钢渣硅肥硅素释放规律及其影响因素研究

【目的】钢渣是缓释硅钙肥原料，钢渣中硅素释放受钢渣自身性能和外界环境条件等因素影响，本文设置了钢渣冷却方式、钢渣粒径、培养介质和培养温度四种因子，研究钢渣中硅素释放规律及其影响因素，为钢渣硅钙肥合理施用提供理论依据。【方法】选用粉末状水淬渣(S1)、粒状水淬渣(S2)和空气冷却粒状钢渣(S3)为研究对象，分别设置在土壤水溶液以及纯蒸馏水中培养97天，并设置35℃和25℃两个培养温度。定期离心取上清液，取样后补充水分继续培养，直至培养结束。【结果】钢渣在土壤溶液中培养，第一天的硅素释放主要由钢渣冷却方式决定，而在以后的培养过程中主要受温度的影响，其次为钢渣粒径;硅素累积释放量与时间的关系可以用幂函数方程y=kxm来拟合;35℃培养97天后，S1、S2与S3钢渣硅的溶出率(累积硅释放量与有效硅的比例)分别为37.3%、30.3%与27.3%;在25℃培养下，S1、S2与S3钢渣硅的溶出率分别为14.3%、7.9%与10.2%。钢渣在纯蒸馏水的培养中，第一天钢渣硅释放主要受温度的影响，而在以后的培养过程中主要受钢渣粒径的影响，温度和钢渣冷却方式对其影响甚微;硅素累积释放量与时间的关系可以用线性方程y=ax+b来拟合;在35℃，S1、S2与S3钢渣硅的溶出率分别为0.22%、0.16%与0.16%。在25℃培养下，S1、S2与S3钢渣硅的溶出率分别为0.17%、0.13%与0.14%。钢渣在土壤溶液培养，25℃培养67天，加入钢渣提高了土壤浸提液的pH值，但之后与CK基本相同;在35℃培养下，加入钢渣的土壤浸提液pH值总体都要显著高于CK处理。纯水培养介质中，两种温度培养下，在同一阶段S1浸提液的pH和EC值都要显著高于S2和S3，温度对pH和EC的影响不显著。【结论】钢渣硅素释放规律主要受培养介质和温度的影响，粒径有一定的影响。在土壤溶液中钢渣硅素释放显著高于在蒸馏水中，35℃比25℃更有利于硅素的释放，粉末状比粒状更有利于硅素的释放。由此认为，钢渣作为硅钙肥在大田施用时，将钢渣磨细做成粉末状产品，施用时随翻耕埋入土壤，初春采用保温措施等都有利于提高钢渣中硅的利用效率。