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负载硼的氧化物与致酸离子作用机理及其生物反应研究
  • 项目名称:负载硼的氧化物与致酸离子作用机理及其生物反应研究
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:40371064
  • 申请代码:D010503
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2004-01-01-2006-12-31
  • 项目负责人:朱端卫
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:华中农业大学
  • 批准年度:2003
中文摘要:

以施硼对土壤酸化的缓解现象为依据,立题对负载硼的氧化物与致酸离子作用机理及其生物效应进行研究。主要研究氧化物与硼形成的负载体表面特性及其与致酸离子反应特性;硼与溶液中致酸离子作用及其在氧化物表面反应特性;负载体表面电化学特性;负载体缓解土壤酸化的生物验证。研究过程涉及氧化物负载硼后的固液吸附平衡和反应动力学参数测定,负载体表面积测定和表面结构表征,溶液中离子对形成常数及其与氧化物表面吸附亲和力测定,土壤引入负载体后的有关性质、油菜根形态和根系致酸离子浓度测定。通过研究,阐明负载体和普通氧化物对致酸离子作用差异性的原因,作用过程中的参数变化和植物对上述差异和变化作出的反应。以此来论证和肯定外源硼在提供植物硼营养的同时,还将起到改善土壤微环境的重要作用。

结论摘要:

按土壤中氧化物与硼可能的反应原理分别合成了以氧化铁(针铁矿)、氧化铝(三水铝石)和氧化锰(水锰矿)为载体的两类不同形式的含硼氧化物,一类是硼作为吸附质的负载体,称为硼吸附态氧化物,另一类硼作为分散相与氧化物形成负载体,称为硼包被态氧化物。研究对负载体比表面性质及结构进行了测定和表征,明确了硼在氧化物上的作用已影响到硼氧键的正常运动,硼的参与使得氧化铁晶面参数发生变化,硼包被态负载体的比表面积显著高于对应的氧化物及其硼吸附态负载体,这些结果说明硼在氧化物上负载后在一定程度上改变了氧化物的结构;无论是何种氧化物及其含硼负载体,其对锰、铝离子的吸附顺序都是硼包被态大于硼吸附态大于氧化物本身;随pH的升高,含硼负载体对锰、铝离子吸附量增加,温度升高使负载硼氧化铁吸附-解吸Mn2+量增加;当温度上升至40℃时,这一负载体吸附Mn2+曲线形状发生变化,表明高温时,负载硼氧化铁吸附Mn2+机理不同;将含硼负载体引入土壤,油菜生长两个月后,土壤pH有不同程度的提高,土壤中、微量元素有效养分呈现升高趋势,油菜幼苗生长明显优于对照,从而论证了负载体的引入对缓解土壤酸化,改善土壤微环境的重要作用。


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