硝酸活化对风化煤腐植酸的影响

以内蒙古风化煤为研究对象,以硝酸为活化剂,运用容量分析方法研究了低酸用量(煤酸比为1 g∶1 m L)条件下,硝酸质量分数、活化温度、活化时间对风化煤腐植酸活化的影响。结果表明,低酸用量条件下,硝酸质量分数对风化煤腐植酸活化的影响最为明显,活化温度次之,活化时间的影响最小;硝酸活化风化煤腐植酸的最适条件为硝酸质量分数19.5%、活化时间20 min、活化温度60℃;在此条件下,风化煤中水溶性腐植酸含量可由0.5%提高到3.9%,游离腐植酸含量可由14.0%提高到38.7%,相对活化率分别达到680%和176%,说明低用量硝酸处理风化煤提高活性腐植酸含量是可行的。     

生物活化条件对风化煤腐植酸含量的影响

[目的]以山西灵石风化煤煤样为研究对象,研究生物活化条件对风化煤腐植酸含量的影响。[方法]通过培养试验和容量分析方法研究了菌剂用量、培养时间、培养温度和碳源对风化煤腐植酸降解的影响。[结果]结果表明,培养时间由3天延长到6天、9天,无菌剂添加处理,不同活性组分腐植酸含量无明显变化;随菌剂用量的增加,不同活性组分腐植酸含量均呈增加,且水溶性腐植酸增加最多,其次是游离腐植酸,焦磷酸钠提取的腐植酸增加最少;不同培养时间,培养6天时各组分腐植酸含量达到最高;相同菌剂用量下,培养温度影响了风化煤腐植酸的降解,其中30℃培养下不同活性组分腐植酸含量高于25℃和35℃;增加麸皮和秸秆粉配比中秸秆粉的比例明显地提高了水溶性腐植酸的含量。[结论]在特定条件下生物活化能够提高风化煤腐植酸的降解率,为风化煤腐植酸肥料的生产提供依据。     

超声波对不同风化煤腐植酸含量及其结构的影响

以山西省4个不同来源不同特性风化煤为研究对象,采用不同的功率、固液比、活化温度进行超声活化试验,测定其活化前后风化煤中游离腐植酸含量及活性官能团含量。结果表明,超声波能提高风化煤中游离腐植酸含量,且不同来源不同特性风化煤所适用的最佳超声工艺参数不同,游离腐植酸含量占总腐植酸含量较少的风化煤(1、5号风化煤)需要较大功率(160 W)条件才能达到最佳效果,但对超声时加水量需求较少(固液比1∶4);游离腐植酸含量占总腐植酸含量较多的风化煤(7、10号风化煤)在较小功率(120 W)条件下就能达到最佳效果,但对超声时加水量需求较多(固液比1∶8);超声温度对不同风化煤活化效果影响均较小。超声波活化可显著提高风化煤中活性基团含量,改变风化煤表面结构。     

超声波活化风化煤腐植酸的影响研究

腐植酸是一种大分子有机物质,在工业、农业、医药、环保等领域具有广阔的应用前景。煤质腐植酸在我国是一种潜在的有机资源,储量丰富,但其活性较低,需经活化提纯后才能用于腐植酸产品的制备。该实验利用超声波活化风化煤腐植酸,对比了不同水煤比、超声波功率、超声时间对风化煤中游离腐植酸产率的影响。结果显示,风化煤腐植酸的最佳活化条件为水煤比8:1、超声波功率200W、时间25min。     

超声波-KOH联合提取腐植酸工艺研究

风化煤是矿源腐植酸的主要来源之一,其提取工艺会直接影响其提取效果。为了提高矿源腐植酸的提取率,研究采用超声波的预处理方法,与KOH溶液共同提取风化煤中的腐植酸,探讨KOH溶液浓度、水煤质量比、超声波功率、活化温度、活化时间对风化煤中游离腐植酸提取率的影响,并采用红外光谱对提取物进行表征。结果显示,提取腐植酸的最佳工艺参数为:KOH溶液浓度2%,固液比1∶8,超声波功率150 W,提取时间30 min,温度45℃,该条件下,水溶性腐植酸的含量为22.81%,提取率达到65.32%。研究结果可为矿源腐植酸的提取及工业化发展提供理论依据。     

腐植酸复混肥对玉米产量及土壤肥力的影响

采用田间试验法,研究不同腐植酸含量的腐植酸复混肥对玉米生物性状、产量、经济效益、氮素利用率及土壤肥力的影响。结果表明,随着腐植酸含量的增加,玉米穗长、穗围、百粒质量均有不同程度增长;产量、产投比较CK和NPK处理呈增长趋势;腐植酸与无机复混肥配施还可显著增加玉米根、茎秆和籽粒中的氮含量,促进根和茎秆中的氮向籽粒中转移,氮素利用率较NPK处理提高11.93～23.37百分点;腐植酸在改良土壤方面具有重要意义。综合考虑玉米产量和氮素利用率,复混肥中含有20%～25%的腐植酸为玉米的最佳肥料。     

活化剂对富钾页岩、钾长石的活化效果及作用机理

【目的】综合利用我国丰富的非水溶性钾矿,以缓解我国钾肥市场"供-需"矛盾.【方法】通过水浸提和盆栽试验,比较了活化剂QN对富钾页岩和钾长石的活化效果,并通过X衍射分析活化剂QN对富钾页岩和钾长石的作用机理.【结果和结论】水浸提试验结果表明,在QN比例0.1%~10.0%范围内,富钾页岩、钾长石的活化效果不同,随QN比例的增加,活化页岩的水溶性钾释放量先增加后下降,1.0%QN活化页岩的水溶性钾累积量最高;活化钾长石的水溶性钾含量则随QN比例的增加而增加,QN比例为10.0%时的水溶性钾累积量最高.盆栽结果表明,活化页岩的玉米生物量显著高于富钾页岩,而与氯化钾的生物量相当;活化钾长石处理的玉米生物量与钾长石处理差异不显著,且显著低于氯化钾活化页岩处理.X衍射结果分析表明,QN活化富钾页岩和钾长石的作用机理是Na+与K+间的交换反应,活化页岩中新增的钠盐有K0.96Na0.04Al Si3O8、Na4Al2Si6O17·2H2O和Na6Pb O4,活化钾长石中新增的钠盐为Na3Mn(PO4)(CO3).     

高表面活性矿物对磷矿粉的活化及其对玉米苗期生长的影响

用不同方法对加入高表面活性矿物的磷矿粉进行活化处理,在石灰性土壤上的玉米苗期土培试验结果表明,不同活化处理对玉米苗期的生长、磷效率和土壤有效磷等指标产生了显著影响,高表面活性矿物对磷矿粉的活化具有明显的效果。在所有活化处理中,磷矿粉+高表面活性矿物4(MPR4)处理有利于作物地上部的生长,而磷矿粉+有机活化剂(MPR5)处理有利于根系的发育;MPR4处理的地上部生物量最高,比磷矿粉(PR)增加20.73%,为水溶性磷肥(SP)的92.68%;MPR5处理的根系生物量最高,比磷矿粉直接施用处理增加30.74%,为水溶性磷肥(SP)的115.86%。磷矿粉经高表面活性矿物活化后可显著提高植株的磷吸收效率,但不利于磷的利用;磷矿粉经高表面活性矿物活化后可明显增加土壤有效磷含量,活化处理磷矿粉可使土壤有效磷比PR平均增加0.98mg/kg,其中最佳活化处理可使土壤有效磷比PR增加2.05mg/kg。     

生物-化学联用对钾长石的活化效果及其肥效

采用解钾菌和活化剂联用技术，研究不同用量活化剂和处理方式对钾长石的活化效果，通过X射线衍射和玉米盆栽试验探究生物-化学联用的活化机理及其肥效。结果表明，不同解钾菌（YC602、YC605和YC606）与活化剂QN联用对钾长石中水溶性钾和有效钾的释放均有效果，YC602提升效果最佳。选定YC602与QN进行优化试验，其中T1处理（5%QN+100 ℃烘干+YC602）和T3处理（3%QN+水浸泡+200 ℃烘干+YC602）活化效果较好，提高活化剂用量有利于水溶性钾和有效钾的释放。培养时间对于有效钾的释放影响不大，而水溶性钾含量以培养24 h效果最佳。盆栽试验结果表明，减少50%氯化钾施用的条件下，联用技术T2A处理组可有效促进玉米生长。淋溶试验表明，联用技术可有效减少钾素淋溶流失，肥效较持久。联用活化技术在常温常压条件下就可提高钾长石的有效性，明显降低活化成本，并可大幅减少氯化钾用量，具有减量增效和绿色环保的优势。     

菌株F75风化煤降解特性研究

【目的】利用微生物能有效提高风化煤类物质的转化效率。由于地理环境和形成年代及条件的差异,使得风化煤理化性质差异较大,直接影响了微生物的降解作用,所以明确微生物菌株对不同风化煤的降解特性能有效提高其转化效率。【方法】本研究以3个不同来源的风化煤样为研究材料,筛选了具有降解作用的微生物菌株F75并进行鉴定。【结果】在固体和液体培养条件下,从风化煤样的各腐植酸含量及结构的变化上分析菌株对其的降解特性。菌株F75对3个风化煤样均有降解作用,经鉴定为黑曲霉。液体培养条件下,风化煤YF01和YF09在190~280 nm的吸收曲线较对照呈现先增加后减少的趋势,而风化煤YF06则呈现较对照一直增加的趋势,且3个风化煤样均在小于205 nm时有明显的加强。红外光谱分析显示菌株F75对风化煤YF01的作用集中在碳链的缩短上,表现为失重率较高;对风化煤YF06和YF09的作用集中在羧基官能团上,表现为水溶性腐植酸和黄腐酸含量的增加。固体培养条件下,菌株F75对风化煤YF06的游离腐植酸含量提高明显;菌株F75对3个风化煤样的水溶性腐植酸含量和黄腐酸含量均有明显提高,其中对风化煤YF09中水溶性腐植酸含量的增加呈主导作用,而对风化煤YF06中黄腐酸的含量有一定的消耗作用。【结论】菌株降解风化煤的作用在失重率和腐植酸类物质含量上因不同的风化煤样而存在不同的主导作用,可以指导风化煤进一步的转化生产。     

钝化剂处理对玉米与伴矿景天间作下植株生长及镉累积特征的影响

为了探讨玉米与伴矿景天间作与钝化剂处理对植株Cd吸收积累特征的影响,通过盆栽试验,将6种复配钝化剂[石海剂(LS)、石磷剂(LP)、石殖酸(LH)、海磷剂(SP)、海殖酸(SH)、磷殖酸(PH)]施用在Cd污染土壤中后种植玉米,间作超富集植物伴矿景天(Sedum plumbizincicola)进行研究。结果表明,玉米与伴矿景天间作与单作相比较,玉米单株生物量显著上升了12.2%～52.4%,玉米植株Cd含量显著降低了10.0%～38.9%,玉米Cd转运系数显著降低,伴矿景天单株生物量显著上升了20.3%～73.4%;两种种植模式中,石海剂处理下的玉米单株生物量最大,玉米茎叶中Cd含量最低,符合国家饲料卫生标准,玉米Cd累积量较对照显著降低;间作模式中,石海剂和石殖酸处理下,伴矿景天单株生物量和Cd累积量最大。石海剂+玉米与伴矿景天间作的联合修复模式可以运用在Cd污染农田土壤修复中达到边修复边生产的目的。     

施用腐殖酸对夏玉米产量和氮效率的影响

【目的】研究施用腐殖酸对夏玉米产量、氮肥利用及经济效益的影响,为提高氮肥的增产效益,减少氮肥对生态环境的污染提供理论指导。【方法】在河南潮土区冬小麦-夏玉米轮作制度下,于2014年始在河南省博爱县开展田间定位试验,共设置单施磷钾肥、常规施肥、常规施肥+腐殖酸、常规施肥减氮15%+腐殖酸、常规施肥减氮30%+腐殖酸5个处理。研究不同氮肥运筹下夏玉米植株生长状况、产量及产量构成要素、氮素吸收、累积及分配、氮肥利用效率及经济效益的影响。【结果】单施磷钾肥处理与常规施肥处理相比,茎粗、穗长、穗粗、叶面积指数分别降低4.61%、8.55%、6.20%、26.91%,秃顶长增加21.60%。常规施肥较单施磷钾肥处理穗粒数、百粒重、产量分别增加8.01%、10.85%、44.45%,籽粒氮含量及氮累积量分别降低6.67%、54.07%。另外常规施肥处理产值、纯收益、产投比较单施磷钾肥处理分别增加44.45%、59.80%、43.84%。施用氮肥可以促进夏玉米植株的生长,提高夏玉米茎粗、穗长、穗粗、叶面积指数,大幅度提高夏玉米的产量,增加各部位氮素含量及累积量,进一步提高夏玉米产值、纯收益和产投比。配施腐殖酸较常规施肥处理相比可以有效改善夏玉米的农艺性状,提高夏玉米的产量,促进植株对氮素的累积和提高氮肥的利用率。其中,以常规施肥减氮15%+腐殖酸处理效果最佳,与常规施肥相比,株高、茎粗、穗长分别增加3.73%、2.30%、0.12%,秃顶长度降低22.45%,产量增加12.88%,籽粒氮含量、籽粒氮累积量、地上部总氮累积量、收获指数分别增加2.68%、25.98%、10.70%、13.79%,氮肥农学效率、氮肥偏生产力、氮肥贡献率、氮肥利用率分别增加57.46%、28.84%、22.23%、59.86%,纯收益增加8.66%。在常规施肥减氮15%的条件下配施3 000 kg·hm~(-2)腐殖酸,可有效增加夏玉米的产量,提高氮肥利用效率;但减氮30%的条件下会导致夏玉米产值和收益降低。【结论】氮肥对夏玉米的生长发育具有重要的作用,不仅可以促进夏玉米的生长发育,还可提高产量、提高植株各部位氮含量及累积量,促进氮元素的吸收及分配,提高氮肥利用率。但是过量和少量施用氮肥都会引起经济效益和生态环境效益的降低。在施用腐殖酸的基础上,适宜的氮肥用量才能获得较高的产值和收益。常规施肥减氮15%+3 000 kg·hm~(-2)腐殖酸是本研究区域最佳的施肥模式,在促进夏玉米生长发育的同时,进一步提高夏玉米产量及构成要素,促进植株对氮素的吸收及利用,提高氮肥利用率,增加夏玉米产值及纯收益。对实现现代化农业生产的高产高效、资源节约和生态环境保护具有重要的意义,是值得推荐的肥料运筹方式。     

新型水溶肥料对茶叶产量与生化成分影响的灰色关联度分析

为了探讨不同类型新型水溶肥料对云南茶叶产量与生化成分的影响,应用灰色关联度分析模型对6种新型水溶肥料(含腐植酸水溶肥料、含氨基酸水溶肥料、大量元素水溶肥料、微量元素水溶肥料、含海藻酸水溶肥料和含调节剂水溶肥料)在茶叶生产上的应用效果进行评价。结果表明,从产量性状与生化成分角度看,微量元素水溶肥料增产效果最好,较CK(喷清水处理)增产13.13%;其与理想新型肥料的关联度值最大,加权关联度为0.873 7,等权关联度为0.905 4。从茶叶生产经济效益分析角度看,喷施含腐植酸水溶肥料的产值与利润最高,较CK增加利润5 613.75元/hm2。综合产量、生化成分和经济效益三方面的效果,建议茶叶生产上使用微量元素水溶肥料和含腐植酸水溶肥料。     

增效复合肥减氮施用对小麦-玉米产量和养分效率的影响

为了探明增效复合肥减氮施用对小麦-玉米产量和养分效率的影响, 2017-2020年度在安徽省涡阳县布置不同增效复合肥及其减氮施用的田间试验。试验共设置9个处理,分别为不施肥（CK）、常规复合肥（CF）、腐殖酸复合肥（HF）、氨基酸复合肥（AF）、海藻酸复合肥（SF）、常规复合肥减氮20%（CR）、腐殖酸复合肥减氮20%（HR）、氨基酸复合肥减氮20%（AR）和海藻酸复合肥减氮20%（SR）。结果表明：不减氮处理小麦和玉米3年的平均产量高低顺序分别为AF > SF> HF > CF、SF > HF> AF> CF;减氮处理小麦和玉米3年的平均产量分别为AR > SR > HR > CR、HR > SR > AR > CR;周年平均产量SF > AF > HF > AR > SR > HR > CF > CR,增效复合肥减氮处理较增效复合肥不减氮处理周年产量下降6.37%,较CF处理周年产量增加3.51%,较CR处理周年产量增加10.40%。施用增效复合肥的处理小麦穗粒数较CF处理平均增加19.30%,施用增效复合肥的处理玉米穗粒数较CF处理平均增加5.80%,增效复合肥减氮处理较增效复合肥不减氮处理小麦、玉米穗粒数分别下降3.40%和2.60%。养分效率是衡量小麦、玉米吸收利用肥料效果的重要指标,小麦季增效复合肥不减氮的处理氮、磷和钾肥利用率较CF处理平均提高了10.32%,增效复合肥减氮处理与CR处理相比,氮、磷和钾肥吸收利用率平均提高了7.94%,增效复合肥处理小麦季平均肥料农学效率、偏生产力较CF处理分别提高了3.19和3.17 kg·kg^-1,减氮20%后,施用3种增效复合肥的处理肥料农学效率、偏生产力较CR处理分别提高3.10和3.15 kg·kg^-1;玉米季增效复合肥不减氮的处理氮、磷和钾肥吸收利用率较CF处理平均提高了7.35%,增效复合肥处理玉米季肥料的农学效率、偏生产力较CF处理分别提高了0.97和0.66 kg·kg^-1,减氮20%后,施用3种增效复合肥的处理较CR处理氮、磷和钾肥吸收利用率分别提高了4.87%、4.71%和9.03%。综上,试验条件下增效复合肥较普通复合肥等养分条件下能显著提高小麦、玉米的产量和养分效率,增产主要体现在增加小麦和 玉米穗粒数;增效复合肥减氮施用条件下,小麦季较普通复合肥处理呈现增产,玉米季呈现减产,而周年产量表现为减肥稳产。     

水溶肥中添加聚天冬氨酸和黄腐酸钾对芹菜产量及经济效益的影响

[目的]明确聚天冬氨酸(PASP)和黄腐酸钾(FA)在芹菜上的施用效果。[方法]以冲施清水及金正大20–20–20水溶肥作为对照,将0.20%FA、0.50%PASP、0.20%FA与0.50%PASP复配增效剂添加到金正大20–20–20水溶肥中对芹菜进行冲施,研究不同处理对芹菜农艺性状、产量和经济效益的影响。[结果]与空白对照相比,冲施水溶肥和水溶肥中添加PASP和FA及复配使用均可明显改善芹菜的农艺性状,提高芹菜的产量和经济效益。株高增加6.50~15.00 cm,茎粗增加0.43~0.60 cm,单株重增加0.07~0.23 kg,产量提高14.50%~48.66%。其中,以0.50%PASP与0.20%FA复配处理效果最好,经济效益最高,比冲施金正大20–20–20水溶肥收益增加40 380元/hm~2。[结论]水溶肥中添加PASP和FA在芹菜及其他蔬菜上有广阔的应用前景。     

不同用量风化煤腐殖酸对玉米根系的影响

【目的】 我国风化煤腐殖酸储量丰富,腐殖酸含有多种活性官能团,其对植物生长发育具有重要意义。当腐殖酸施于土壤时,根系对腐殖酸的响应是促进植物生长的最初动力。因此,研究腐殖酸对玉米根系生长发育的影响机制,可为风化煤腐殖酸资源的高效利用和作物的增产提质提供理论依据。【方法】 采用霍格兰营养液溶液培养试验,供试玉米品种为郑单958,待玉米幼苗长至两叶一心时移到营养液培养盆钵中缓苗1 d,外源添加不同添加量（0、5、10、15和20 mg C·L ^-1）腐殖酸,研究其对玉米生物量、根冠比、根系形态以及根部养分状况的影响。 【结果】 （1）腐殖酸可显著增加玉米根系和地上部干物质量、根冠比、根系活力和根系TTC还原总量,较对照分别平均提高42.31%、19.33%、18.18%、46.54%和81.01%。（2）腐殖酸可改善玉米根系的形态,其处理玉米总根长、总根数量、根体积、根表面积和平均直径分别比对照平均提高13.51%、16.74%、69.62%、14.68%和49.28%。（3）添加腐殖酸可增加玉米根系的轴根数、轴根长度和侧根数,腐殖酸处理分别比对照提高16.28%、21.65%和16.80%。（4）随腐殖酸添加量的增加,对玉米根系生长的促进作用呈现先升高后降低的变化,以中等浓度（10 mg C·L ^-1）腐殖酸对玉米根系的作用效果最明显,其根干物质量和根系活力分别比对照提高了69.36%和69.07%。（5）腐殖酸处理（尤其是10 mg C·L ^-1）可有效增加玉米根系糖类、碳水化合物、脂类物质、蛋白质、多肽和氨基酸类物质等的含量。 【结论】 添加腐殖酸可明显增加玉米干物质量和根系活力,增加根冠比,改善根系形态,有效增加玉米根系主要化学组分的含量。本试验条件下,中等浓度（10 mg C·L ^-1）的腐殖酸对玉米根系的促进作用最好。     

侵入性水生生物质的快速资源化利用研究

为了解决泛滥成灾的侵入性水生生物质所引发的环境生态问题,采用亚临界水热降解工艺对新鲜水生生物质进行快速资源化利用研究;试验以水葫芦、水浮莲和花鸟市场的绿色垃圾混合物为研究对象,在3L高温高压反应釜中考察不同的处理温度(150～280℃)和停留时间(0～60min)等水热条件对这2种水生生物质模型物水热资源转化为有机肥料的影响。结果表明:通过该工艺可以很好地将水葫芦和混合生物质转化为安全、稳定的有机肥料;处理得到的有机肥料产量随处理温度和停留时间的增加而减少;生物质材料中的纤维素和半纤维素组分随处理温度和停留时间的增加而被快速降解转化,但木质素在本研究试验所设置的温度和时间参数内不能被降解;对制成的肥料养分特性分析表明,用水葫芦和混合生物质制成的有机肥料具有较高的腐植酸质量分数(最高分别可达38.29%和41.76%)和氮磷钾总养分质量分数(最低值仍分别可达4.1%和3.0%),是一种良好的生态型有机肥料,具有很好的生态和社会效应。     

不同腐殖酸菌肥及其对高粱种子生长发育的影响

利用已筛选的放线菌菌株AG7与风化煤作用,提高风化煤中游离腐殖酸含量,制备一种腐殖酸菌肥.以腐殖酸的提高率确定其最佳培养条件：培养温度为28℃、培养混合液的初始pH值为6、培养转速为160r/min.在最佳培养条件下,风化煤和菌液以不同的比例混合,初步确定其腐殖酸提高率较高的比例为250g∶500mL（风化煤∶菌液）.对初步得到的腐殖酸菌肥、市场上销售的化学法腐殖酸肥和风化煤进行了植物生长的对比试验,研究其对植物生长的刺激作用.考察了不同腐殖酸肥对高粱种子的发芽率、株高及鲜重的影响.初步得到腐殖酸菌肥在适宜浓度下,对高粱种子的发芽及生长有一定的促进作用.     

腐殖酸和腐殖酸有机肥对玉米产量及粗蛋白质含量的影响

通过小区试验,研究了不施肥、施化肥、风化煤与化肥配施、腐殖酸有机肥施用对玉米干物质积累、籽粒产量、粗蛋白质含量、氮磷肥偏生产力以及氮磷肥农学效率的影响。结果表明,不同施肥能显著提高玉米干物质积累、籽粒产量及粗蛋白含量。风化煤与化肥配施、腐殖酸有机肥施用较单施化肥显著提高了玉米根系干质量、秸秆质量、行粒数、每穗粒数、籽粒产量、粗蛋白质含量、氮磷肥偏生产力以及氮磷肥农学效率;腐殖酸有机肥较单施化肥显著提高了玉米穗轴质量、穗行数,对玉米百粒质量影响不显著。