生物质炭基肥料及作物施用技术研究进展

随着生物质炭在农业领域的应用研究不断深入,以生物质炭为载体,与常规化学肥料或有机肥等材料结合的新型肥料—生物质炭基肥料(biochar-based fertilizer)的研制及其在农作物上的试验研究越来越多。相关研究表明,生物质炭基肥料具有诸多优点,如控释/缓释养分的释放、改善土壤理化性状、增强抗旱能力、减少养分资源的损失和提高肥料利用率等。深入挖掘生物质炭基肥料的环境友好性和资源节约性潜力日益受到重视。通过综合分析多年来公开发表的生物质炭基肥料试验研究文献,阐述了各种生物质炭基肥料的组配材料、造肥制粒配方与工艺技术,以及生物质炭基肥料在水稻、玉米、小麦、蔬菜、薯类、花生、大豆、烟草、棉花、牧草和果树等作物上的施用技术,尤其是生物质炭基肥料对作物生长发育、产量、农产品品质以及土壤的影响等方面的研究进展。根据试验研究中存在的问题及技术需求,提出今后生物质炭基肥料的研究设想,展望其在土壤环境、作物高产高效以及绿色生态等方面的系统研究方向。     

炭基肥料种类对土壤物理性质及玉米产量的影响

炭基肥料是利用生物质炭与其他肥料混合制成的长效肥料,具有肥效高、无毒无害、改善土壤理化性质、不污染环境、减少化肥农药使用量等优点。为了筛选适于玉米生产的炭基肥料,以玉米郑单958为试材,以玉米专用肥为对照,在施肥量均为1 080 kg/hm2条件下,研究了炭粉和氮磷钾养分配比不同的4种炭基肥料对商丘地区土壤pH值和容重的影响以及在玉米上的施用效果。结果表明：施用炭基肥料可以调节土壤pH值向中性靠近,提高疏松土壤的容重从而改善其通气透水性能,且这种调节作用均随炭粉施用量的增加而加大,但在较短时间内效果并不显著。不同炭基肥料对玉米产量性状和产量的影响不同,其中,施用YT3炭基肥料的玉米穗长、穗粗、出籽率、穗粒数和千粒重均最大,最终产量最高为9 726.90 kg/hm2,较CK增产10.94%,增产极显著;施用YT2炭基肥料的产量（9 339.45 kg/hm2）次之,增产率为6.52%,增产显著。在商丘地区,施用YT3和YT2炭基肥料均可以优化土壤的物理性状,改善玉米的产量性状,最终显著提高玉米产量,其效果明显优于施用化学肥料。     

生物炭基肥料在水稻上的应用效果研究

为研究生物炭基肥料的应用效果,开展了生物炭基肥料对水稻植物学性状、产量因素以及产量的影响试验。结果表明,在水稻上施用生物炭基肥料能够促进水稻生长发育,有助于水稻成产因素的形成,从而提高水稻的产量。生物炭基肥料的用量越多,效果越明显,且生物炭基肥料能部分替代缓释复合肥。     

白浆土条件下炭基肥对作物干物质积累量及生物产量的影响

正0引言近年来,国内许多科研单位在缓控释肥料研制上做了很多探索性工作(陈温福,2013;何绪生,2011),有关生物质炭与肥料复合方法主要有掺混、包膜、吸附和反应等工艺。研究发现,生物质炭与化学肥料混合造粒或生物质炭与化学肥料复合施用可明显提升作物的肥效。高海英等(2012)用木炭和竹炭在一定浓度硝酸铵水溶液中通过吸附法制备硝酸铵炭基肥料,通过盆栽试验表明,炭基肥可有效提高土壤保肥能力,提高作物产量。卢广远等(2011)利用黏合剂将炭粉与化学肥料黏合制备成炭基肥料,通过试验表明,炭基肥料对玉米具有增产效应。生物炭基肥的研究虽已取得了一些成果,但研究结果都是短期的,生物炭基肥对作物生长和产量的作用效果与其施用量、种类、组分比例、所投入使用的土壤环境等因素有关,需要进一步深入研究。     

生物炭基复合材料对酸性污染土壤汞钝化的初探

【目的】探究不同生物炭与聚丙烯酰胺（PAM）复合对汞污染土壤的钝化修复效果。【方法】以贵州万山汞矿区中度汞污染酸性土壤为研究对象,将玉米秸秆生物炭、牛粪生物炭、药渣生物炭分别与聚丙烯酰胺按7∶3质量比混合处理,得到了玉米秸秆生物炭基复合材料、牛粪生物炭基复合材料、药渣生物炭基复合材料,通过土培盆栽试验,以不施用生物炭基复合材料为对照（CK）,研究了3个施用比例（1%,3%,5%）生物炭基复合材料对土壤有机碳含量、pH、汞形态、有效态汞含量和小白菜各部位汞含量及土壤酶活性的影响。【结果】与单一生物炭相比,生物炭基复合材料比表面积和孔径明显增加。施用生物炭基复合材料可有效提高土壤有机碳含量和pH值,且以施用比例为5%药渣生物炭基复合材料处理最佳,此时土壤有机碳含量和pH分别较对照提高426.36%和20.95%。不同种类生物炭基复合材料及其施用比例处理土壤中不同形态汞的比例存在差异,3种生物炭基复合材料处理的水溶态汞、可交换态汞所占比例分别较对照降低60.35%～87.03%,40.54%～75.58%,强有机结合态汞和残渣态汞分别较对照增加41.99%～125.96%,25.77%～34.18%,其中药渣生物炭基复合材料处理更有利于促进土壤水溶态汞、可交换态汞向残渣态和强有机结合态汞转化。与对照相比,不同种类生物炭基复合材料处理土壤有效态汞含量均显著降低了41.33%～74.67%,且土壤有效态汞含量随着生物炭基复合材料施用比例的增加而下降;施用生物炭基复合材料显著降低了小白菜地下根部及茎叶部的汞含量,且当施用比例为5%时,药渣生物炭基复合材料处理小白菜根部汞含量和茎叶汞含量分别较其他2种生物炭基复合材料下降幅度大。相关性分析结果表明,小白菜根部及茎叶部汞含量与土壤有效态汞含量均呈极显著正相关关系,而与土壤pH、有机碳含量呈显著或极显著负相关关系。与对照相比,施用生物炭基复合材料均可显著提高土壤酶活性,且随着施用比例的增加,土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性呈现先增后减的趋势,而土壤脲酶活性则表现为逐渐增加的趋势。【结论】生物炭基复合材料对中度汞污染酸性土壤具有明显的钝化修复效果,其中以施用比例为5%的药渣生物炭基复合材料的修复效果较优。     

化肥减量配施炭基肥对烤烟产质量及土壤酶活性的影响

【目的】探究不同化肥与生物质炭基肥配比对烤烟产质量及土壤酶活性的影响,以期明确化肥最佳减施量及生物质炭基肥施用量,为化肥减量配施生物质炭基肥的推广应用提供理论依据和技术支撑。【方法】以烤烟品种K326为试验材料,设4个化肥与生物质炭基肥配比处理[对照(CK):100%化肥;T1:80%化肥+20%生物质炭基肥;T2:60%化肥+40%生物质炭基肥;T3:40%化肥+60%生物质炭基肥],于移栽后30、60和90 d,分别测定不同处理烤烟的农艺性状和SPAD值,烘烤结束后调查各处理烤烟的外观质量和经济性状,测定分析主要化学成分及其协调性,同时收集根际土壤测定土壤酶活性。【结果】与CK相比,在生长前期生物质炭基肥处理对烤烟生长影响较小,生长中后期其促进作用逐渐凸显;除有效叶片数外,T1处理的各项农艺性状指标整体最优,有效叶片数以T3处理最多,在移栽后90 d较CK高10.20%;随着炭基肥配比的增加,SPAD值、外观质量、经济性状、化学成分协调性整体呈先升高后降低的变化趋势,以T2处理最优(SPAD值较CK高4.04%,外观质量总分较CK高2.65%,产量、均价、产值、中上等烟比例分别较CK高1.82%、5.50%、7.43%、0.88%,烟叶化学成分总分较CK高9.45%),T3处理不利于烤烟产质量的形成;土壤脲酶和过氧化氢酶活性分别以T3处理(0.612 mg/g)和CK(7.384 mL/g)最高,蔗糖酶和酸性磷酸酶活性均以T2处理最高,分别较CK高7.01%和5.34%。【结论】化肥减量配施炭基肥可显著促进中后期烤烟生长,同时具有显著的改土作用,其中以60%化肥+40%生物质炭基肥处理效果最优,而过高的炭基肥用量则有抑制烤烟生长和降低土壤质量的风险。     

浅析生物质炭基肥的应用效果

炭基肥是一种以生物质炭为基质,根据不同区域土地特点、不同作物生长特点以及科学施肥原理,添加有机质或无机质配制而成的生态环保型肥料。文章首先介绍了生物质碳的特性,然后阐述了施用生物质炭基肥料的应用效果,可提高农作物的产量和品质,提高土壤活性,提高氮素利用率,将农林业产生的生物废弃物进行资源化高效利用与低碳农业有机结合。     

生物质炭添加量对贵州尖椒生长及土壤肥力与酶活性的影响

【目的】探明贵州尖椒专用炭基肥中生物质炭的最适添加量,为辣椒施肥时添加适宜用量生物质炭提供科学依据。【方法】生物质炭设4个不同添加量处理,T_1∶10%生物质炭(添加量250 kg/hm~2)、T_2∶20%生物质炭(添加量500 kg/hm~2)、T_3∶30%生物质炭(添加量750 kg/hm~2)和T_4∶40%生物质炭(添加量1000 kg/hm~2),采用田间小区试验方法,研究生物质炭不同添加量对贵州尖椒生长及土壤肥力与酶活性的影响。【结果】尖椒产量,T_2最高,为14 887.88 kg/hm~2,较T_1提高44.69%;尖椒生长性状,株高T_2最高,为116.67 cm,茎粗和分支数T_3最粗/多,分别为14.55 mm和22.17个,各处理间差异均不显著;尖椒品质,硝酸盐和还原糖含量T_2最高,分别为76.90和29.62 mg/kg,氨基酸含量T_1最高,为5.99 mg/kg,Vc含量T_3最高,为98.42 mg/100g;土壤肥力,不同处理p H为4.76～4.89,依次为T_1 T_2 T_3 T_4,有机质为33.5～41.4 g/kg,依次为T_4 T_3 T_2 T_1,碱解氮为314.76～358.21 mg/kg,依次为T_2 T_1 T_4 T_3,有效磷为25.50～34.94 mg/kg,依次为T_3 T_4 T_2 T_1,速效钾为152.00～192.00mg/kg,依次为T_2 T_4 T_3 T_1;土壤酶活性,不同处理磷酸酶为0.15～0.21 mg/g,依次为T_3 T_4 T_2 T_1,过氧化氢酶为0.06～1.12 m L/(20 min·g),依次为T_3 T_2 T_1 T_4,脲酶为0.12～0.16 mg/g,依次为T_3 T_2 T_4 T_1,蔗糖酶为0.08～0.54 mg/g,依次为T_2 T_4 T_3 T_1;土壤肥力与其酶活性的相关性,磷酸酶与pH和碱解氮呈极显著负相关,与有效磷呈极显著正相关,蔗糖酶与速效钾呈极显正相关。【结论】20%生物质炭(添加量500 kg/hm~2)和30%生物质炭(添加量750 kg/hm~2)可促进尖椒生长发育,提高土壤肥力和酶活性,是生物质炭添加量的最佳比例,综合考虑,以20%生物质炭(添加量500 kg/hm~2)更为适宜。     

炭基肥在贵州山地特色高效农业发展中的应用及其效益分析

通过对贵州山区农业废弃物利用现状、存在问题进行分析,探讨该区农业废弃物资源化发展的方向及炭基肥在贵州山地特色高效农业发展中的应用前景。在利用传统堆肥和沼气发酵技术生产有机肥及其应用的基础上,施用生物质炭与肥料配制的炭基肥可以明显地促进耕地有机培肥及作物生长。在贵州发展山地特色高效农业,要全面推广高效的堆肥发酵及沼气发酵技术,利用作物秸秆和畜禽粪便生产有机肥及土壤改良剂,实现农业废弃物的高效化、高值化利用。同时,要大力推广生物质炭化技术,利用农业废弃物生产以生物质炭为载体的多元化产品,通过生产炭基土壤改良剂、炭基有机肥、炭基复合肥,以及蔬菜、花卉、苗木等育苗基质,全面地提高农业废弃物利用的经济效益、生态效益及社会效益。     

柱状生物质炭基尿素的成型及性能研究

为将秸秆生物质炭还田,制备一种以木质素为粘结剂的柱状生物质炭基尿素。利用扫描电镜、万能试验机和沙柱淋溶试验装置对生物质炭基尿素结构、力学及缓释性能进行测试。结果表明,成型能提高炭基尿素缓释效果,生物质炭基尿素力学及缓释性能随木质素含量及成型压力增加而增强,随成型温度增加呈先增强后减弱趋势,在加热温度为70℃时性能最优;生物质炭基尿素周围土壤脲酶活性随木质素含量增加而降低,对土壤脲酶活性有抑制作用。     

浅谈饲料中有效能的测定技术

饲料中有效能是供动物生长发育的基础.不同动物所用的有效能体系不同,目前大多数动物采用消化能、代谢能体系,但随着研究的发展与深入,发现最能反映饲料有效能的是净能体系.无论哪种体系,采用合理的测定技术准确测定饲料中的有效能值显得尤其重要,通过对饲料有效能值的准确测定可以实现动物所需能量的精确供给,减少养殖成本,使经济效益最大化.文章综述了几种有效能评价体系的测定技术.     

生态旅游潜在客源市场特征的调查研究--以湖南永州金洞森林旅游开发为例

为探明客源市场生态旅游消费的潜在特征，采用问卷调查的形式，就长沙市居民对湖南金洞生态旅游开发的意向等问题进行抽样调查．结果显示，生态旅游符合人们“回归自然”的旅游新时尚，有着极大的开发空间，指出生态旅游的开发要注重环境保护和可持续发展．开发的产品要以休闲度假类的大众产品为主，开发生态旅游都市客源市场还要多种渠道并用，尤其是要注重媒体的宣传．     

山茱萸多糖提取工艺优化及马钱苷含量测定

采用L（934）正交设计试验,对山茱萸浸提液中山茱萸多糖的酶水解法提取工艺进行了优化研究,并对浸提液的中有效成分马钱苷含量进行了HPLC法分析。结果表明,山茱萸多糖浸提的最佳工艺为：液料比1∶5,浸提时间4 h,浸提温度80℃,果胶酶添加量0.55 g/L。用HPLC法测定出的山茱萸浸提液中马钱苷平均含量为0.512 ...     

《河北农业大学学报》创刊年代考

清光绪二十八年(1902)河北农业大学前身—直隶农务学堂诞生,经几易其名,于1958年更名为河北农业大学至今。清光绪三十一年(1905)直隶高等农业学堂时期创办了《北直农话报》,清光绪三十四年(1908)更名为《直隶农务官报》,中华民国七年(1918)改出《农学月刊》,中华民国十七年(1928)易名为《河大农刊》,中华民国二十三年(1934)更名为《河北通俗农刊》,中华民国二十四年(1935)易名为《河北农林学刊》,1948年更名为《河北农学院研究专刊》,1959年更名为《河北农业大学学报》至今。《河北农业大学学报》前身诸刊都与现时的《河北农业大学学报》有着一脉相承的历史渊源,各刊之间联系紧密,连续性、继承性强。因此,《河北农业大学学报》的创刊时间应追溯至1905年创办的《北直农话报》。     

水牛梭形住肉孢子虫包囊抗原的纯化技术

应用萄聚糖凝胶柱层析对水牛梭形住肉孢子虫包囊包溶性抗原进行了纯化。结果表明：纯化水牛梭形住肉孢子虫包囊抗原的最适条件为：选用萄聚糖凝胶Ｇ—１００柱层析系统；洗脱液为０３ＭＰＢＳ（ｐＨ７２），床体积为１０ｃｍ×１６５ｃｍ，上样体积为５００ＨＬ；流速为１２ｍＬ／ｈ。纯化抗原可使琼脂凝胶双扩散试验的阳性检出率提高３０％。     

切花菊耐热性鉴定方法研究

以8个切花菊品种为材料,通过对离体叶片进行50℃高温胁迫后,采用电导法、电阻抗图谱法测定电导率、电阻,并对大田栽培植株进行田间高温胁迫试验,比较品种间的耐热性。结果表明:电导法测得的50℃直接相对电导率、修正相对电导率和电阻抗图谱法测得的胞外电阻在品种间有明显差异,但与田间高温胁迫法测定的热害指数不完全一致。电导法和电阻抗图谱法都可以作为测定切花菊耐热性的方法,但需要结合田间耐热性观察。     

黑豆不同部分馏油的体外抗氧化性比较

[目的]通过体外抗氧化体系比较黑豆不同部分馏油抗氧化性活性。[方法]通过正交试验优化索氏提取黑豆馏油的最佳工艺,提取黑豆不同部分馏油;研究黑豆不同部分馏油对羟基自由基(·OH)、DPPH自由基(DPPH·)的清除能力。[结果]在样品浓度为1.0 mg/mL时,黑豆不同部分馏油对·OH的清除率分别为全豆馏油83.9%、豆黄(黑豆去皮部分)馏油64.8%、豆皮馏油17.3%,对DPPH·的清除率分别为全豆馏油41.3%、豆黄馏油33.2%、豆皮馏油77.9%。[结论]黑豆不同部分馏油均具有较好的抗氧化性,是良好的天然抗氧化剂。黑豆不同部分馏油对·OH的清除能力从大到小依次为全豆馏油、豆黄馏油、豆皮馏油,对DPPH·的清除能力从大到小依次为豆皮馏油、全豆馏油、豆黄馏油。     

啤特果多糖提取工艺的研究

［目的］寻找开发啤特果产业的新途径,提高其附加值。［方法］采用水提醇沉法提取啤特果中的多糖,通过单因素试验和正交试验,以多糖的提取率为评价指标,对影响啤特果多糖提取工艺的因素进行研究。［结果］确定了提取啤特果多糖的最佳工艺参数为温度95℃,料液比1∶2,乙醇浓度67%。在该工艺条件下,啤特果多糖的得率为1.05%。［结论］该研究为开发利用啤特果提供理论依据。     

GEF7基因过表达拟南芥植株幼苗表型分析

利用已构建的过表达拟南芥(Arabidopsis)GEF7基因植株,在光照培养箱中进行培养,并与野生型植株进行对比分析,对GEF7基因过表达植株的幼苗表型进行了观察分析。结果表明,GEF7基因过表达植株幼苗的根长比野生型对照明显增加;其子叶形态、数目和幼苗形态等方面均有异常表型,表明GEF7基因的功能与根的发育有关,并参与调控植物的发育过程。     

干旱对合丰42不同部位叶片发育的影响

在垄作、密植两种栽培方式的条件下,研究干旱对大豆不同部位叶片发育的影响。结果表明：无论垄作还是密植,干旱严重影响大豆叶片不同部位叶绿素含量、叶面积及周长的大小、不同部位叶长、叶宽及比值、叶片形状因子等。影响整个植株的生长发育,进而影响作物产量。