生物质炭化还田作为土壤改良与循环农业的技术途径分析

循环农业与绿色低碳是生态文明建设的重要途径。生物质炭化还田在土壤改良与循环农业等方面具有良好的发展潜力。土壤中施入生物质炭是通过改善土壤理化性质、提高土壤肥力、修复土壤污染等方式对农业土壤生态系统功能产生影响。围绕生物质炭理化特性及炭化还田改良土壤这一基本途径,系统分析了生物质炭用于改良土壤的研究现状,明确了生物质炭改良植烟土壤所具有的突出优势,提出了生物质炭化还田技术利用模式,探讨了生物质炭在植烟土壤保育和营养管理等方面的潜力。     

生物质固体燃料热解炭化技术研究进展

通过介绍生物质固体燃料热解炭化技术的机理,阐述其生产工艺与生产设备,综述生物质固体燃料热解炭化技术的研究进展,对现阶段生物质固体燃料热解技术存在的问题进行探讨,提出相应的解决措施,预测生物质固体燃料热解炭化技术的发展趋势。     

生物质炭化技术及其在农林废弃物资源化利用中的应用

随着科学技术不断进步和农村经济快速发展,包括农作物秸秆在内的各种农林废弃物总量和种类显著增加,农林废弃物的高效处理及资源化利用已成为制约农业可持续发展的一个难题。生物质炭化技术是近年来新兴的农林废弃物资源化利用新技术。该技术主要通过将农林废弃物生物质炭化并以稳定的碳形式固定形成新型的生物炭产品。生物炭不仅在固碳减排、改良土壤与肥料增效方面具有良好作用,而且在土壤修复与水污染处理等一系列环境资源领域中也具有广阔的应用前景。本文阐述了我国农林废弃物资源化利用的现状以及生物质炭化及生物炭物理化学性质特征,重点探讨生物炭产品在农业及环境资源领域的应用现状与发展前景,并对生物炭技术领域及其在未来农业及环境中的应用进行展望,旨在为农林固体废弃物高效资源化提供新的思路,为农林废弃物的高效循环处理利用提供新的模式。     

农业废弃物生物质炭化技术及其应用进展

[目的]了解农业废弃物生物质炭化的应用现状,拓展农业废弃物资源化利用的新途径。[方法]以文献综述的形式概述农业废弃物生物质炭化技术及其应用的进展。[结果]不同炭化技术及工艺条件对生物质炭的pH值、元素组成、比表面积、孔隙结构和表面官能团均有一定影响。目前生物质炭在土壤改良、温室气体减排、污染土壤修复以及作为新型肥料载体等农业环境修复保护领域取得一定成效。[结论]生物质炭在农田改良、增汇减排等方面已经取得初步成果,但长期应用效果还有待进一步研究。     

轻度炭化法制生物质成型燃料技术概述

从农业废弃物制成型燃料技术提出的背景、原理、发展条件等方面入手,介绍了轻度炭化法制生物质成型燃料技术的特点及研究意义,为今后合理开发利用生物质资源提出了一条新思路。     

闷烧热解及间接加热直立移动床生物质炭化设备设计研究

我国秸秆资源丰富,但是焚烧秸秆现象严重,不仅浪费资源,而且带来一系列的环境问题。为此,以粉碎的生物质颗粒料为炭化原料,创新采用分步加热炭化的工艺路线,设计了一种直立式移动床生物质炭化设备。该设备采用闷烧热解以及间接加热的方式为生物质炭化提供热量,并利用绞龙、旋转炉篦等结构实现了生物质的连续炭化。详细介绍了该设备从整体到局部的设计流程,并对其重要参数的选择做了详细分析,同时针对重要结构进行强度分析。在设备的加工制造及组装过程中,发现该试制设备设计良好、装配方便、运行平稳,模块化设计便于安装和后期维护。以谷壳为炭化原材料,进行了功能性试验,谷壳炭化效果良好,表明其工艺路线设计较为合理。该设备结构合理、操作方便、可实现连续化生产,具有一定的市场前景。     

炭化温度和时间对烟秆生物质炭微观结构和理化性质的影响

为揭示不同温度和时间炭化的生物质炭微观结构及理化性质差异,以烟秆为原料,研究炭化温度(300、450、600℃)和时间(1、3h)对烟秆生物质炭特性及元素组成的影响。结果表明,烟秆生物质炭呈多孔、高比表面积结构,较为完整地保留了烟秆的组织结构。烟秆生物质炭pH值、有机碳含量、全钾含量和C/N比随炭化温度的升高和时间的延长而升高,而产出率和全氮含量则呈降低趋势。炭化条件对烟秆生物质炭理化性质具有明显影响,炭化温度的影响大于炭化时间。生物质炭的农业应用为烟秆无害化处理提供了新途径,但受生产成本及烟秆就地炭化水平影响,烟秆生物质炭推广应用还有一定的局限性。     

我国东北地区秸秆炭化气态产物的分析

生物质炭化过程是一个能源转化系统,对生物质炭化过程的产物分析计算是生物燃料热化学转化设备(炭化炉)设计计算的一个重要组成部分,而能量平衡分析计算尤为重要。在深入研究生物炭热解特性的基础上,依据实验室自主研发的炭化炉,对我国北方地区秸秆炭化气体产物的生成进行系统分析,结果表明,温度对气态产物产生主要影响,随炭化炉温度的升高,原料炭化时的CO2含量降低,H2含量升高,CH4含量变化趋势始终趋于平缓;不同原料炭化时,CO含量随温度的变化趋势不一。     

能源植物分类及其转化利用

能源植物及其生产是生物质能源的发展基础,也有利于减少温室气体排放、发展低碳经济。在分析总结当前国内外能源植物主要概念的基础上,利用植物系统法、光合途径、生活周期和化学成分组成及其利用等方法对能源植物进行了分类。如以化学成分组成及其利用可将能源植物分为糖料植物、淀粉植物、油料植物、含油微藻植物和木质纤维素植物5类,各类能源植物各有其主要特点。对能源作物的转化利用技术及其产品现状和前景进行系统的分析,目前由生物质转化的液体燃料主要包括乙醇、生物柴油和生物质裂解油,由生物质转化的气体燃料包括生物质燃气、沼气和氢气,生物质经压缩成型或炭化工艺可生产生物质颗粒,生物质以热电联产技术经直燃可大规模发电和供暖。     

我国秸秆资源利用现状及其炭化利用展望

随着农村经济发展和农民收入的增加,农村居民生活用能结构正在发生着明显的变化,每年农作物秸秆大量剩余。目前我国秸秆资源化利用途径主要有秸秆肥料化技术、饲料化技术、能源化技术、材料化技术等,已经不能满足发展的需要。近年来,生物质炭化技术作为公认的解决秸秆焚烧问题的可行技术措施之一,日益受到国内外广泛关注。通过把数量巨大的农作物秸秆热解炭化后加以充分开发利用,可以解决可持续发展、节能降耗、环境保护与治理等领域面临的复杂问题,有助于构建低碳高效经济发展模式,对保障国家环境、能源、粮食安全意义重大。     

生物质气化技术的研究与应用

生物质气化技术是为达到CO2减排和能源可再生目标的一项关键技术。介绍了生物质气化的基本概念,阐述了常见的生物质气化反应器的工作原理及其特点,重点介绍了生物质气化技术的主要应用,最后讨论了目前生物质气化技术在应用中面临的问题,并进行了展望。     

我国苎麻纤维剥制加工技术及装备研究进展

苎麻纤维机械化剥制加工是实现苎麻产业化发展的重要环节之一,也是苎麻生产全程机械化研究的重点与难点。阐述了苎麻基本结构、苎麻纤维收获工艺流程及苎麻物理机械力学特性研究现状,分析了国内外苎麻剥制加工技术及装备研究进展,综述了我国苎麻机械剥制发展进程中的简易式、人力反拉式、直喂式和横向喂入式4种剥麻装备的作业原理及作业特点,探讨了我国苎麻剥制技术及装备的发展趋势。指出改进和完善现有苎麻剥麻机,研发轻便型与大型苎麻剥麻机,研究智能化、高效苎麻剥麻技术和攻克苎麻收剥一体化加工技术等是未来苎麻生产机械化重点研发方向。     

生物质固体成型燃料技术研究进展及应用效益分析

阐述了生物质固体成型燃料技术的国内外研究现状,对当前生物质成型燃料技术工艺、设备研究进展和生物质固化成型燃料应用状况进行了总结,并分析了我国生物质成型燃料应用的经济、社会和生态效益。     

传感器技术在农产品无损检测中的应用研究

无损检测技术是有别于传统检测手段的一种新兴技术,近年来在工业和农业方面的应用研究得到了广泛的关注。针对传感器技术在农产品无损检测领域的研究,着重论述了视觉、嗅觉、味觉传感器技术以及生物传感器技术等多种无损检测技术在不同农产品检测中的基本原理、应用现状和最新研究进展,并对传感器无损检测技术的发展方向和应用前景进行了探讨。     

深远海养殖装备技术研究现状与发展趋势

近海、滩涂和池塘养殖趋近饱和以及环境污染,制约了鱼类等海洋水产品产量和质量的进一步提高。因此,大力发展深远海养殖装备技术,推进机械化、自动化、智能化、抗风浪的养殖体系是蓝色农业未来发展的重要途径。本研究中综述了世界上深远海养殖装备技术的研究与应用现状,包括自动投饵、自动网衣清洗、鱼类起捕等技术的研究进展,通过对现有装备技术的对比、分析和归纳,提出了现阶段深远海装备技术发展存在的问题,并展望了今后发展的方向。     

桃潜叶蛾生物学特性及防治研究进展

回顾和总结了近年来国内外对于桃潜叶蛾Lyonetia clerkella的防治技术研究与应用取得的主要成果。长期以来,化学防治作为主要的防控措施,被广泛应用于桃潜叶蛾防治中,但大量过度使用农药,已经导致桃潜叶蛾抗药性增加、环境污染及杀伤天敌等问题,因此,利用其他可持续防控措施来减少化学农药的使用是非常必要的。本研究对桃潜叶蛾的生物学特性、生态学及防控技术进展进行了总结,重点总结了目前在农业、生态、生物、物理及农药防治方面的进展,以及影响防治效果的因素,并比较了国内外防治方法的差异。对于桃潜叶蛾防控技术的研究与推广,应在农业防治的基础上,加强生物、生态防控技术和物理防控装备的研究,特别是要开发桃潜叶蛾与果园其他主要害虫的复合迷向剂,防治果园多种害虫。同时,开发桃潜叶蛾专用型发光二极管诱虫灯,降低化学防治的副作用,达到保护生物多样性,保障社会、经济、生态效益的目的。表1参60     

转基因技术在中国主要粮食作物改良中的研究进展

针对转基因技术在中国主要粮食作物改良中的应用,笔者简述了转基因技术的原理和优点,回顾了转基因技术在中国主要粮食作物（玉米、小麦、水稻）品种改良中的研究进展情况,总结了转基因技术在中国主要粮食作物抗病、抗虫、抗除草剂及品质改良中的主要应用,并对今后的研究方向提出了展望,以期可以更好地了解转基因植物,以科学的态度对待转基因植物的应用和发展。     

基于多视角图像的植物三维重建研究进展

快速重建植株三维结构并以三维可视的方式分析研究农作物的形态结构和生长过程、进行表型测量是数字植物及作物育种研究的热点和难点。概述了植物三维重建的研究现状和主流植物三维重建技术,并对各种技术的方法原理和技术优势进行了分类和对比;重点介绍了基于多视角图像三维重建方法 SFM和MVS的研究进展、技术原理以及相关软硬件系统平台;分析了近几年基于多视角图像三维重建方法在植物三维重建中的应用进展,基于多视角图像三维重建方法具有数据获取成本低、获取点云精度高、植物三维重建质量高等技术优势,同时指出了该技术方法的不足之处和未来技术发展趋势,以期为植物三维重建技术的发展、植物表型组学的研究以及低成本高通量设备的研制提供有益参考。     

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。