长期施肥处理下不同母质红壤粘土矿物组成及相关矿物的改性研究

摘要

粘土矿物是土壤的重要组成部分，与土壤的结构和性能相关，影响着土壤的肥力状态。然而长期不同施肥处理下不同母质红壤中粘土矿物组成的影响和相关的矿物的资源在农业上的应用研究仍然不多。本文利用矿物学研究方法研究了不同施肥条件下两个定位试验站三种不同母质红壤粘粒中的粘土矿物组成，探索了相关矿物提纯及改性后的微形态和比表面积变化及作为叶面肥助剂对番茄植株生长的影响。主要研究结果如下。
　　1、矿物学的鉴定和分析表明，长期施肥下不同母质红壤粘土矿物类型均为高岭石，伊利石和蛭石，但三种粘土矿物的相对含量受土壤母质控制。紫色砂岩母质红壤粘土矿物中伊利石占70％以上，花岗岩母质红壤粘土矿物中高岭石占80％以上，而第四纪红土母质红壤粘土矿物中高岭石约占50％左右。两个试验点不同来源第四纪红土母质红壤的粘土矿物中伊利石和蛭石的含量也存在较大差异。
　　2、实验室条件下对高岭石，伊利石和蛭石进行插层改性的结果表明，与未改性的粘土矿物相比，经过改性处理后三种粘土矿物的层间距变大，片层变薄，堆叠减少。高岭土、蛭石和伊利石改性后比表面积分别提高了14.7％、30.4％和91.4％。
　　3、盆栽试验结果表明，在常规土壤施肥基础上，喷施0.3％尿素溶液+1％改性的高岭土、伊利石或蛭石可显著提高水稻土和黑土上番茄的株高、茎粗、地上部和地下部生物量。例如，添加改性高岭石处理水稻土上番茄地上部干重分别比喷施清水对照和仅喷施尿素溶液处理高68.4％和31.1％。

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摘要

第一章 文献综述

1 粘土矿物

1．1 粘土矿物

1．2 粘土矿物的晶体结构

1．3 粘土矿物的分类

1．4 粘土矿物资源

2 粘土矿物在土壤中的分布和作用

2．1 土壤中粘土矿物的分布

2．2 粘土矿物对土壤性质的影响

3 影响粘土矿物形成的因素

4 粘土矿物的应用

4．1 粘土矿物作为吸附材料的应用

4．2 粘土矿物改性的可能性及应用

4．3 粘土矿物的应用

5 粘土矿物的主要研究方法

5．1 粘土矿物的XRD分析

5．2 粘土矿物的红外吸收光谱分析

5．3 粘土矿物的其他分析方法

6 研究目的和意义

7 技术路线

第二章 不同母质红壤中粘土矿物组成差异

1 引言

2 材料与方法

2．1 供试试剂

2．2 样品采集

2．3 粘粒的提取方法

2．4 粘粒定向薄片的制作方法

2．5 粘土矿物的鉴定分析

2．6 数据处理与分析

3 结果与分析

3．1 长期不同施肥条件下红壤粘土矿物

3．2 不同成土母质红壤的粘土矿物

4 讨论

5 小结

第三章 不同粘土矿物及改性粘土矿物的制备与分析

1 引言

2 材料与方法

2．1 供试材料

2．2 供试试剂

2．3 剥层高岭土的制备

2．4 有机插层蛭石的制备

2．5 有机改性伊利石的制备

2．6 不同矿物材料的结构表征

3 结果与分析

3．1 高岭土及改性高岭土的结构表征

3．2 蛭石及有机插层蛭石的结构表征

3．3 伊利石及有机改性伊利石的结构表征

3．4 不同矿物的比表面积分析

4 讨论

5 小结

第四章 粘土矿物及改性粘土矿物配合尿素溶液作为叶面肥的应用

1 引言

2 材料与方法

2．1 供试作物

2．2 供试土壤

2．3 粘土矿物及改性粘土矿物的制备

2．4 温室盆栽试验

3 结果与分析

3．1 水稻土盆栽实验

3．2 黑土盆栽实验

4 讨论

5 小结

全文总结

参考文献

攻读学位期间已经(待)发表论文

致谢