后的钾素释放量分别增加32%、167%、417%和182%、675%、1 687%。白云母和正长石中钾素的释放量随粒径的减小显著增加,黑云母则随粒径的减小呈先减少后增加趋势。