一个改进的土壤铵、磷和钾等温吸附新模型

【摘要】：土壤对养分的吸附特性是土壤化学和植物营养学的重要研究内容。9个供试土壤的 NH_4~+、PO_4~(3-)和 K~+吸附试验表明。Langmuir、Freundlish 和 Temkin 等温吸附方程对其有较好的拟合效果,但亦有部分供试土壤的拟合精度不良。本文引进种群生态学的"形状因子 d"概念,在 Langmuir 方程基础上构造了一个新的吸附模型。理论分析表明,新吸附模型综合反映了3个等温吸附方程所描述的吸附特征。模拟结果表明,等温吸附方程模拟不佳的供试土壤,用新模型模拟都能达到显著水平;新吸附模型的拟合精度(R~2)高于3个等温吸附方程,且标准差最小.形状因子 d 的变化幅度在0.608 0～2.929 0,体现了土壤理化性质对 NH_4~+、PO_4~(3-)和 K~+等温吸附曲线形状的影响。新吸附模型和 Langmuir 方程的 NH_4~+、PO_4~(3-)和 K~+的 qm 值之间的线性相关系数分别为0.851 5~(**)、0.825 8~(**)和0. 912 8~(**)(n=9)。土壤理化性质分析表明,新吸附模型的 PO_4~(3-)和 K~+的 qm 值与土壤有机质之间、土壤 NH_4~+和 K~+ 的 qm 值与 CEC 之间都有显著水平的线性正相关。NH_4~+的 qm 值与土壤碱解氮含量亦呈显著水平的线性正相关, 而 PO_4~(3-)的 qm 值与土壤有效磷含量则呈显著水平的线性负相关。数学形式简洁的新等温吸附模型为采用统一模式定量处理土壤对 NH_4~+、PO_4~(3-)和 K~+的吸附特性提供了一条新途径。