热解温度对玉米秸秆生物炭稳定性的影响

为了探究热解温度对生物炭稳定性的影响,选用玉米秸秆作为生物质原料,分别在300、500、700℃条件下热解制备生物炭。利用元素分析仪、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和热重分析仪(TGA)表征生物炭的结构和性质,采用H_2O_2和K_2Cr_2O_7氧化法测定生物炭的抗氧化能力。结果表明,生物炭的C含量随热解温度的升高而增加,H和O含量以及H/C和O/C之比则随热解温度的升高而降低,说明了生物炭的芳香化程度增加,稳定性增强。FTIR结果表明,随着热解温度的升高,生物炭中的—OH、C—O—C和—CH等不稳定性集团减少甚至消失。TGA分析表明,随着热解温度的增加,生物炭质量损失由42.9%降低至14.67%,其700℃制备生物炭热稳定性最强。H_2O_2和K_2Cr_2O_7抗氧化结果表明,500℃条件下制备的生物炭的碳损失量最低,分别为7.19%和6.02%,其抗氧化能力最强。     

我国南方3种主要作物秸秆炭的理化特性研究

以我国南方水稻(D)、棉花(M)和玉米(Y)3种主要作物秸秆为研究对象,研究了400、450、500℃温度下制备的作物秸秆炭的主要理化特性。研究结果表明:生物炭的出产率因热解温度和秸秆种类而异,一般低温出产率高,高温趋于稳定,3种物料灰分含量是DYM;生物炭p H值随热解温度升高而增大,且均呈碱性;比表面积总体上随温度增加而增加;有机碳和总氮含量随热解温度升高而降低,总磷和钾含量随热解温度升高而增加;不同秸秆炭所含官能团基本相同,-OH随温度升高呈减弱趋势,而芳香性结构增加。经综合对比,推选500℃下制备的生物炭较好。     

生物质原料及炭化温度对生物炭产率与性质的影响

本研究以竹片、山核桃壳、水稻及油菜秸秆等4种生物质为原料,通过热重分析研究各生物质材料性质与热解特性及生物炭产率之间的关系;并在300～700 ℃下热解6 h制备生物炭,分析生物炭的元素组成及官能团结构。结果表明,在低温段（300～400 ℃）,生物质材料中的纤维素、木质素等组分对生物炭产率影响较明显,木质素含量高的材料产率较高;而400 ℃以上则是灰分含量对生物炭产率影响较大,水稻及油菜秸秆由于灰分含量高,其400 ℃以上的生物炭产率高于竹片及山核桃壳。随着炭化温度的升高,生物炭灰分含量增加,无灰基的碳含量增大,稳定性增强;仅水稻秸秆炭由于灰分含量较高,在高温（500～700 ℃）条件下仍有部分含氧官能团存在。综上,生物炭在一定温度下的产率取决于生物质材料来源,而生物炭的稳定性则主要由炭化温度决定,且温度越高,性质越稳定。     

裂解温度及高锰酸钾活化对小麦秸秆生物炭性状的影响

采用不同浓度的KMnO_4溶液浸渍小麦秸秆用于制备生物炭。研究了KMnO_4浓度及裂解温度对生物炭理化性质的影响。结果表明:小麦秸秆生物炭的得率随着裂解温度的升高而降低,不同处理生物炭得率位于28.05%～61.11%之间,KMnO_4处理秸秆后可明显提高生物质炭的比表面积,300℃裂解温度下制备的生物炭表面官能团最为丰富,且随着裂解温度的提高,生物炭表面官能团数量不断下降。     

玉米秸秆炭与炭化温度和时间的关系

[目的]筛选出最适宜炭化温度和时间条件下的生物炭。[方法]以玉米秸秆为生物质炭制作原料,对比研究不同炭化温度(350、450、550℃)和时间(1.5、2.0、2.5 h)制备的玉米秸秆炭的p H、电导率等特性及有机质、氮、磷、钾等元素含量及其间的相互关系。[结果]玉米秸秆炭有机质含量随炭化温度的升高和时间的延长而降低[62.23%(350℃)48.52%(450℃)35.78%(550℃)];在350℃炭化温度下p H随着时间的延长而增大,450和550℃炭化温度下p H基本保持在10左右;电导率随炭化温度和炭化温度的变化不明显,炭化温度350℃对玉米秸秆炭电导率的影响相对较大。玉米秸秆炭中速效钾含量随着温度的升高和时间的延长逐渐增加,全氮和碱解氮则相反,速效磷含量较高,表现出574.53 mg/kg(450℃)493.75 mg/kg(350℃)283.98 mg/kg(550℃)的变化趋势。[结论]350℃(2.5 h)和450℃(2.0 h)制备的玉米秸秆炭的农业利用预期效应较好,农业价值较高。     

高温秸秆生物炭对苯酚的吸附特性研究

为使农作物秸秆得到资源化利用,研究采用慢速热解技术于650℃条件下制备茄子秸秆生物炭和玉米秸秆生物炭吸附剂,以去除废水中的苯酚。吸附实验结果表明,废水中苯酚的初始浓度、吸附温度和时间等因素均能影响生物炭对苯酚的吸附效果。两种秸秆生物炭对苯酚的吸附能力表现为玉米秸秆生物炭茄子秸秆生物炭。两种生物炭对苯酚的等温吸附线符合Langmuir模式和Freundlich模式。     

不同制备条件生物炭对NH_4~+、NO_3~-、PO_4~(3-)的吸附能力初筛

以6种常见农业废弃物:小麦秸秆、玉米秸秆、花生壳、玉米芯、猪粪、羊粪为主要材料,采用限氧裂解法在350℃和550℃条件下制备了12种生物炭,探究生物炭NH_4~+、 NO_3~-、 PO_4~(3-)吸附能力对生物炭原材料和制备温度变化的响应规律。研究发现,上述3种养分离子中,生物炭对PO_4~(3-)的吸附能力最强,12种生物炭平均为4.78 mg/g;其次是NH_4~+,平均为2.52 mg/g; NO_3~-吸附能力最低,平均为1.62 mg/g。秸秆类生物炭表现出较强的NH_4~+和NO_3~-吸附能力,羊粪生物炭对PO_4~(3-)的吸附能力最强。此外,生物炭对NH_4~+的吸附能力随制备温度的升高而降低,生物炭对NO_3~-、 PO_4~(3-)的吸附能力随制备温度的变化受原材料的影响。结合相关性分析发现,生物炭表面含氧官能团是影响其NH_4~+吸附能力的主要因素,灰分含量是影响其PO_4~(3-)吸附能力的主要因子之一。因此,生物炭具备一定的氮磷吸附能力,低温(350℃)秸秆类生物炭适用于NH_4~+吸附,高温(550℃)秸秆类生物炭适用于NO_3~-吸附,羊粪生物炭是PO_4~(3-)的良好吸附材料。     

不同秸秆生物炭对红壤性水稻土养分及微生物群落结构的影响

【目的】研究不同秸秆转化生物炭对红壤性水稻土养分含量及微生物群落结构的影响差异,为土壤改良和秸秆资源的合理利用提供理论参考。【方法】以水稻和玉米秸秆300℃、400℃和500℃裂解得到的生物炭为添加材料,以发育于第四纪的红壤性水稻土为供试土壤,通过135 d室内培育试验,研究秸秆生物炭添加对红壤性水稻土pH、有机碳和养分含量、土壤微生物生物量碳（MBC）的影响,及其对磷脂脂肪酸（PLFA）表征的微生物群落结构的影响。试验共设7个处理：对照（CK）、添加水稻秸秆炭300℃（RB300）、400℃（RB400）、500℃（RB500）和添加玉米秸秆炭300℃（CB300）、400℃（CB400）、500℃（CB500）。【结果】物料类型和制备温度因素显著影响裂解得到生物炭材料的养分含量和化学性质。培育试验表明,两种秸秆生物炭的添加,平均提高土壤pH值0.16个单位;土壤有机碳、速效磷和速效钾水平,分别比对照增加26.1%、20.6%和281.8%。水稻秸秆炭对土壤速效钾水平促进作用较大,而玉米秸秆炭则主要增加速效磷含量。低温裂解秸秆炭（300℃）的添加,并没有显著影响土壤碱解氮和无机氮含量;而添加RB500和CB500处理的碱解氮分别比对照低10.4%和8.1%,硝态氮含量分别比对照高63.6%和100.7%（P＜0.05）。添加生物炭处理,微生物生物量碳和磷脂脂肪酸总量平均比对照增加63.4%和47.5%,但添加300℃秸秆炭处理与对照差异不显著;两种秸秆炭的输入均可以增加革兰氏阴性细菌（G-）、革兰氏阳性细菌（G+）、放线菌和真菌的含量,且不同制备温度处理间的差异表现为300℃＜400℃＜500℃。主成分分析表明,水稻秸秆炭对土壤微生物群落结构的影响较玉米秸秆炭更为显著;不同温度水稻秸秆炭间,群落结构差异明显,而不同温度玉米秸秆炭间没有区分开来。典范对应分析结果表明,生物炭添加可以通过改变土壤性质,间接影响微生物群落结构;其中,土壤速效磷、有机碳和速效钾含量与土壤微生物群落分布显著相关。【结论】水稻和玉米秸秆炭均可以改良红壤性水稻土的酸度,提高土壤养分含量和微生物量水平;两种秸秆炭的添加均改变了土壤微生物群落结构,其中以水稻秸秆炭的影响更为明显。     

蛭石改性水稻秸秆生物炭在土壤中的短期降解

稳定性是生物炭发挥固碳功能的基础,探究生物炭在土壤中的降解特征具有重要的现实意义。以水稻秸秆为生物质原料,在不同炭化温度和蛭石改性条件下制得一系列生物炭,探索其稳定性变化规律,并通过实验室恒温培养试验,研究了蛭石改性和未改性水稻秸秆生物炭在红壤、水稻土中的短期降解行为及其影响因素。水稻秸秆生物炭的碳含量随炭化温度的升高而增加,经蛭石改性后降低了20.3%～32.6%。当炭化温度从300℃升高至700℃时,生物炭的可溶性有机碳(DOC)含量表现为先增后减的变化趋势,在400℃时为最大值,700℃时为最小值。蛭石改性降低了所有生物炭的DOC含量。生物炭的H/C随炭化温度升高而降低,且经蛭石改性后有所降低。与300℃生物炭相比,700℃未改性和蛭石改性生物炭的热损失量分别降低了56.1%和56.8%。蛭石改性使生物炭的热损失量降低14.8%～45.6%。水稻秸秆生物炭的含碳官能团主要由芳香碳、烷氧碳与非取代脂肪烃组成,其中芳香碳含量最高;随着炭化温度的升高,生物炭中的芳香碳含量增加,烷氧碳与非取代脂肪烃含量下降;蛭石改性增加了生物炭中的芳香碳含量。与红壤相比,水稻土中生物炭的碳含量更低;与淹水条件相比,干旱条件下土壤中生物炭的碳含量更低。结果表明,蛭石改性在降低生物炭中碳含量的同时增加了生物炭的稳定性。相比于红壤,生物炭在水稻土中的碳降解速度更快;相比于淹水条件,干旱条件下生物炭的碳降解速度更快。综合来看,蛭石改性为显著影响生物炭在土壤中发生碳素降解的最主要因素,其次为土壤类型,水分状况的影响相对较弱。     

不同原料、热解温度对生物质炭化学性质及结构组成的影响

[目的]本文旨在研究热解温度和原料对生物质炭化学性质及官能团的影响,为优化生物质炭的化学性能提供科学依据。[方法]以小麦、水稻和玉米秸秆为原料,在3种温度(350、450和550℃)下进行热解,分别得到小麦秸秆生物质炭(WB350、WB450和WB550)、水稻秸秆生物质炭(RB350、RB450和RB550)和玉米秸秆生物质炭(CB350、CB450和CB550)。分析这些生物质炭的pH值、灰分含量、阳离子交换量(CEC)、全碳和全氮含量,采用红外光谱法和¹³C核磁共振波谱法分析生物质炭化学结构。[结果]当温度从350℃升至550℃时,小麦、水稻和玉米秸秆炭的pH值和C/N值均显著提高,全氮含量均显著降低;水稻和玉米秸秆炭的灰分含量显著提高,而CEC显著降低。从不同原料来看,当温度为350和550℃时,水稻、玉米和小麦秸秆生物质炭的灰分含量依次递减。同一温度下,玉米秸秆炭的CEC显著高于小麦和水稻秸秆炭的CEC。同一温度下小麦、玉米和水稻秸秆炭的全碳含量依次递减;玉米、水稻和小麦秸秆炭的全氮含量依次递减;小麦、水稻和玉米秸秆生物质炭的C/N值依次递减。随着温度的...     

霜霉属菌一新变种——烟草霜霉茄变种

 本文报道在云南省开远市发现寄生于茄(Solanum melongene L.)的霜霉属菌一新变种,鉴定为烟草霜霉茄变种(Peronospora tabacina Adam. var. solsni Zeng var. nov.)。     

园林花卉真菌病害研究之六

本文报道14种园林花卉植物上12种真菌病害,其中国内新记录5种,国内新寄主植物2种,省内新寄主植物6种,全部种有描述,新记录种附病原图,全部病害按病名、学名、寄主、发病期、分布为害、症状与病原叙述,以供科研、教学、生产上参考。     

木质素磺酸钙活性接枝改性制备高性能无胶纳米纤丝化复合材料

为解决复合材料的制备加工设备特殊、工艺流程繁琐及材料强度低等问题,以木质纤维为原料,通过机械胶膜法将木纤维和木质素磺酸钙有效地复合在一起,再通过热压得到高性能纳米纤丝化复合材料。借助扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)分析复合材料的形貌结构、化学组分的主要基团和元素,对无胶纤维板和纳米纤丝化复合材料的力学指标进行比较,以探索纳米纤丝化复合材料的机械性能。结果表明:木纤维机械胶磨会使木纤维分层分支,无胶热压纳米纤丝化复合材料呈层状结构;木质素磺酸钙与木纤维胶磨后能够有效地粘合在一起,增加表面活性;与无胶纤维板相比,纳米纤丝化复合材料的静曲强度、弹性模量、内结合强度均提高,比纯木纤维板分别提高213%、178%、263%,比胶磨纤维材料分别提高15%、14%、22%;而吸水厚度膨胀率分别降低了51%、22%。     

昆明地区花卉生产温室发展规划探讨

通过对昆明地区花卉生产温室调查和分析,提出昆明地区是我国发展花卉生产温室的首选地区之一.该文在总结昆明地区花卉生产温室现状的基础上,对今后昆明地区的花卉生产温室的发展提出建议:为了昆明地区花卉产业今后的发展,根据昆明地区的具体情况,应大力发展塑膜连栋大棚,以逐步取代现有的竹木结构中小棚;现阶段昆明地区应在引进国外先进栽培技术的同时,结合昆明地区实际,有计划地发展现代化塑料温室.     

园林花卉真菌病害研究之五

 本文报道15种园林花卉植物上15种真菌病害,其中国内新记录5种,云南、四川、新疆、省区新记录10种,国内新记录种有描述附病原图,标本存云南农业大学植物病理研究室真菌标本室(MHYAU).     

霜霉属菌一新变种——烟草霜霉茄变种

本文报道在云南省开远市发现寄生于茄(Solanum melongene L.)的霜霉属菌一新变种,鉴定为烟草霜霉茄变种(Peronospora tabacina Adam. var. solsni Zeng var. nov.)。     

园林花卉真菌病害研究之二(国家自然科学基金资助项目)

 本文报道昆明等地的14种园林植物上18种真菌病害的症状、病原菌、发病期与分布,其中国内新记录1种,省内新记录15种。     

Experimental infectivity of Theileria luwenshuni and Theileria uilenbergi in Chinese Kunming mice

Theileria luwenshuni and Theileria uilenbergi are important tick-borne pathogens and cause substantial losses to the sheep industry in China. The improvement in detection techniques has allowed the identification of multi-homing parasitism in Theileria parasites. Herein we evaluated the experimental infectivity of T. luwenshuni and T. uilenbergi in Chinese Kunming mice by screening blood samples of experimentally inoculated mice by microscopic examination (ME) and PCR. T. luwenshuni infected Chinese Kunming mice and 20 mice inoculated with this parasite were positive by ME and PCR. In addition, T. uilenbergi infected mice and 20 mice inoculated with this species were positive by ME and PCR. However, the number of red blood cells and the levels of hemoglobin of 40 infected mice had no obvious changes in the course of infection. Our results demonstrated the multi-homing parasitism of T. luwenshuni and T. uilenbergi, which were believed to be parasites of sheep and goats. This study was the first to demonstrate the infection of T. luwenshuni and T. uilenbergi in Kunming mice.     

29种园林花卉真菌病害研究

 本文综合报道采自昆明、成都、重庆、桂林等地园林花卉上的29种病原真菌及其所致病害,它们均为大陆首次报告的新记录种,其中15种已在园林花卉真菌病害研究之二、三、五、六中报道有描述与附图,14种将别文报道,现将29种分别按菌名、寄主、病名、分布危害及14种附描述汇总供参考.标本存云南农大真菌标本室(MHYAU).     

Sequence Analysis of mtDNA COIGene and Molecular Phylogeny of Different Geographical Populations of Bemisia tabaci (Gennadius)

Bemisia tabaci(Gennadius) is a serious pest in many cropping systems worldwide and occurs in different biotypes. The mtDNA COI gene of the 12 Bemisia tabaci (Gennadius) populations from different regions and countries were analyzed.Based on mtDNA COI sequences, their biotypes were characterized and phylogenetic relationships among these populations were established with the method of UPGMA. The results indicated the genetic similarity between those populations from Beijing, Zhengzhou, Zaozhuang, Nanjing, Shanghai, Haikou, and the B-biotype populations from California, Texas, Arizona reached 99.8-100%, which meant the nation-wide infested populations of B. tabaci in China in recent years were B-biotypes. Another population collected from Kunming of Yunnan Province showed very high similarity with Q-biotype B. tabaci from Spain and Morocco, which meant the Kunming population was Q-biotype. This is the first report on the invasion of Q-biotype into China.