超微细磷矿粉的生物有效性及其机理研究

论文摘要

磷素是植物生长所必需的三大营养元素之一,对作物产量形成有影响,对根系生长具有一定的作用,并且可以减轻重金属危害,施入足够的磷可使重金属的溶解度降低,并且还是植物体内许多重要化合物的组分,所以磷在农业中的地位举足轻重。我国磷矿资源总量虽然丰富,但是相对比较匾乏,因为富矿较少,以中低品位磷矿为主,且磷资源利用率低。如何充分利用中低品位磷矿粉中的磷,促进其在土壤中更大限度的释放,使其利用率更高,对于充分利用我国的磷矿资源具有重要的意义。本研究采用超微细技术研究了超微细磷矿粉物理特性,并对其化学有效性和生物有效性作了系统的研究,主要研究结果如下:1.超微细磷矿粉的独特物理性和化学有效性超微细磷矿粉通过X-射线衍射分析、激光粒度测试,证明了90%的超微细磷矿粉J1的粒径为16.52μm,90%的超微细磷矿粉J2粒径达到8.64μm.衍射峰的强度和有效磷含量成反比,有效磷含量增加。2.超微细磷矿粉磷矿粉有利于植物吸收磷不同粒径的磷矿粉能显著影响盆栽玉米、盆栽油菜幼苗的生长情况,两种超微细磷矿粉处理效果好于普通磷矿粉。不同改性方式的磷矿粉显著影响盆栽玉米、盆栽油菜幼苗的生长状况,其中以GX4、GX5、GX6处理效果最佳,幼苗对磷素的吸收和利用效果也最好,在实际生产中具有重要的意义。3.不同粒径磷矿粉在酸性棕壤中不同动态释放过程及其反应差异施入3种磷矿粉（J0、J1、J2）均能在不同程度上影响棕壤NaOH浸提磷、磷的吸附和解吸等。棕壤NaOH浸提磷含量随着培养时间的增长而提高,两种超微细磷矿粉J1和J2在开始的20天内释放量递增较明显,与普通磷矿粉相比存在显著差异,其释放速率和其粒径成正相关。4.稀硫酸和不同的低分子量有机酸对磷矿粉的释磷效果差异不同浓度的稀硫酸对不同粒径的磷矿粉的释磷效应差异很大,随着硫酸浓度的增高,三种粒径的磷矿粉释磷量都逐渐增大,对促进超微细磷矿粉的释磷效应,为超微细磷矿粉加工及节约硫酸提供了理论依据。超微细磷矿粉和普通磷矿粉均能在有机酸的作用下释放出磷,并且在相同条件下,释磷量随磷矿粉粒径的减小而增多;磷矿粉粒径小到一定程度时,释磷量增加则不明显。磷矿粉的释磷效果与供试有机酸浓度和种类有关。不同粒径的磷矿粉与有机酸反应后溶液pH值都升高,磷矿粉粒径越小,pH值升高越多;有机酸浓度越低,反应后溶液pH值变化越大。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 磷矿粉的研究进展
• 1.2.1 磷矿石的化学组成和矿物学性质
• 1.2.2 磷矿粉直接施用的研究
• 1.2.3 中低品位磷矿粉的利用情况
• 1.3 存在的问题及展望
• 2 材料与方法
• 2.1.超微细磷矿粉的制备、测试与表征
• 2.1.1 供试材料
• 2.1.2 超微细磷矿粉的制备
• 2.1.3 超微细磷矿粉的测试与表征
• 2.1.4 改性超微细磷矿粉的制作
• 2.2 超微细磷矿粉的肥效试验
• 2.2.1 供试土壤
• 2.2.2 超微细磷矿粉的玉米盆栽试验
• 2.2.3 超微细磷矿粉的油菜盆栽试验
• 2.2.4 改性超微细磷矿粉的玉米盆栽肥效试验
• 2.2.5 改性超微细磷矿粉的油菜盆栽肥效试验
• 2.3 超微细磷矿粉的有效性机理研究
• 2.3.1 超微细磷矿粉的溶解特性试验
• 2.3.2 超微细磷矿粉在土壤中的动态溶解过程试验
• 2.4 测定项目与方法
• 2.4.1 磷矿粉测定磷含量采用钒钼黄比色法
• 2.4.2 土壤养分及理化性质
• 2.4.3 玉米测定方法与指标
• 2.4.4 油菜测定方法与指标
• 3 结果与分析
• 3.1 超微细磷矿粉的测试与表征
• 3.1.1 超微细磷矿粉的理化性质
• 3.1.2 超微细磷矿粉的激光粒度分析
• 3.1.3 超微细磷矿粉的的 X-射线衍射图谱
• 3.2 超微细磷矿粉的植物有效性
• 3.2.1 超微细磷矿粉对玉米生长性状的影响
• 3.2.2 超微细磷矿粉对玉米幼苗植株P 利用率的影响
• 3.2.3 超微细磷矿粉土壤有效磷含量的影响
• 3.2.4 超微细磷矿粉对油菜幼苗生长的影响
• 3.2.5 超微细磷矿粉不同改性处理方法对玉米苗期生长的影响
• 3.2.6 超微细磷矿粉不同处理方法对苗期玉米磷吸收效率的影响
• 3.2.7 改性超微细磷矿粉对油菜幼苗生长的影响
• 3.3 超微细磷矿粉效应机理的研究
• 3.3.1 连续浸提下超微细磷矿粉拘溶性磷的释放
• 3.3.2 超微细磷矿粉的释磷量突变点
• 3.3.3 有机酸对超微细磷矿粉释磷效应的影响
• 3.3.4 超微细磷矿粉对土壤理化性状的影响
• 4 讨论
• 4.1 超微细磷矿粉的化学有效性和生物有效性的关系
• 4.2 不同改性超微细磷矿粉的实际可行性分析
• 4.3 磷矿粉在培养过程中的反应及其机理效应
• 5 主要结论和创新点
• 5.1 主要结论
• 5.1.1 超微细磷矿粉的独特物理性和化学有效性
• 5.1.2 超微细磷矿粉有利于植物吸收磷
• 5.1.3 不同粒径超微细磷矿粉在酸性棕壤中的反应差异
• 5.1.4 无机酸硫酸和有机酸对超微细磷矿粉的释磷效果差异
• 5.2 创新点
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文情况