【目的】研究32年连续不同施肥对耕地棕壤K+吸附解吸动力学特征的影响。【方法】采用去离子水淋洗土壤,连续液流法研究9个不同施肥处理耕层土壤钾吸附解吸动力学特征。【结果】不同施肥处理土壤对K+吸附、解吸平衡时间变幅分别为26—65 min和65—130 min;平衡吸附量和平衡解吸量范围分别为7.40—19.44 cmol.kg-1和0.070—0.258 cmol.kg-1;反应速度与反应时间的关系符合方程V=A+Blnt,且线性关系良好;CEC、黏粒、有机质、速效钾与吸附解吸各参数呈现不同程度的相关性;4种方程中,Elovich和一级动力学方程分别是拟合吸附和解吸过程的最优模型。【结论】不同...

【目的】长期不同施肥处理影响土壤磷库和土壤性质的变化。研究不同施肥处理下黑土磷的吸附解析特征及其与土壤性质的响应关系,为黑土合理施用磷肥,提高磷有效性提供理论依据。【方法】本研究依托于公主岭黑土肥力长期定位试验,供试作物为玉米。选取不施肥(CK)、施氮、钾肥(NK)、氮磷钾平衡施肥(NPK)、氮磷钾+有机肥(NPKM)4个处理。取1990、2000和2010年的0—20 cm土层的土壤样品,分析土壤性质,测定磷的吸附解吸值,并用Langmuir方程拟合了磷的吸附曲线,计算磷最大吸附量(Q_(max))、磷吸附常数(K)、最大缓冲容量(MBC)、磷吸附饱和度(DPS)以及土壤易解吸磷(RDP)。【结果】Langmuir吸附等温线方程能很好的拟合土壤吸附磷和相应的平衡溶液磷浓度曲线(R~2=0.93—0.99)。不同施肥处理磷吸附解吸特征参数具有明显的差异。随试验年限的增加,不同处理各特征参数变化不尽相同,与1990年相比,2010年不施磷处理(CK和NK),Q_(max)值分别增加了1.83和1.61倍,MBC值分别增加了0.80%和49.40%,DPS值分别降低了92.04%和87.50%,RDP值分别降低了20.00%和82.83%;NPK处理Q_(max)和DPS值分别增加了81.39%和90.74%,MBC和RDP值分别降低了79.37%和48.57%;NPKM处理Q_(max)和MBC值分别降低了33.35%和78.52%,DPS和RDP值分别增加了11.36倍和1.48倍。施肥21年后,与CK和NPK处理相比,NPKM处理的Q_(max)值降低了64.66%和49.52%,MBC值降低了81.87%和79.56%,DPS值增加了110和3.81倍,RDP值增加了4.36倍和78.57%。NPKM处理显著增加了土壤全磷(Total-P)、有效磷(Olsen-P)、有机质(SOM)和CaCO_3含量,降低了比表面积,维持pH、游离铁铝氧化物值不变。冗余分析结果表明:SOM和Total-P是造成磷吸附解吸特征参数差异的主要因素,分别解释了全部变异的49.5%和18.7%(P<0.05)。【结论】长期有机无机配施可显著增加SOM和土壤中磷素累积,降低土壤对磷的吸附能力,增加土壤对磷的解吸,提高土壤磷的有效性,但同时显著提高了土壤磷吸附饱和度,易引起磷素流失的风险,对于NPKM处理应考虑有机肥与无机肥的投入量。

用流动法研究黄棕壤、红壤吸附磷酸根后对Ｃｕ２＋次级吸附的动力学。结果表明Ｃｕ２＋的次级吸附可用一级速率方程描述。黄棕壤吸附磷酸根后对Ｃｕ２＋吸附反应的速率下降；红壤吸附磷酸根后对Ｃｕ２＋吸附的快反应速率下降，而慢反应速率增加。升高Ｃｕ２＋浓度可能造成吸附反应机理的改变。竞争性阳离子Ｃｄ２＋和Ｚｎ２＋的存在降低了Ｃｕ２＋次级吸附反应速率。升高温度，Ｃｕ２＋次级吸附反应速率增加。土壤中非晶形铁、铝氧化物是土壤吸附Ｃｕ２＋的主要组分；土壤有机质对Ｃｕ２＋吸附的快反应有抑制作用。

采用流动法研究了红壤、黄棕壤锌吸附动力学特性，重点研究了溶液ｐＨ，锌溶液的浓度、温度对两种土壤锌吸附动力学特性的影响。实验结果表明：溶液ｐＨ、锌的浓度对土壤锌吸附动力学影响明显；两种土壤对锌的吸附表观上可分为化学吸附和物理吸附。０．０５ｍｏｌ·Ｌ－１ＣａＣｌ２解吸试验表明，Ｚｎ—Ｃａ交换几乎完全可逆。

就长期肥料田间试验的红壤性水稻土、黄棕壤性水稻土和灰潮土性水稻土 ,用热力学平衡吸附法和流动法分别进行了土壤钾、磷、锌的吸附 解吸试验和土壤钾吸附动力学试验 ,测定了土壤的粘粒矿物组成、基本性质和有效钾、磷的含量 ,研究了稻草还田对土壤钾、磷、锌吸附量、吸附钾、磷、锌解吸率的影响。结果表明稻草还田 :( 1 )能减小土壤对钾的吸附 ,增加其解吸率 ,提高土壤有效钾量和土壤对钾的缓冲能力 ;( 2 )有利于减少土壤对磷的吸附量 ,增加其解吸率 ,提高土壤磷的有效性 ;( 3 )提高土壤特别是石灰性土壤锌的有效性

以黄河口不同淹水条件的芦苇湿地为研究对象(潮汐淹水湿地、淡水恢复湿地和季节性淹水湿地),通过吸附模拟实验探讨了不同类型湿地表层土壤对磷的吸附动力学特征及其影响因素,评估了不同淹水条件下湿地土壤对磷的吸附能力。研究结果表明:具有不同水盐条件的芦苇湿地土壤对上覆水体中磷的吸附表现为淡水恢复湿地>潮汐淹水湿地>季节性淹水湿地,淡水恢复湿地土壤对磷的吸附量最大;三类湿地土壤对磷的吸附过程均表现为初期(0～3 h)最快、中期(3～24 h)逐渐减慢、后期(24 h以后)慢而平衡的状态,但淡水恢复湿地土壤对磷的吸附速率最快,季节性淹水湿地土壤对磷的吸附速率最慢且存在着时间上的延迟性;三类湿地土壤的水盐条件和理化性质差异(如pH、盐度、土壤质地、Al0、Fe0和Ca0)是导致三类湿地土壤对磷的吸附量和吸附速率存在差异的主要因素;Simple Elovich模型和Power Function模型更适合模拟黄河口芦苇(Phragmites australis)湿地土壤对磷的吸附动力学特征。在黄河口退化芦苇湿地实施淡水恢复工程,能够在一定程度上促进湿地土壤对磷的吸附,进而降低湿地水体发生富营养化的风险。

为了探究添加茶渣生物炭对酸性茶园土壤氮吸附—解吸特性的影响，通过开展室内茶园土壤培养试验及等温吸附和解吸试验，分析不同热解温度（400℃、500℃、600℃）及不同添加配比（0.25%,0.5%,1.0%和2.0%）茶渣生物炭对酸性茶园土壤的理化性质及氮素吸附解吸特性的改良效果。结果表明，随着茶渣生物炭添加量增加，土壤pH、总有机碳、盐基饱和度、阳离子交换量、交换性钙和交换性镁含量显著增加；随着茶渣生物炭热解温度升高，土壤pH、总有机碳含量和盐基离子含量逐渐增加。茶渣生物炭对土壤铵态氮有明显的吸附作用，通过Langmuir方程可以对其吸附等温线进行较好的拟合（R~2=0.968～0.987）；随着吸附溶液中铵态氮浓度的增加，土壤对铵态氮的吸附量增加，吸附常数下降；土壤铵态氮的吸附分配系数（Kd）随着茶渣生物炭添加量增加逐渐升高，随着生物炭热解温度升高逐渐降低。土壤对铵态氮的解吸量在不同生物炭添加量处理中变化趋势为0.25%>1%>0.5%>2%；随着生物炭热解温度升高，土壤对铵态氮解吸量均升高；土壤对铵态氮吸附能力与土壤pH、总有机碳、交换性钾、交换性钙、盐基饱和度呈显著正相关（P<0.05），解吸能力则相反。研究表明，实际应用中应根据土壤改良的目的，优选茶渣生物炭添加配比及制备温度以达到最佳效果，对土壤保肥及提高土壤养分的利用率具有重要意义。

【目的】探讨不同聚合度分布的聚磷酸铵（APP）施用土壤对磷的吸附-解吸特征及其与传统正磷酸盐磷酸一铵（MAP）和磷酸二铵（DAP）施用土壤的差异，为APP的高效利用提供理论依据。【方法】分别以3种APP(18-58-APP、16-60-APP和11-37-APP，N-P₂O₅-K₂O分别为18-58-0、16-60-0和11-37-0，聚合度分布分别为1-2、1-4和1-7)、MAP和DAP为供试肥料，在石灰性和酸性紫色土壤进行56 d的培养，测定各处理土壤磷的吸附-解吸特征和土壤理化性质。【结果】Langmuir和Freundlich方程均能很好的拟合两种紫色土壤对磷的吸附特征(R² = 0.825～0.997)。在石灰性紫色土壤中，与MAP和DAP施用土壤相比，APP施用土壤对磷的吸附率降低15.1%～20.7%，解吸率提高4.5%～164.9%；APP施用土壤的Langmuir K_L值、吸附自由能（|ΔG|）和Freundlich K_F值分别降低20.4%～54.0%、3.3%～10.6%和23.8%～43.8%，土壤对磷的吸附结合力减弱，其中11-37-APP施用土壤相应值的变幅最大(K_L、|ΔG|和K_F值分别降低40.8%～54.0%、7.2%～10.6%和43.6%～43.8%)。在酸性紫色土壤中，不同磷肥施用对土壤磷的吸附-解吸特征影响不显著，但APP施用土壤较MAP和DAP施用土壤表现出降低磷吸附和促进磷解吸的趋势。相关分析表明，土壤pH、铁铝氧化物和土壤有效磷（Olsen-P）含量与石灰性紫色土壤磷素吸附参数显著相关；土壤Olsen-P与酸性紫色土壤磷素吸附参数显著相关。APP施用石灰性紫色土壤中络合态铁铝氧化物降低，游离态铁铝氧化物增加，对磷的吸附降低且解吸增加。与石灰性土壤相比，酸性紫色土壤的有效磷含量更低、对磷的吸附能力更强，使得其吸附-解吸特征在短期内受不同磷肥影响差异不明显。【结论】APP施用紫色土壤磷的吸附-解吸特征受土壤性质和自身聚和度分布的影响，在石灰性紫色土壤中变化显著，且以聚合度分布更广泛的11-37-APP对土壤磷素吸附-解吸特征的影响更显著。

[目的]针对不同施肥方式的农田,分析土壤胶体的稳定性及其对四环素的吸附能力,探讨四环素在土壤中的胶体运移性变化。[方法]设置不施肥对照(CK)、单施化肥(NPK)和施用有机肥(OF)3种处理,湿筛沉降法筛分制备0.0532 mm,0.0020.053 mm和

吸附态甲烷在深部煤岩储层微纳米孔隙中占主导地位，研究其在吸附解吸中的扩散特征对于煤层气开发的预测与现场实施具有重要指导意义。基于自主研发搭建的体积法吸附原位低场核磁试验系统，研究了沁水盆地无烟煤样品的吸附解吸动力学特性，实现了吸附态甲烷在扩散过程中的原位动态监测。结果表明：核磁法所测吸附态有效扩散系数与体积法所测微孔扩散系数呈现相同演化规律：即在吸附过程中，吸附态甲烷的扩散系数随压力的增加呈现先增加后减小的规律；在解吸过程中，其随压力的减小而单调递减。该演化规律表明微孔填充过程中气体扩散分为两个阶段：气体压力小于6 MPa时，分子扩散及努森扩散占主导地位；当气体压力超过6 MPa时，吸附相表面扩散占主导地位。该实验设计为煤层气高效开发提供了重要的实验方法及数据，对实验室核磁共振分析设备的教学以及针对特定科学问题进行的设备升级改造具有重要指导意义。

【目的】探究长期不同施肥模式下，东北棕壤大豆产量的演变、稳定性和可持续性及土壤氮素累积分布特征，为该地区制定合理的施肥措施，实现大豆的可持续绿色生产提供科学依据。【方法】基于始于1979年的棕壤肥料长期定位试验，轮作体系为玉米-玉米-大豆，选取其中的12个处理，分为化肥区：不施肥（CK）、单施氮肥（N）、氮磷肥配施（NP）、氮磷钾肥配施（NPK）；低量有机肥区：单施低量有机肥（M_1）、低量有机肥与化肥配施（M_1N、M_1NP、M_1NPK）；高量有机肥区：单施高量有机肥（M_2）、高量有机肥与化肥配施（M_2N、M_2NP、M_2NPK）。分析长期不同施肥下大豆产量的演变规律以及39年轮作施肥对大豆氮素吸收与收获期土壤氮素累积分布的影响。【结果】与不施肥处理（CK）相比，各施肥处理大豆平均产量均显著提高，且低量有机肥区和高量有机肥区大豆平均产量高于化肥处理，M_1NPK和M_2NPK处理平均产量最高，分别为3 147和3 238kg·hm~(-2)，较NPK处理提高了9.5%和12.7%。灰色-线性回归模型结果表明，施用有机肥或有机肥与化肥配施处理年际可得趋势产量显著高于单施化肥处理。低量有机肥区各处理大豆产量的变异系数最低，稳定性好，产量可持续性指数（YSI）较高，介于0.41—0.51，均高于高量有机肥区各处理。配施有机肥大豆季肥料贡献率提高，但低量与高量有机肥区差异不显著。配施有机肥39年，大豆植株吸氮量较单施化肥处理增加，以低量有机肥区的M_1NPK处理最高，为314.2 kg·hm~(-2)。低量有机肥区，土壤矿质氮主要累积在0—60 cm土层，60—100 cm土层矿质氮累积量较低；有机肥与化肥配施各处理0—80 cm土层矿质氮累积高于M_1处理，可为作物吸收提供有效氮源，但80—100 cm土层矿质氮较上层土壤降低，减少了氮素淋失风险；其中，M_1NPK处理0—60 cm土层矿质氮累积最高，60—100 cm随土层深度增加矿质氮累积呈持续降低趋势，而高量有机肥区M_2NPK处理则呈现先降低后增加的趋势。有机无机肥配施39年增加了0—20 cm土层全氮及微生物量氮含量，且高于20—40 cm土层。M_1NPK和M_2NPK处理0—20 cm土层全氮含量较NPK处理分别增加了13.9%和5.5%，微生物量氮含量分别增加了32.6%和92.1%。【结论】长期不同施肥影响作物产量、氮素吸收与土壤氮素分布。在东北棕壤地区玉米-玉米-大豆轮作体系中，玉米季氮磷钾化肥配施低量有机肥（13.5 t·hm~(-2)），大豆季仅施用氮磷钾化肥改变土壤氮素分布与累积，进而影响大豆地上部氮素吸收，可增加大豆产量，提高产量的稳定性与可持续性。长期配施低量有机肥大豆收获期土壤全氮及微生物量氮含量增加，增加了土壤供氮量；同时深层土壤矿质氮累积降低，减少了氮素淋溶风险，有利于大豆的可持续绿色生产，是该轮作体系较为合理的施肥方式。

【目的】研究除草剂异丙隆在木炭上的吸附-解吸规律,探讨外源木炭对减少异丙隆从土壤中流失的作用机制,为土壤-水环境中农药的污染防治提供依据。【方法】采用振荡平衡法,研究了异丙隆在5个不同粒径木炭和3种不同类型土壤中的吸附-解吸特征。【结果】异丙隆在木炭和土壤中的吸附-解吸均符合Freundlich方程。木炭对异丙隆有很强的吸附能力,木炭粒径越小,对异丙隆的吸附能力越强。添加木炭能够显著提高土壤对异丙隆的吸附量,木炭添加量越多,异丙隆吸附量越大,木炭添加量与异丙隆吸附量呈显著正相关(相关系数r=0.9568**)。异丙隆在木炭和土壤中的解吸过程均存在明显的滞后效应,且这种滞后效应随着木炭添加量的增...

【目的】揭示施肥对土壤供氮潜力的影响。【方法】以土壤有机氮作为土壤肥力的重要指标采用Bremner法对棕壤29年长期定位试验的有机氮组成进行分级。【结果】单施化肥处理对耕层土壤有机氮含量及其组成无明显影响;有机肥和化肥配施,耕层土壤各形态酸解有机氮的含量都有不同程度的提高,其中氨基酸态氮的增加最为明显。在不同施肥处理中的顺序是氨基酸态氮>非酸解态氮>酸解氨态氮>酸解未知态氮>氨基糖态氮。各形态有机氮的剖面分布相似,含量均随土层的加深而降低。不同处理对有机氮各组分含量变化的作用表现为有机无机配施处理>单施有机肥处理>单施化肥处理、不施肥处理。【结论】长期有机无机肥配施显著提高了土壤的供氮潜力,是...

【目的】研究长期不同施肥土壤及复合体中非交换性钾释放动力学特征,深入探索长期不同施肥引起的土壤供钾能力差异,明确不同施肥土壤及其有机无机复合体中非交换性钾的供应能力。【方法】以持续20年以上的进贤和祁阳旱地长期试验为研究基础,采用超声波打散,虹吸管法分离土壤100μm粒级有机无机复合体,制备钙饱和样品,通过草酸连续浸提,得到原土及不同粒级有机无机复合体非交换性钾释放量并建立动力学方程,探索非交换性钾释放规律。【结果】浸提300 h,土壤非交换性钾累积释放量变化表现为进贤试验点化学氮、磷、钾肥与有机肥配施(NPKM)处理和化学氮、磷、钾肥配施(NPK)...

研究竹炭对硝基苯的吸附性能及吸附的热力学与动力学参数。吸附试验表明:竹炭对硝基苯吸附的最佳酸度为pH=5.6;吸附平衡时间为540min;竹炭对硝基苯的吸附遵守Langmuir吸附等温方程。动力学研究表明:竹炭对硝基苯的吸附动力学拟用准一级动力学进行描述,298K时,吸附的速率常数为k298=2.42×10-4s-1,吸附活化能Ea=23.5kJ·mol-1。热力学研究表明:竹炭对硝基苯的吸附是放热过程,吸附热为ΔH=-16.8kJ·mol-1;ΔS=37.9J·K-1mol-1;ΔG=-28.1kJ·mol-1,负的吸附自由能变化值体现了吸附质从溶液到吸附剂表面的吸附过程是自发过程。