导　　师： 石林

授予学位： 博士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 土壤中氮素和磷素的流失既是农业生产发展的一个重要问题,又是农业面源污染的主要来源。它们的流失不仅使得化肥使用量增大且化肥利用率低,同时也会引起水环境污染和引发水体富营养化,是影响和制约国家和地区可持续发展的一个关键问题。当前世界各国都致力于研究提高土壤中氮素和磷素的利用效率和减少氮素和磷素流失的方法和途径。党的十八大以来,国家从政策上围绕生态文明建设和环境保护已经实施了众多规则与措施,也通过调控宏观经济环境政策的角度实现经济与农业环境的协调发展。而本论文的研究目的则是针对热带和亚热带地区的土壤特点以及气候特征,制备一种以天然富钾铝硅酸盐矿物钾长石为主要原料,以钙镁碳酸盐矿物和硫酸钙等为辅料,经过中高温活化技术后的矿物质土壤调理剂,以补充由于土壤长期经风化作用导致土壤脱硅富铝化形成铁铝土而缺失的矿物质元素,抑制土壤酸化,同时也旨在提高铁铝土的土壤质量,恢复土壤原生态本质,提高土壤氮素和磷素的利用效率,并通过大田试验、宏观批量实验、Zeta电位测试、X射线衍射、X射线光电子能谱、衰减全反射傅里叶变换红外光谱等技术,以及FactSage热化学计算软件加以验证和分析。另一方面,运用量子化学密度泛函理论计算分析三水铝石、高岭石、伊利石和蒙脱石等不同土壤矿物对无机磷和有机磷的吸附作用机理,进一步为矿物质土壤调理剂对于提高土壤磷素的利用效率提供理论依据,也为天然矿物的农业资源化利用提供了科学依据。一方面,在铁铝土中施用矿物质土壤调理剂可以提高土壤和作物中氮的利用效率。通过对比石灰、生物活性炭以及矿物质土壤调理剂等三种土壤改良剂,结果表明施用矿物质土壤调理剂比生物活性炭以及石灰的水稻产量高出5.63%15.48%。并�

关 键 词： 矿物质土壤调理剂 粘土矿物 氮 磷 量子化学

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