农业秸秆制备活性炭及其性能研究

[目的]研究农业秸秆活性炭的最佳制备工艺及吸附性能。[方法]以秸秆为原料,在不同的操作条件下制备活性炭产品,并测定相应的活性炭产率及亚甲基蓝吸附值,分析研究了化学活化法制备秸秆活性炭工艺过程中的活化温度、活化时间、固液比、炭化时间等因素对活性炭的产率、亚甲基蓝吸附值的影响。[结果]用化学法制备秸秆活性炭的较佳工艺参数:以KOH/ZnCl2为活化剂,ZnCl2浓度为5 mol/L,KOH浓度为5 mol/L,KOH∶ZnCl2为1∶1,活化时间为1 h,固液比为1 g/4 ml,活化温度为20℃,热解温度为550℃,90℃为洗涤最佳温度。脱色率和亚基蓝吸附值均随活性炭投加时间的延长而增加。[结论]秸秆活性炭制备工艺经济、可行,具有广阔的应用前景。     

模拟氮沉降对内蒙古典型草地土壤pH和电导率的影响

陆地生态系统氮沉降增加可导致土壤酸化,从而可能造成土壤生态系统结构和功能的退化。依托内蒙古典型草地设置的模拟氮沉降试验,研究了连续6年9个氮添梯度(0、1、2、3、5、10、15、20、50 g m~(-2)a~(-1)),2个氮添加频次(一年两次或一月一次)及2种管理方式(封育或刈割)等4种模式对土壤p H和电导率的影响。结果表明,4种模式下氮添加量3 g m~(-2)a~(-1)以下4个处理间的土壤p H无显著差异,在氮添加量为20 g m~(-2)a~(-1)(与我国粮食作物年施氮量接近)时,土壤p H分别比对照平均降低了1.1~1.9个单位;封育一年两次添加氮素在添加量5 g m~(-2)a~(-1)以上时土壤p H显著下降,而封育每月一次添加氮素在添加量20 g m~(-2)a~(-1)以上时,土壤p H才出现显著下降的现象。4种模式下土壤p H与土壤阳离子交换量及土壤交换性钙呈极显著正相关,说明高量氮添加促进了土壤中盐基离子的耗竭。高量氮添加(50 g m~(-2)a~(-1))显著增加了土壤EC值;除封育每月一次添加氮素处理外,氮添加10 g m~(-2)a~(-1)以下各处理间的土壤电导率(EC)无显著差异;土壤EC值与土壤硝态氮含量呈极显著正相关。研究结果将为我国北方半干旱草地土壤酸化的量化表征及氮素管理提供数据支撑。     

外源硫在草甸草原黑钙土中的转化

  目的  探讨元素硫添加后在草甸草原黑钙土中的氧化速率,明确土壤无机S组分的变化特征。  方法  依托内蒙古额尔古纳草甸草原硫磺添加试验平台,测定了元素S添加量（0、1、2、4、6、8、10 t hm?2）1年后的表观氧化速率及表层土壤（0 ~ 10 cm）各无机硫组分的变化。  结果  研究表明,对照中的土壤全硫含量为627.5 mg kg?1,其中无机硫和有机硫分别占2.4%和97.6%。硫添加处理的表土全硫含量分别比对照增加646.5 ~ 5182.5 mg kg?1,总无机硫分别比对照增加169.4 ~ 887.9 mg kg?1;硫添加处理中,表土中未氧化的元素硫分别为473.9 ~ 4264.0 mg kg?1,元素硫的表观氧化速率分别为173.5 ~ 271.3 g kg?1 a?1。在增加的表土总无机硫中,85.0% ~ 91.9%为（CaCl₂浸提）,7.8% ~ 17.1%为吸附性硫（ Ca(H₂PO₄)₂浸提）,0.8% ~ 1.6%为难溶性硫（HCl浸提）。土壤无机硫组分与土壤pH呈显著负相关,与土壤电导率呈显著正相关。  结论  外源添加的元素硫主要氧化为植物可利用态的易溶性硫 和吸附性硫,而氧化为难溶性硫的比例很低。     

内蒙古草甸草原植物叶片光合色素对极端干旱的响应

为深入了解草原植物叶片光合色素含量及组成如何响应极端干旱,研究了内蒙古草甸草原5种常见物种(羊草、贝加尔针茅、寸草苔、披针叶黄华和冷蒿)以及群落水平叶片叶绿素、类胡萝卜素含量及其比值在两种极端干旱模式(生长季为期4个月减雨66％和为期2个月减雨100％)下的变化特征.研究结果显示,为期4个月减雨66％显著增加了 5种物...     

不同种植和管理方式对油莎豆叶片性状及地上地下生物量的影响

为探讨不同肥料种类及耕作方式对油莎豆地上茎叶和地下块茎生物量的影响,设置施用普通化肥、缓释化肥、有机肥以及翻耕和免耕两种耕作方式田间试验。结果表明:与不施肥对照相比,施用普通化肥、缓释化肥和有机肥显著提高了油莎豆地上茎叶长度,增幅达20.29%～46.63%,其中普通化肥的效应最为显著。但普通化肥和缓释化肥对地下块茎生物量具有负效应,施用有机肥能够提高地下块茎生物量。免耕显著促进叶长和比叶面积,但显著降低地下块茎生物量。翻耕则刚好相反,促进了地下块茎生长,显著提高了块茎生物量。研究结果表明,若以地下块茎收获为目的的经营模式管理,则适合采用翻耕和施用有机肥的田间管理方式;而以地上茎叶收获为目的的经营模式管理,则适合采用免耕和施用化肥的田间管理方式;若注重防风固沙的生态效益,则适宜采用免耕和有机肥相结合的管理方式,既可保证地上和地下生物量的增长,又可减少土壤扰动和风蚀风险。