三种改性小麦秸秆生物炭表征及其对Cu2+的吸附性能

为研究改性生物炭在水溶液中对Cu2+的吸附性能,利用硅酸钠溶液、氯化镁溶液、过氧化氢溶液制备了3种不同改性小麦秸秆生物炭,通过使用扫描电镜-X射线能量色散光谱（scanning electron microscopy combined with energy dispersive X-ray spectroscopy,SEM-EDS）和傅里叶红外光谱（Fourier infrared spectroscopy,FTIR）等技术对改性前后的生物炭进行表征分析,探究其表面形貌、官能团等性质变化。硅酸钠改性生物炭（sodium silicate modified biochar,SBC）的比表面积与孔容最大,分别为43.69 m2/g、5.30 cm3/g,比未改性生物炭（biochar,BC）（6.02 m2/g、1.40 cm3/g）分别增加了6.25、2.79倍。由SEM-EDS结果表明,改性生物炭均出现C元素质量分数下降、O元素质量分数增加的现象,其中,SBC的C元素和O元素质量分数变化最大,且SBC和氯化镁改性生物炭（magnesium chloride modified biochar,MBC）上负载了大量含Si和Mg的颗粒。FTIR结果表明,改性处理均能增强官能团的峰值,硅酸钠改性增强程度最大。另外,过氧化氢改性生物炭（hydrogen peroxide modified biochar,HBC）、BC、MBC 和SBC对Cu2+的吸附动力学过程更符合准一级动力学模型,BC、MBC、SBC对Cu2+的等温吸附过程更符合Langmuir模型,HBC对Cu2+的等温吸附过程更符合Freundlich模型。分析吸附模型参数可知,改性生物炭MBC、SBC和HBC中,SBC对Cu2+的吸附能力更强,其理论吸附量可以达到230.20 mg/g,该结果可为改性生物炭对Cu2+污染水体的治理提供理论依据。     

茶树枝叶制备生物炭负载纳米零价铁净化水中Cr(VI)

茶树废弃物引起的环境破坏和病虫害爆发问题日益突出,对其进行无害化和资源化利用具有重要意义。该研究以修剪的茶树枝叶提取液作为还原剂和封端剂,以提取后的残渣作为炭源,成功制备了一种可高效去除水中六价铬(Cr(Ⅵ))的生物炭负载纳米零价铁复合材料(nanoscale zero-valent iron embedded tea leaves,TLBC-nZVI)。分析了材料用量、溶液初始pH值和温度等对Cr(Ⅵ)去除效果的影响;利用扫描电子显微镜结合能量色散X射线光谱仪(SEMEDS)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线粉晶衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)等对材料进行表征,结合吸附动力学、吸附等温线和吸附热力试验探讨了去除机制。结果表明酸性条件、高温、增加材料用量有利于TLBC-nZVI对Cr(Ⅵ)的去除。TLBC-nZVI吸附过程符合准二级动力学模型、颗粒内扩散模型和Freundlich吸附等温模型,该吸附是自发的化学吸热过程。TLBC-nZVI与Cr(Ⅵ)的反应机制为吸附在材料上的Cr(Ⅵ)被零价铁(Fe⁰)和还原性官能团还原为三价铬(Cr(Ⅲ))...     

中国施用生物炭对番茄产量和品质效应的Meta分析

为定量分析生物炭施用对番茄产量和品质的时空效应和影响机制,同时为番茄生产中生物炭合理施用量的确定提供依据。该研究通过检索文献整合已发表的相关田间试验数据,采用Meta-analysis法分析了生物炭施用条件下,生物炭特性、土壤条件、田间管理措施与时空特性对番茄产量和品质的综合效应,并对各影响因素进行通径分析。结果表明：施用生物炭显著增加了番茄产量、果实Vc、可溶性糖和可溶性固形物含量（P<0.05）,增长率分别为 30.7%（95%置信区间（confidence interval,CI） 为27.6%～33.9%）、13.8%（95% CI为10.8%～16.9%）、6.7%（95% CI为3.3%～10.2%）和10.7%（95% CI为5.8%～15.8%）,而番茄果实硝酸盐含量降低了3.1%（95% CI为-6.7%～0.8%）,对番茄果实糖酸比含量增加效应不显著（95% CI为-3.0%～7.9%）;番茄产量效应的亚组分析表明,生物炭施用在不同时间和区域特征下对番茄增产效应影响显著（P＜0.01）,随着时间的推移,生物炭施用对番茄增产效应呈波动式增长趋势,华北、东北农田区的番茄增产效应不显著;土壤有机质含量与番茄增产率呈正相关关系,土壤pH值与番茄增产率呈负相关关系,番茄增产率随土壤全氮及硝酸钾含量的增加呈先增后减趋势;田间管理措施对番茄产量效应分析结果表明,生物炭施加量>40～80 t/hm²时,增产率可达37.8%（95% CI为33.5%～42.1%）,生物炭热解温度在400～600 ℃内,生物炭pH值控制在>8～9为最优;生物炭施用量、生物炭pH值和产量年份是影响生物炭增产效果的3个主要因素。研究结果可为番茄生产中科学、合理生物炭施用量的确定提供理论支撑。     

尿素施肥方式对水稻增产增效和土壤氮素损失的影响

【目的】探讨尿素施用量、基施比例和方法对水稻产量、吸氮量和氮肥利用率的影响,以及肥料氮的去向,为制定科学合理的施氮措施提供理论依据。【方法】水稻季田间试验于2019年和2020年在江苏太湖地区开展。供试脲酶抑制剂为N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT),硝化抑制剂为对羟基苯丙酸甲酯(MHPP),二者用量均为施氮量的1%。试验共设6个处理：1)不施氮肥对照(CK);2)表施尿素N 300 kg/hm² (当地常规施肥,CN);3)表施尿素N 225 kg/hm² (RNB);4)尿素N 225 kg/hm²,50%表施,50%深施(RND);5)表施尿素N 225 kg/hm²+NBPT+MHPP (RNB+DI);6)尿素N 225 kg/hm²+NBPT+MHPP,50%表施,50%深施(RND+DI)。表施氮肥处理基肥∶分蘖肥∶孕穗肥为4∶3∶3;深施氮肥处理基肥∶孕穗肥为7∶3。2020年在处理小区内设置了¹⁵N示踪微区试验。调查了水稻产量、吸氮量、氮肥利...     

不同改良剂对河套灌区盐碱土入渗特性及水盐分布的影响

为对比研究改良剂对河套灌区盐碱土入渗特性及水盐分布的影响,设置对照组及2种施用水平(1%和2%)下的2种改良剂(生物炭和脱硫石膏)共5组处理,进行室内土柱试验。结果表明：(1)相比于对照组,1%施用量的生物炭能使入渗时间延缓8.9%,抑制水分入渗,降低相同时间内的土壤累积入渗量,2%施用量的生物炭对水分入渗过程起到先抑制后促进的作用,能使入渗时间缩短35.6%,2种施用量的脱硫石膏都能使入渗时间缩短91.1%,促进水分入渗,提高相同时间内的累积入渗量;只有2%施用量的生物炭使最终的累积入渗量大幅增加62.8%。(2)湿润锋运移距离与时间呈幂函数关系,用Kostiakov模型对累积入渗量和时间的关系拟合相对于Philip模型效果更好。(3)相比于对照组,只有1%施用量的生物炭使入渗后的土壤含水率降低2.7%,其余各处理均出现不同程度的增加;2种施用量的生物炭分别使入渗后的土壤含盐量显著降低28.5%和52.0%,但2种施用量的脱硫石膏分别使土壤表层含盐量显著提高184.3%和403.7%,其中2%施用量处理使土壤整体平均含盐量显著提高73.0%。综合考虑各处理改良后的入渗特性、土壤含水率...     

商品有机肥对辣椒农艺性状和产量的影响

通过田间试验,研究了不同有机肥施用量对辣椒农艺性状和经济性状的影响。结果表明:不同有机肥作基肥有利于明显促进辣椒植株生长发育,其产量比对照增加3 796.29~7 175.92 kg/hm2,提高8.05%~15.21%,增收5 033.3~9 316.7元/hm2,提高6.19%~11.46%且品质优良。商品有机肥作为基肥一次性施入,最佳施用量为3 750~4 500 kg/hm2。     

不同基肥和追肥对大蒜鳞瓣保护叶层数及产量的影响

进行了不同基肥和追肥对大蒜鳞瓣保护叶层数及产量的影响试验,结果表明:1随着基肥用量的增加,大蒜保护叶层数、产量增加;2随着追施氮肥量的增加,大蒜保护叶层数增加、产量增加;但当氮肥用量达到一定值时,大蒜发生"面包蒜";氮肥用量继续增加,大蒜保护叶层数增加,"面包蒜"发生率和严重度提高,产量下降。在生产上应该根据大蒜鳞瓣保护叶层数多少,确定氮肥用量。     

冬春棚栽蔬菜施肥提要

调控基肥追肥为了防止一次投肥量过大．应做到施足基肥,适时追肥。一般基肥比例应占总投肥量的60％,其中磷肥由于分解慢,可提高到70％。氮与钾的追肥宜为40％。优质农家堆肥、厩肥每667m2不宜超过5000kg。优质有机复合肥每667m2一般75kg,不宜超过100kg。     

The Influence of Biochar on Growth of Lettuce and Potato

Pot experiments were conducted in a glasshouse to determine the growth pattern of lettuce, true potato seedlings （TPS） and single node cuttings of TPS in response to biochar. The treatments were arranged in a randomized complete block design with 5 treatments （0, 10, 30, 50 and 100 t ha^-1） ofbiochar from greenwaste with 5 replications in lettuce, 10 in TPS and 5 in single node cuttings of TPS. The observations recorded on growth parameters showed that biochar had significant effect on growth of lettuce but no consistent effect on growth of TPS and single node cuttings. Among the biochar rates, 30 t ha^-1 had the greatest influence on overall growth of lettuce. The pH and electrical conductivity increased as the biochar rates increased in all experiments. These results provide an avenue for soil management system by using biochar as an amendment in horticultural crops. However, their verification in the field is important for specific recommendations.     

水稻基蘖肥与穗肥施用比例试验

针对水稻生产中存在的不施用穗肥的现象,开展了水稻基蘖肥与穗肥施用比例对产量的影响试验研究。结果表明,早稻和晚稻基蘖肥与穗肥的比例为80%、20%时,产量最高,而不施用穗肥产量较低。早、晚稻穗肥均以占施肥量的20%~40%为宜。