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煤矸石是我国累计堆存量最大的工业固体废弃物之一,富含硅铝矿物,若活化其中硅元素,则可以用于制备富含微量元素的硅肥。基于此,本研究提出了一种利用煤矸石制备盐碱土改良剂的新方法。将煤矸石和草木灰混合煅烧,添加醋糟制备硅钾肥基改良剂,为固废的综合利用和盐碱土改良提供新思路。主要研究内容及结论如下:(1)通过水培试验,探究硅/钾单独或混合施用对黑麦草生长、生理、离子吸收特性及钾钠离子微区分布影响,得出:硅钾混合施加促进了盐碱胁迫下黑麦草的萌发和生长,且在硅钾比为1:2时效果最为显著。盐碱浓度为50 mmol·L-1,硅钾比为1:2时,黑麦草的发芽率相较于空白显著提高了47.7%,相较于单独施加钾肥提高了17.6%。说明混合施加硅钾较单独施加硅、钾可以更有效的缓解盐碱胁迫对黑麦草的影响。混合施加硅钾后,叶部Na+含量显著降低,较多的Na+存在于根部可溶性组分和细胞壁内,根、茎和叶内K+/Na+显著提高,从而有效缓解了盐碱胁迫对植物生长的抑制效应。上述研究为硅钾肥的施用及精准配比提供了理论依据。(2)通过高温煅烧制备硅钾肥,得出最佳制备条件是:700°C,1 h,煤矸石/草木灰为1:4时,有效硅含量最高。通过XRD分析发现,相较于煤矸石和CaCO3、K2CO3混合煅烧,与草木灰混合煅烧制备的硅钾肥中含有更多的可溶性硅组分(钾钠霞石、钾毛沸石、钠霞石、铁硅酸钾和硅酸钙),因此酸性条件下硅溶出率提高。FT-IR结果发现混合煅烧煤矸石和草木灰时Si-O键消失,SEM分析发现,此时出现颗粒团聚烧结,且富含Al、Si、Ca、K、Mg、Na等元素,证实草木灰中氧化物(K2O、CaO)和煤矸石中Si-O键发生反应,降低Si的结晶度,从而促进硅溶出,增加了钾的缓释。上述研究为硅钾肥的制备提供了理论指导。(3)基于(1)和(2)得出的最佳硅钾比和最佳煅烧条件,制备一定盐碱胁迫下具有优化硅钾比例的硅钾肥,复配醋糟制备硅钾肥基改良剂。通过土培试验,对比五种处理对植物生长及土壤理化性质的影响,发现:相较于硅肥、钾肥,施加硅钾肥提高了玉米的生长、生理指标,施加硅钾肥基改良剂较施加硅钾肥提升效果更为明显,并且显著改善了土壤理化性质。施加硅钾肥基改良剂后,玉米K+/Na+较施加硅钾肥显著提高了1.3倍;土壤pH较施加硅钾肥降低了2.6%。上述结果表明,硅钾肥基改良剂中的硅钾肥可以提升土壤肥力,强化对K+的吸收和转运,醋糟可以降低土壤pH和改善结构。因此硅钾肥基改良剂相较硅钾肥能更好地促进盐碱土生境中玉米的生长。上述研究为硅钾肥基改良剂在盐碱土的应用提供了理论依据。