长期耕种土壤剖面累积有机碳量的空间分布及影响因素

以陕西关中地区古老的耕种土壤--塿土(系统分类属土垫旱耕人为土)为对象,研究了长期耕种及施肥对土壤削面有机碳贮量及分布的影响.结果表明,供试的7个土壤剖面由于人为生产活动形成的覆盖层的厚度在40～71 cm之间(平均59 cm),其中有机碳贮量平均达59 268 kg·hm~(-2),占0～100 cm土壤剖面有机碳贮量的69%.与同一区域由黄土母质新垦殖的土壤相比,长期耕种塿土剖面有机碳的贮量显著增加;为期7 a的定位试验也发现,施用有机肥显著提高了0～100 cm土壤剖面有机碳贮量,说明长期耕种及施用有机肥在增加土壤剖面有机碳贮量方面具有突出的效应,几千年的农业生产显著增加了土壤有机碳贮量.在全球气候变暖的情况下,塿土这一古老的农业土壤为实现农业生产与环境保护"双赢"的目的,为进一步研究这类土壤有机碳累积及稳定性的机理,以及大量施用化肥特别是氮肥对土壤剖面不同层次累积有机碳的转化的影响等问题,提供了理想的研究材料.     

芦蒿秆热解产物性能及利用的研究

以芦蒿秆为原料,在最终炭化温度为300℃、350℃、400℃、450℃,平均升温速度为150℃/h,保温时间为1 h的条件下对其进行热解,并研究了热解产物的性质及利用.结果表明,450℃的芦蒿秆炭的固定碳含量和热值较高,分别为76.56%和18 782.77 J/g;350℃的芦蒿秆炭对苯和TVOC的吸附率较高,分别为6.97%和7.25%,450℃的芦蒿秆炭对甲醛和氨气的吸附率较高,分别为10.74%和11.94%;所得醋液的性能较稳定,pH值在3.96～4.32范围内,密度为1.01g/cm3.     

几种活性炭的常规性质及孔隙性质的研究

对原料及活化方法不同的几种粉末状活性炭,测定其灼残渣,ＰＨ值,亚甲基蓝脱色力,焦糖脱色力和碘值等常规性质,以及比表面积,孔径分布孔隙性质。     

葡萄的钾营养与钾肥施用研究进展

通过研究分析近年来国内外钾肥研究资料,对钾肥在葡萄上的合理施用量,施用时期,钾肥种类以及钾与氮、磷合理配施等方面进行了评述,并结合当前的研究现状提出了今后葡萄施钾的研究方向。     

丁香酚在生物质半焦催化下的转化行为

以不同热解温度下制备的生物质半焦作为催化剂,在二段固定床反应器中考察木质素模型化合物(丁香酚)的转化行为,利用气相色谱质谱仪分析液体产物的成分及含量,进而考察催化反应过程中的转化路径;通过对催化反应前后的半焦结构表征,探究其结构变化对催化作用的影响。结果表明,热解温度400℃时制备的半焦(400BC)能够显著促进丁香酚向异丁香酚转化,其相对含量占热解产物的66.7%,而600℃的半焦(600BC)催化效果明显较弱。通过X射线光电子能谱和傅里叶变换红外光谱表征分析发现:400BC表面含氧官能团—OH和—COO含量高于600BC,表明半焦表面含氧官能团对丁香酚异构化反应起重要作用,且—OH的催化效果优于—COO。拉曼光谱分析则表明:生物质半焦中小芳环结构与大芳环结构I(GR+VL+VR)/ID比值从400BC的1.64下降到600BC的1.46,且催化反应后其比值进一步变小,说明半焦炭结构中的小芳环具有一定的催化活性,随着半焦制备温度的升高及催化反应的进行,半焦中小芳环逐级向大芳环转化,石墨化程度增大,从而导致活性降低。此外,笔者构建出生物质半焦对丁香酚的催化机理,即半焦表面含氧官能团与丁香酚中羟基/苯环形成氢键,以及半焦炭结构中小芳环与丁香酚苯环通过π-π堆积效应相互作用。     

黄土高原区几种不同植物残落物碳、氮矿化特性研究

采用室内培养试验法(28℃下培养60 d)研究了采自黄土高原地区10种植物残落物的化学组成及施入土壤后碳、氮的矿化特性。结果表明,供试的几种乔木和草本残落物C/N比和木质素含量差异较大,有机碳的矿化率在整个培养期间的差异均达较显著水平。60 d培养结束后,草本植物残落物有机碳累积矿化率(平均值,33.14%)灌木(27.80%)乔木(23.23%)。培养结束时,3种乔木类植物残落物氮的平均固持率为39.67%;草本类的紫花苜蓿在整个培养期间释放氮素,培养结束后其氮累积矿化率为45.98%,而长芒草和白羊草在整个培养期间则固持氮素,培养结束后其氮素累积固持率分别为46.98%和50.56%。供试的3种灌木(沙棘、柠条及山桃)残落物的C/N比(15～16)和木质素含量(25～29)相近,其有机碳的矿化率差异相对较小,而残落物氮矿化率的差异达极显著水平(p0.01),说明植物体的C/N比不是决定其氮素分解转化的唯一因子,植物残落物的其他化学特性也会影响其加入土壤后的转化。     

杨木炭胶合成型速燃炭的制备与燃烧性能

为了研究了胶黏剂的类型、胶炭比、引燃剂的种类和添加量、成型压力、成型时间等因素对速燃炭燃烧性能的影响,该文利用杨木屑经炭化后得到杨木炭,以杨木炭为主要原料,添加适量不同种类的胶黏剂和引燃剂制备速燃炭。结果表明：将胶黏剂A和杨木炭以质量比为0.6︰1的胶炭比混合,并添加占杨木炭质量分数为5%的硝酸钾,在25 MPa的成型压力下保持2 min,制备出的速燃炭有较好的速燃效果。不仅具有一定强度,燃烧时无毒、无烟、无味,并能在 5 s内快速点燃速燃炭。速燃炭的抗压系数达8.60 N/mm2,燃烧剩余物的质量分数为6.33%,燃烧时间可持续11.20 min/g,热值达到35 762.76 J/g。该研究可为粉末燃料的成型胶黏剂研制提供依据。     

夏季休闲期不同年限日光温室土壤硝态氮淋溶状况

连续2 a（2006和2007年）研究了夏季休闲前后陕西杨凌示范区13个日光温室0～200 cm土壤剖面氮素的动态变化,以评价夏季休闲期间日光温室栽培下土壤累积硝态氮的淋溶情况。结果表明：日光温室蔬菜收获后不同年限温室0～200 cm土壤剖面累积了大量的硝态氮,2006和2007年不同年限日光温室土壤剖面硝态氮的平均残留量分别为 667.6和781.8 kg/hm2。休闲近2个月后,休闲期间降雨量低的2006年（65 mm）不同温室土壤硝态氮含量及电导率与休闲前相比明显增加;而降雨量高的2007年（214 mm）,土壤剖面残留的硝态氮及电导率显著降低,说明发生硝态氮的淋溶,13个日光温室0～200 cm 土壤剖面硝态氮较夏季休闲前降低量在223.8～658.0 kg/hm2之间,平均为298.5 kg/hm2。不同年限日光温室0～200 cm 土壤剖面硝态氮降低量相比,1998年温室＞2004年温室＞2002年温室,其中1998年的温室土壤剖面硝态氮降低量平均达355.1 kg/hm2。可见,夏季休闲期间的降雨量是影响日光温室栽培土壤累积大量硝态氮发生淋溶损失的主要因素。     

不同培肥措施下种植制度及撂荒对土壤微生物量碳氮的影响

以黄土高原南部半湿润易旱区已进行17年的田间定位试验为研究对象,研究了不同培肥措施(不施肥、施用氮磷钾及氮磷钾与有机肥配合施用)下两种种植制度(一年1熟及一年两熟)和撂荒对土壤微生物量碳、氮(SMBC、SMBN)及可溶性有机碳、氮(SOC、SON)等含量的影响.结果表明,与一年1熟的小麦一休闲种植制度相比,一年两熟小麦一玉米轮作提高了0～10 cm土层SMBC、SMBN、有机碳(TOC)、全氮(TN)和土壤SOC、SON的含量,而对10～20 cm土层上述测定指标影响不大.与不施肥(CK)或单施化肥处理(NPK)下小麦-休闲和小麦-玉米轮作方式相比,撂荒处理显著提高了0～10 cm土层各测定指标的含量.不同培肥措施相比,氮磷钾配施有机肥显著提高了0～10 cm、10～20 cm土层SMBC、SMBN含量;NPK处理0～10 cm土层SMBN含量显著增加,10～20 cm土层SMBN和0～10 cm、10～20 cm土层SMBC含量增加但未达显著水平.不同培肥措施和种植制度对SMBC/TOC和SMBN/TN的比例无明显影响.     

施肥对新建日光温室番茄产量及土壤养分含量的影响

在陕西杨凌选择3个新建大棚,采用田间试验方法研究了不同施肥处理(常规施肥、配方施肥1和配方施肥2)对番茄产量,及番茄种植前和收获后土壤有机质、全氮、速效氮、有效磷、速效钾和电导率等基本性质的影响。与农户常规施肥相比,配方施肥1和2处理氮、磷及钾肥用量分别减少9%～40%、26%～46%和18%～47%时,番茄产量并未显著变化,说明常规施肥处理存在肥料过量施用问题;与种植前相比,种植一季番茄后耕层(0～20 cm)土壤有机质、全氮、有效磷及速效钾含量均有不同程度增加,其中有机质和有效磷含量均达显著水平,增加幅度分别为25%和460%;0～100 cm土层电导率也有不同程度的增加;0～100 cm土层矿质氮含量显著增加,平均增加幅度为182%;0～200 cm土层硝态氮累积量平均达727 kg/hm2。新建日光温室存在过量施肥现象,由此带来的硝态氮及有效磷在土壤中的大量累积问题值得关注。