钙镁型秸秆生物炭肥缓释性能及其对玉米生长的影响

化肥的一次施用量过大造成面源污染,给生态环境带来了诸多负面影响,功能化生物炭是构建化肥缓释的重要材料,是生物炭基缓释肥开发的一条途径。该研究以玉米秸秆为炭原料,鸡蛋壳为钙原料,基于热解转化技术耦合氮磷的同步富集制备钙镁型秸秆生物炭肥(Ca/Mg-BCF)。通过温度和pH值对Ca/Mg-BCF缓释性能的影响试验、缓释动力学和淋溶模拟试验等,研究了Ca/Mg-BCF的缓释性能;结合表征技术,初步揭示其缓释氮磷的机理;利用盆栽试验考察了该炭肥与传统化肥对玉米生长影响。结果表明:Ca/Mg-BCF对N和P的缓释作用明显优于化肥(CF),Ca/Mg-BCF对N和P的释放率(5.90%和8.68%)在缓释48 h后,分别比CF降低了88.10个百分点和74.22个百分点;淋溶试验证明,Ca/Mg-BCF对N和P的累积释放率呈现缓慢增长的趋势;Ca/Mg-BCF对养分的释放受温度(10～40℃)的影响较小,其对N和P的释放分别在pH值为1～7和3～10之间较为平稳。Ca/Mg-BCF对N和P的缓释性能,主要受多种作用协同控制,包括鸟粪石等晶体的溶解速率、磷酸根的再沉淀、静电吸引以及生物炭的限域效应等...     

纳米SiO2表面接枝及其在原位乳液聚合体系中的分散稳定性

用湿法改性方法将硅烷偶联剂接枝在纳米SiO2表面上,并分析了pH值、反应时间、反应温度及硅烷偶联剂的加入量对接枝效果的影响,继而讨论了接枝后的纳米SiO2在原位乳液聚合过程中的分散稳定性.结果表明,较佳的改性工艺条件为:pH值为3~4,反应温度为80℃,反应时间为120 min,硅烷偶联剂的加入量为纳米SiO2重量的10%左右.接枝了硅烷偶联剂的纳米SiO2,能够使乳化剂聚集在其表面上,形成“胶束”区域,从而提高了在乳液聚合体系中的分散性和稳定性.     

Chemically and biologically activated biochars slow down urea hydrolysis and improve nitrogen use efficiency

Biochar is considered a potential technology to enhance chemical fertilizer use efficiency through intensification of the interactions between nutrients and the functional groups on biochar surfaces. However, little is known about how the application of activated biochars mixed with urea influences nitrogen(N) mineralization and crop performance in paddy fields. Here, a sawdust-derived fresh biochar (FBC)(ca. 400?C) was activated chemically with 15%hydrogen peroxide and biologically with a nutri...     

环氧功能化纳米二氧化硅反应性研究

采用红外(FT-IR)、差热分析(DSC)对环氧功能化纳米二氧化硅进行了表征.结果表明,改性纳米二氧化硅上的环氧基团仍保持了其反应性,在聚合物基体聚丙烯或聚苯乙烯中的固化反应其反应机理没有发生变化.     

纳米二氧化硅表面功能化及其表征

采用自由基聚合接枝法,用甲基丙烯酸缩水甘油酯(glycidyl methacrylate,GMA)表面处理纳米二氧化硅,在其表面引入反应性环氧基团,对影响接枝反应的各种因素,包括单体浓度、引发剂浓度、反应温度和反应时间等进行了研究.结果表明,通过控制单体浓度可有效调控纳米二氧化硅的接枝率.采用红外(FT-IR)、热重分析(TGA)、光电子能谱(XPS)、透射电镜(TEM)等对改性纳米二氧化硅进行了表征.     

改性蒙脱石修复镉污染对水稻根际土壤酶活性的影响

为探讨钝化修复重金属Cd污染土壤中改性蒙脱石的使用对水稻根际与非根际土壤Cd活性、酶活性等的影响,采用盆栽试验通过袋式根际箱装置种植水稻,并对土壤施加巯基-蒙脱石复合材料、蒙脱复合调理剂材料及巯基复合材料。结果表明：3种材料以0.5%的量施入后,糙米Cd浓度分别降低43.6%、25.9%和36.0%;Cd有效态浓度在根际土壤中分别降低55.3%、12.0%和35.2%,在非根际土壤中分别降低54.9%、9.76%和35.4%。蒙脱复合调理剂材料能提高土壤中过氧化氢酶、脲酶活性,巯基复合材料能提高土壤中脲酶活性,巯基-蒙脱石复合材料能提高非根际土壤中蔗糖酶活性。施加修复材料后,水稻根际土壤磷酸酶活性显著高于非根际土壤。研究表明,这3种改性蒙脱石钝化材料降低了Cd在根际土壤中的活性,有效地固定了土壤中的Cd,降低了水稻对镉的吸收,同时提高了土壤酶的活性,改善了Cd污染的水稻根际土壤环境质量。     

Response of maize (Zea mays L.) to potassium nano-silica application under drought stress

Abstract

To investigate the influence of potassium nano-silica (PNS) on maize plant under drought stress including non-stress (NS), moderate drought stress (MDS) and severe drought stress (SDS), a factorial experiment was conducted with completely randomized blocks with three replications. Drought stress decreased the concentrations in the shoot of phosphor (P), calcium (Ca), iron (Fe), zinc (Zn), manganese (Mn) and silica (Si) and nitrogen (N), P, Ca, Fe, Zn, copper (Cu), Mn and Si concentrations of seed. There was an increase in the concentration in the N seed and shoot potassium (K) concentration under drought stress. It was observed that applying PNS increased nutrient absorption. The highest concentration of N in the seed was obtained at 100?ppm PNS. The highest concentrations of seed K and N, Cu, Mn and Si in the shoot were found when 200?ppm of PNS was applied. Applying PNS had no significant effect on the concentrations of P, Ca, sodium (Na) and Cu in the seed, and of Ca and Na in the shoot. These findings demonstrate that the application of PNS can limit the negative effects of drought stress and improve plant’s resistance against drought stress.     

纳米二氧化硅复合材料的应用研究进展

介绍了纳米SiO2的性质,阐述了纳米SiO2复合材料的研究进展,并展望了纳米SiO2的应用前景。     

稻壳烧制纳米二氧化硅装置

通过折回平行的螺旋推进器布局结构实现稻壳定向运动，采用从空心转轴中央通入供给燃烧的空气和燃烧筒外包裹冷却水层的方式实现稻壳的可控温度燃烧。燃烧过程连续进行，燃烧余热回收利用预热供给燃烧的空气，提高燃烧效率和能量利用率，烧制好的成品能迅速脱离高温环境得到冷却。保证稻壳灰的活性，并可以实现规模化生产。机器除应用于低温稻壳灰的烧制外，还可应用于高温稻壳灰与炭化稻壳等相关稻壳产品的生产，以及其他有机质的燃烧与炭化，具用较强的实用性。     

纳米SiO2对水稻稻瘟病的抗病效应及对水稻生长发育的影响

以纳米SiO2为硅源,以抗稻瘟病的水稻品种"农大18号"和感稻瘟病的水稻品种"蒙古稻"为材料,测定了纳米SiO2对水稻抗瘟效应及水稻生长发育的影响。试验结果表明:纳米SiO2处理的抗病品种和感病品种的病情指数分别比不施硅处理下降了30.98%和51.03%,抗病品种的相对防治效果达到了54.93%,而感病品种的相对防治效果达到了73.47%。施硅减轻了病级和病情指数,增强了水稻对稻瘟病的抗性,在感病品种"蒙古稻"上表现尤为明显。水稻在施用纳米SiO2后,不仅可显著提高叶片叶绿素含量,增大叶片净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度,使水稻叶片的光合作用增强,而且可以增加新生根系的根数和最长根长,提高根系活力吸收面积,同时水稻叶面接触角增大,叶倾角减小,真菌附着减少,利于水稻正常生长。