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1、风化煤活化和活化产物生物效应探究收稿日期:2013-04-08;修回日期:2013-10-25基金项目:山东省自然科学基金项目(ZR2011CQ043);农业科技成果转化项目(2012GB2C600245);国家小麦产业技术体系岗位科学家项目:施肥技术(CARS-03-1-29);山东省农业重大应用技术创新课题“小麦、玉米专用环保型缓释肥料的研制与应用”作者简介:林海涛(1978-),男,助理研究员,主要从事新型肥料研制、施肥与环境方面的研究工作。E-mail:541inhai@163.com*通讯作者
2、摘要:通过湿法反应,研究了活化剂用量、反应条件对风化煤水溶性腐植酸和游离腐植酸含量的影响,并通过盆栽试验研究了由风化煤活化产物和氮磷钾肥制成的有机-无机复混肥在小麦、玉米上的生物效应。结果表明:水溶性腐植酸含量以及活化率(水溶性腐植酸占游离腐植酸的百分比)随活化剂用量的增加而增加;水溶性腐植酸含量在物料比(活化剂占风化煤的百分比)$15%时随反应时间的延长而增加,施肥方法:将试验肥料与风干土混合均匀后一次性底施,施肥后每盆浇水2L;施肥量:冬小麦和夏玉米对照每盆均施尿素3.78g.磷酸二鞍1.45g、硫
3、酸钾1.33g,T1每盆均施非活化型风化煤有机-无机复混肥20g,T2每盆均施活化型风化煤有机-无机复混肥20go播种与管理:冬小麦每盆播18粒,夏玉米每盆播10粒,播后覆3cm厚风干土,出苗后小麦留10株苗,玉米留3株苗,及时灌溉,保持土壤湿润,及时喷洒农药,做好小麦蜗虫和玉米螟的防治。测试指标:冬小麦返青期数分菓数,拔节期测定叶绿素含量,收获后测定籽粒产量、千粒重和地上部生物量;夏玉米小喇叭期测定株高、大喇叭口期测定叶绿素含量,收获后测定籽粒产量、千粒重和生物量。1.3测试方法有机质含量的测定采用有
4、机肥行业标准(NY525-2012),总腐植酸和游离腐植酸含量的测定采用“煤中腐植酸产率测定方法”国家标准(GB/T11957-2001),水溶性腐植酸含量的测定采用“腐植酸鞍肥料分析”化工标准(HG/T3276-1999)o叶绿素含量采用叶绿素仪(SPAD)测定。生物效应数据的统计分析采用DPS7.05软件。2结果与分析2.1活化剂不同用量对风化煤活化效果的影响表1是风化煤添加不同用量活化剂7天后的水溶性腐植酸、游离腐植酸含量以及活化率测试结果。从表1中可以看出,随着活化剂用量的增加,水溶性腐植酸含量
5、迅速增加,活化剂用量为20g,即活化剂占风化煤的物料百分比(简称物料比,下同)为20%时,水溶性腐植酸含量达到最高,为33.95%,是未活化风化煤水溶性腐植酸含量的37.3倍。增添活化剂能够增加游离腐植酸含量,但不同用量间差异不明显,物料比为20%的处理游离腐植酸含量最高,较未活化风化煤增加11.4%。活化率随着活化剂用量的增加迅速提高,物料比为20%时,活化率达到最高,为75.92%O2.2反应时间对风化煤活化效果的影响图1是常温下(251)各用量处理水溶性腐植酸含量在不同反应时间下的变化图。从图1中
6、可以看出,未添加活化剂的风化煤中的水溶性腐植酸含量基本不受反应时间的影响,而反应时间对添加活化剂风化煤中水溶性腐植酸含量的影响因活化剂用量不同而有所差异。当物料比风化煤的活化效果受温度影响,提高温度能够增加水溶性腐植酸含量。105°C时,物料比分别为5%、7.5%、10%、15%、20%的处理,其水溶性腐植酸的含量分别为9.28%、19.83%、29.7%.36.84%、44.72%,较25°C时分别增加65.1%、100.7%、86.0%、53.8%、48.2%o综合考虑水溶性腐植酸含量、活化剂成本、
7、产能,在本试验条件下,最佳物料比为10%,最佳反应温度为105£,最佳反应时间为24h。根据此条件制备的风化煤活化型有机-无机复混肥(T2)具有显著的增产效果,较非活化型有机-无机复混肥(T1)、化肥(CK),可使小麦籽粒产量分别增加19.1%、28.3%,生物量增加16.8%、27.0%;玉米籽粒产量分别增加13.5%、20.4%,生物量分别增加12.9%、22.7%。参考文献:[1]孟琳,王强,黄启为,等.猪粪堆肥与化肥配施对水稻产量和氮效率的影响[J].生态与农村环境学报,2008,24(1):6
8、8-76.[2]王秋君,张小莉,罗佳,等.不同有机无机复混肥对小麦产量、氮效率和土壤微生物多样性的影响[J].植物营养与肥料学报,2009,15(5):1003-1009.[3]蒋小芳,罗佳,黄启为,等.不同原料堆肥的有机无机复混肥对辣椒产量和土壤生物性状的影响[J].植物营养与肥料学报,2008,14(4):766-773.[4]王艳博,黄启为,孟琳,等.有机无机肥料配施对盆栽菠菜生长和土壤供氮特性的影响[J].南京农业大学学报,2006