施用棉秆炭对新疆盐渍化土壤理化性质及作物产量的影响

[目的]施用棉秆研制的生物炭,研究其对新疆盐渍化理化性状及作物产量的影响.[方法]采用高低两个水平一次性施入生物质炭,连续监测3年,分别测定2013年播种前、收获后与2014年收获后、2015年收获后的0 ～ 20 cm、20～ 40 cm土层的土壤田间持水量、容重与总盐,养分含量及作物产量.[结果]在三年四茬连作体系上施用生物炭提高土壤的田间持水量(平均每年提高2.63;～7.57;),降低土壤容重(平均每年降低1.66;～2.18;)与土壤总盐含量(平均每年降低24.32;～ 28.06;);提高土壤中原有养分含量促进作物生长,提高作物产量(平均每茬可提高25.52; ～27.47;).[结论]施用棉秆可有效改良新疆盐渍化土壤的理化性质,改善土壤特性,并在提高土壤质量的同时提高作物产量.     

生物炭对风沙土理化性质及玉米生长的影响

为了明确生物炭对风沙土的改良以及对玉米生长的影响,通过施用化肥、秸秆还田以及不同施入量的生物炭试验研究生物炭对风沙土理化性质及玉米植株生长和产量的影响。结果表明:与常规施肥(NPK处理)相比,秸秆还田降低风沙土的土壤体积质量,增加田间持水量、苗期的株高、茎粗、叶长、叶宽以及地上、地下干质量和籽粒产量,但都没有达到显著水平。生物炭不同施用量条件下,随着生物炭施用量的增加,土壤体积质量表现为持续降低的趋势,在施用量为31 500kg/hm~2时与NPK处理相比较表现显著差异,并在最大施用量63 000kg/hm~2时达到最低值2.42g/cm3;生长指标中,苗期的叶长和穗期的株高、叶长以及叶宽都在NPK+B12处理条件下达到最大值,其余指标均在NPK+B24处理条件下达到最大值;干物质积累以及籽粒产量亦随着生物炭施用量的增加而增加,其中地上干质量及籽粒产量均在施用量为2 580kg/hm~2时达到与NPK处理相比较差异显著,地下干质量在施用量31 500kg/hm~2时与NPK处理相比较表现显著差异。与秸秆还田相比,生物炭与NPK配施更能改善风沙土的理化性质,促进玉米生长及产量增加,且生物炭的施用量越高,其效果越明显。     

棉秆炭对灰漠土玉米生长及氮素利用的影响

通过盆栽试验,氮素设置3个水平,棉秆炭用量占土壤质量分数设置4个不同水平,研究棉秆炭对玉米生长及氮素利用的作用效果。结果表明,不施氮肥(N0)处理,添加棉秆炭抑制玉米器官的生长和生物量积累,生物量降低幅度为4.98%~17.36%;氮肥与棉秆炭配施提高玉米器官的生长和生物量积累,提高幅度为1.68%~11.30%,不同棉秆炭处理间差异不明显。添加棉秆炭促进玉米根系生长,提高根冠比,增加氮素对玉米根冠比的影响不明显;同时,添加棉秆炭抑制玉米根、茎、叶、棒以及植株吸氮量,增加施氮量抑制作用逐步降低。施入棉秆炭降低氮肥吸收效率,提高氮肥表观利用率,相比不添加棉秆炭(BC0)处理,添加2.0%棉秆炭(BC2.0)处理氮肥吸收效率降低2.50%和4.96%,氮肥表观利用率提高8.48%和7.49%,过量的棉秆炭添加可能降低氮肥表观利用率。     

炭化温度和时间对葡萄枝条炭和棉杆炭特性的影响

为探索适宜于农业应用的葡萄枝条炭与棉杆炭生产条件,将剪短的葡萄枝条和棉花秸秆在不同温度(300℃、450℃、600℃)与时间(1h、2h、4h、6h)组合条件下置于马弗炉中缺氧炭化,测定炭化后2种原料的出炭率、理化特性和元素组成,比较分析不同炭化温度和时间下2种生物炭特性和元素组成,评价其农用性质。结果表明:(1)随着炭化温度的升高和炭化时间的延长,葡萄枝条炭和棉杆炭的出炭率逐渐下降,且葡萄枝条的出炭率(33.14%)低于棉花秸秆(38.19%)。(2)生物炭的pH和电导率随着炭化温度的升高逐渐增加:pH均可增加到10以上,葡萄秸秆炭电导率远低于棉花秸秆炭。(3)随着炭化温度的升高葡萄枝条炭与棉花秸秆炭中的有机炭质量分数下降,全量氮磷钾与钙镁质量分数增加,碱解氮质量分数与速效磷质量分数下降;养分质量分数无论增加还是降低,葡萄枝条炭中的质量分数均低于棉花秸秆炭。同时,炭化时间对生物炭中养分质量分数的影响并不明显。可知炭化温度低及时间短条件下生产的生物炭农用性质较优,即棉花秸秆的炭化性能在300℃、1h炭化条件下为最适农用,葡萄枝条在300℃、2h炭化条件下为最适农用;棉杆炭农用特性优于葡萄枝条炭。     

棉秆炭化还田对棉花生长及土壤理化特性的影响

【目的】研究西北连作棉田秸秆炭化还田对棉花生长和土壤性质的影响,提炼适宜的秸秆还田技术,为西北棉花秸秆还田提供技术支撑。【方法】试验设置为田间试验,6个处理,分别为:1、秸秆移除(CK);2、秸秆还田(S);3、有机肥还田(M);4、炭化还田(1.5Bc);5、有机肥+棉秆炭(MBc);6、炭化还田(3.0Bc)。在棉花生长后期测定棉花的生长指标、生物量、产量,并采集土样,分析相关指标。【结果】与秸秆移除(CK)相比, 棉花植株的株高、茎粗、叶长和叶宽均以有机肥还田及其与炭化还田的配合施用最大,分别增加了8.89%、11.86%、11.82%、11.39%。产量则以有机肥还田、有机肥还田与炭化还田的结合两个处理对产量的提高幅度最大, 分别为43.06%、37.01%,其次是1.5Bc和3.0Bc两个处理,均显著增加了棉花产量,分别达到了18.15%、30.25%;地上部干物质积累以3.0 t炭化还田处理提高幅度最大, 达到了34.94%,地下部以秸秆直接粉碎还田提高幅度最大,为62.92%;土壤性质则以3.0tBc处理对土壤饱和含水量和田间持水量的增加幅度以及对土壤容重的降低幅度最大, 分别达到了11.03%、10.02%、4.77%。【结论】有机肥还田、炭化还田及其配施能够有效的促进棉花生长,增加棉花干物质积累,提高产量,改善土壤性质。     

香豆素-3-羧酸的合成·晶体结构与抗菌活性

[目的]合成香豆素-3-羧酸,测定其晶体结构,并研究其抗菌活性。[方法]采用X-射线单晶衍射法测定该化合物的晶体结构;采用琼酯扩散法测定其抗菌活性。[结果]香豆素-3-羧酸晶体属单斜晶系,空间群P21/n,a为11.342 0（11）nm,b为5.521 2（5）nm,c为13.808 8（14）nm,β为106.31（1）°,V为829.45（14）nm3,Z为4,Dx为1.510 mg/m3,F（000）为392。晶体中只有1种分子间氢键,2分子香豆素-3-羧酸通过此氢键形成二聚体,作为构成此晶体的基本结构单元。香豆素-3-羧酸对柠檬色葡萄球菌、普通变形杆菌、产气肠杆菌、绿脓杆菌、大肠杆菌都有较好的抗菌活性。[结论]该研究为香豆素-3-羧酸在抗菌活性方面的应用提供了依据。