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作者:郑延云;余正洪;张丛志;张佳宝;
单位:中国科学院南京土壤研究所;中国科学院大学;河海大学农业科学与工程学院;
摘要:【目的】探究纳米矿物水铝英石基于正、负反号双电层重叠作用提升土壤团聚体稳定性的效应。【方法】以江苏省宁镇扬低山丘陵区广泛分布的黄棕壤为研究对象,以水热合成法获得的纳米矿物水铝英石为供试材料,研究不同添加量水铝英石(0 wt.%、0.1 wt.%、0.5 wt.%、1 wt.%)对土壤表面电荷量、zeta电位以及水稳性团聚体的影响。【结果】水铝英石的等电点可达9.2,在黄棕壤中能携带120 mmol kg~(-1)正电荷。添加水铝英石显著降低了土壤净负电荷量,导致土壤胶体zeta电位向正值移动,且添加量越大,净负电荷越少而zeta电位越接近正值方向,表明添加水铝英石后土壤存在明显的正、负反号双电层重叠作用。同时,添加水铝英石显著增加了土壤>2 mm和0.25~2 mm大团聚体的数量、平均重量直径(MWD)、几何平均重量质量(GWD)和大团聚体质量百分含量(R_(0.25))。土壤大团聚体数量、MWD、GWD和R_(0.25)与zeta电位和表面电荷量呈显著(P <0.05)正相关。【结论】具有高等电点的纳米矿物水铝英石通过正、负反号双电层重叠作用显著增强土壤团聚体的稳定性,在低产土壤结构提升和退化土壤水土保持中具有良好的应用前景。
关键词:土壤结构;;土壤表面电荷性质;;zeta电位;;正、负反号扩散双电层重叠作用
基金资助:国家重点研发计划项目(2022YFD1500903,2022YFD1500502);; 安徽省重点研发计划项目(2023n06020056);; 江苏省自然科学基金(BK20200507)