磷-硒交互作用對茶園土壤硒吸附行為及有效性的影響.pdf

1、硒(Se)是人體必需的微量元素之一，具有多種保健功能。茶樹是天然富硒能力較強的植物，且茶葉中大多是對人體健康有益的有機硒，因而近年來富硒茶的開發(fā)備受人們關(guān)注。江蘇宜溧山區(qū)茶園土壤富硒，但由于土壤嚴(yán)重酸化，硒的有效性較低，因此研究如何充分利用自然富硒地區(qū)的土壤資源對當(dāng)?shù)馗晃璁a(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。本文基于江蘇省茶園土壤嚴(yán)重酸化的大背景，針對宜溧山區(qū)土壤富硒但硒有效性低的資源特點，采用實驗室模擬實驗與田間試驗相結(jié)合的方法，初步分析茶園土壤

2、Se(Ⅳ)的吸附特征，重點探究磷-硒交互作用對茶園土壤Se(Ⅳ)吸附行為的影響，并通過田間試驗對施用磷肥來提高茶園土壤硒有效性的可行性加以驗證，以期為生產(chǎn)上采取施用磷肥的內(nèi)源調(diào)控措施提高富硒茶園土壤硒的有效性與加快發(fā)展富硒茶產(chǎn)業(yè)提供理論依據(jù)與技術(shù)參考。本文主要研究結(jié)果如下:
　　通過實驗室模擬實驗，研究了不同pH等條件下茶園土壤Se(Ⅳ)的吸附行為，并采用幾種常見的吸附動力學(xué)和吸附熱力學(xué)方程對吸附數(shù)據(jù)進行擬合，初步探討Se(Ⅳ)在

3、土壤中的吸附特征與機理，結(jié)果顯示:Se(Ⅳ)在茶園土壤表面的吸附可分為快速吸附和慢速吸附兩個階段，其達到吸附平衡的時間與硒吸附液的初始濃度有關(guān)，硒濃度較低時能更快達到吸附平衡，而pH的影響不大。兩種離子強度下茶園土壤對Se(Ⅳ)吸附量的差異較小，表明土壤對Se(Ⅳ)的吸附可能以專性吸附為主，即兩者之間形成了內(nèi)層配合物。pH是影響Se(Ⅳ)吸附的關(guān)鍵因子，低pH條件下土壤對Se(Ⅳ)的吸附量明顯提高。不同初始濃度和pH條件下茶園土壤對Se

4、(Ⅳ)的吸附動力學(xué)數(shù)據(jù)用雙常數(shù)方程和Elovich方程擬合效果較好，而一級動力學(xué)方程的擬合效果最差。Langmuir方程、Freundlich方程和Temkin方程均能較好地描述不同離子強度和pH條件下茶園土壤Se(Ⅳ)的吸附熱力學(xué)特征。
　　在初步分析了不同pH等條件下茶園土壤Se(Ⅳ)的吸附特征后，通過吸附實驗進一步研究磷-硒交互作用對茶園土壤Se(Ⅳ)吸附行為的影響，結(jié)果表明:磷-硒交互作用明顯抑制了土壤對Se(Ⅳ)的吸附。

5、在磷與硒的摩爾濃度之比分別為1∶2(P/2Se)、1∶1(P/Se)和2∶1(2P/Se)的條件下，Se(Ⅳ)吸附速率的快慢以及吸附量的大小順序均為CK＞P/2Se＞P/Se＞2P/Se。當(dāng)硒初始濃度為10μg·mL-1時，茶園土壤對Se(Ⅳ)的吸附量在0-40μg·mL-1的范圍內(nèi)隨著外源添加磷濃度的增加而減少，但此后隨著磷濃度的進一步增加，Se(Ⅳ)吸附量的下降趨勢有所減緩并接近平衡，表明土壤表面的吸附位點對磷和硒的親和力存在一定差

6、異。此外，磷對茶園土壤吸附Se(Ⅳ)的影響還與兩者的加入順序有關(guān)?？傮w上看，在三種不同添加順序下，Se(Ⅳ)吸附量的大小依次為先加Se后加P＞Se與P一起加入＞先加P后加Se，且當(dāng)P/Se摩爾濃度比＞1時，茶園土壤對Se(Ⅳ)的吸附量呈現(xiàn)明顯的下降趨勢。不同磷硒比條件下，雙常數(shù)方程、Elovich方程和拋物線方程對茶園土壤Se(Ⅳ)吸附動力學(xué)數(shù)據(jù)的擬合效果均較好，而Langmuir方程描述Se(Ⅳ)吸附熱力學(xué)特征的效果最佳。
　　

7、最后，本文選擇了鈣鎂磷肥進行田間試驗，研究在生產(chǎn)實際中施用磷肥對茶園土壤有效硒含量和土壤相關(guān)性質(zhì)的影響，并與施用相同用量的生石灰對茶園土壤硒有效性的提高效果進行比較，進而深入探討其機理，結(jié)果表明:施用三種用量的鈣鎂磷肥均極顯著提高了茶園土壤有效硒含量(P＜0.01），其原因可能包括磷-硒交互作用、土壤pH的變化以及陪伴離子等，其中磷-硒交互作用是施用磷肥后茶園土壤硒有效性得以明顯提高的重要機制，而施用生石灰也達到較好的提高效果主要是由于