秸秆还田与施肥方式下淮河流域安徽段灰潮土氮素淋失特征

为揭示农田灰潮土的氮素淋失特征,采用室内试验槽土壤淋溶试验,设无秸秆+不施肥(CK)、无秸秆+常规施肥(SF)、秸秆破碎填埋10 cm+常规施肥(JGF)、秸秆原状覆盖+不施肥(JG0)、秸秆破碎填埋10 cm+不施肥(JG10)、秸秆破碎填埋20 cm+不施肥(JG20)6种处理,综合研究坡度为5°时不同施肥方式及不同秸秆还田方式下总氮(TN)、总溶解性氮(TDN)、硝态氮(NO■-N)和铵态氮(NH■-N)的淋失特征。结果表明：不同处理下各形态氮素累积淋失量均在前期最大,秸秆配施化肥较单施化肥能够降低NO■-N及NH■-N淋失比例,减少土壤氮素的淋失。秸秆还田可抑制氮素淋失,且抑制效果表现为JG10> JG20> JG0。JG10能有效抑制TN及NH■-N的淋失率,JG20能有效抑制TDN及NO■-N的淋失率。氮素大部分以溶解态无机氮淋失,秸秆填埋越深,溶解性无机氮淋失量越小。研究结果对减少农田灰潮土氮素淋失量及控制农业非点源污染具有实际意义。     

作物秸杆还田对土壤养分含量的影响

农业生产中大量使用化肥等造成利用率降低、环境污染严重。农作物秸秆中含有大量氮、磷、钾及其他微量元素。秸秆还田可以提高土壤有机质、改善土壤结构、增加土壤肥力，但不同作物品种不同产量水平条件下秸秆还田对土壤肥力产生的作用有所不同。通过两年试验得出棉花、小麦、玉米不同产量水平条件下的经济系数、秸杆还田量、秸杆养分还田量及秸杆还田后土壤养分含量的变化情况，为精准施肥、培肥地力提供理论依据。     

重金属镉胁迫下秸秆还田对水稻光合特性的影响

通过模拟重金属污染并在土壤中施用油菜、小麦秸秆,研究不同秸秆处理对水稻在重金属胁迫下的生长及光合特性影响。结果表明:油菜和小麦秸秆处理均显著提高了水稻的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率;小麦秸秆处理显著提高了水稻的生物量;油菜秸秆处理对地上部和地下部的淀粉及可溶性总糖含量均无显著影响,但小麦秸秆处理显著提高了地上部的淀粉和可溶性总糖含量,降低了地下部的可溶性总糖含量。因此,秸秆施用有利于提高水稻对重金属的抗性,不同秸秆效果不同。     

3种不同原料生物油主要化学成分的GC-MS分析

以玉米秸、麦秸和棉秆为原料,采用自制固定床热裂解反应器,在400、450、500和550 ℃等4个温度下进行了热裂解液化实验,获得了3种物料的生物油。反应温度为500 ℃时,3种生物质热裂解产油率最高。采用气质联用仪测定了500 ℃热裂解得到的3种原料生物油的化学组分和含量。结果表明,生物质原料种类对生物油的化学成分及含量的影响比较显著。每种原料制取的生物油都存在自己独有的化合物且含量也存在一定的差异,但主要化学族类大体相同。玉米秸热裂解油中酮类物质最多,酸类次之;麦秸和棉秆热裂解油中酸类物质居多,酮类物质次之。     

玉米秸秆还田及腐熟剂对小麦产量、土壤微生物数量和酶活性的影响

通过田间小区试验,研究了玉米秸秆还田配施腐熟剂对土壤理化性状、微生物数量、酶活性及小麦产量的影响。结果显示,与秸秆未还田处理（CK）相比,秸秆还田（T1）和秸秆还田配施腐熟剂处理（T2）显著降低了土壤容重,提高了根际土壤细菌和放线菌数,以及土壤脲酶、中性磷酸酶和蔗糖酶活性,进而提高了土壤有效养分和有机质含量,最终产量分别显著提高了10.33%和13.46%;此外,T2与CK相比,降低了根际土壤真菌数,提高了土壤过氧化氢酶和脱氢酶活性,而T1处理的差异不明显。结果表明,秸秆还田可通过改善土壤微生物群落的数量和多样性来调节土壤酶活性和养分含量,优化根际生长环境,促进小麦生长。其中,秸秆还田配施腐熟剂的处理效果最佳,可在北方玉米种植区推广应用。     

Pretreatment of biomass by torrefaction

Agricultural biomass has some drawbacks such as high moisture content, low energy density and wide distribution and as a result, the cost of transport and storage are high. Moreover, raw biomass has poor grindability so its use in a pulverized boiler or entrained flow gasifier is difficult. Torrefaction is a mild pyrolysis process carried out at temperatures ranging from 200°C to 300°C to deal with these problems. The cotton stalk and wheat straw were torrefied in a fix-bed reactor at moderate temperatures (200°C, 230°C, 250°C, 270°C and 300°C) under N₂ for 30 min. The biomass chars after torrefaction had higher energy density and improved grindability characteristics compared with raw biomass and they also showed hydrophobic characteristics. The volatiles consist of a condensable fraction and a non-condensable fraction. The former mainly contained water and tar (organic products but mainly acetic acid). The non-condensable products are typically comprised of CO₂, CO and a small amount of CH₄ and even trace H₂. The volatiles increased with an increase in the torrefaction temperature but the solid yield and the energy yield decreased. However, the grindability and energy density of the biomass char showed great improvement. A kinetic study on the generation of the main non-condensable gases was undertaken and we conclude that the gases are formed by parallel independent first-order reactions. Characteristic kinetic parameters for the generation of each gas were determined.     

玉米秸秆液化产物中酚类物质的测定

为获得生物质液化产物中酚类物质总含量,以浓硫酸为催化剂,苯酚为液化剂,采用微波辅助的方法液化玉米秸秆;采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测定液化产物的组成成分,红外光谱(FT-IR)分析玉米秸秆、液化残渣及液化产物的主要官能团变化,化学试剂法测定液化产物中酚类物质总量.结果表明:利用化学试剂法测定的液化产物中酚类物质总含量为52.0 mg/L,GC-MS测定液化产物中的芳香族有机物相对含量较高,为49.16%,以酚类化合物为主.FT-IR分析表明,液化过程中玉米秸秆基本上被完全降解液化,说明液化产物中的酚类物质主要来自于木质素.     

重庆地区7种生物质的成分分析及热重实验

对重庆地区的玉米秆、玉米芯、高梁秆、稻秸、麦秸、黄桷树、竹子等7种生物质进行了工业成分分析与干基化学组成分析,并用热重分析仪对7种生物质的热解特性进行了热重实验．通过对热失重曲线分析,研究了生物质种类、加热速率、样品粒径、压力对生物质热解特性的影响,得到了最大热解速率对应温度及反应活化能、频率因子等热解反应动力学参数,     

一株降解小麦秸秆丝状真菌的筛选、鉴定及初步研究

利用涂布平板法从腐烂秸秆及枯枝烂叶中分离出71株丝状真菌.通过比较菌株秸秆粉降解产物对小麦生长的促进作用,获得一株可有效降解秸秆并促进小麦生长的菌株2-5-2.对其进行形态分析和rRNA序列鉴定,结果显示,该菌株为木霉属真菌.该菌株可产生纤维素酶、木质素酶、半纤维素酶、几丁质酶、蛋白酶、壳聚糖酶.平板对峙培养显示,该菌对多种病原真菌的生长有抑制或阻碍作用.固态发酵培养时,纤维素酶、半纤维素酶酶活在第11d达到最高;第28d,纤维素降解率达到21.13%,半纤维素降解率达到28.53%.     

土壤砷污染对大豆砷含量与分布的影响

通过土壤加砷盆栽大豆实验,利用氢化物发生-分光光度法测定大豆和土壤的砷含量,以研究土壤砷污染对大豆砷含量及其分布的影响.结果表明,大豆根、茎和籽粒砷含量均与土壤加砷水平呈极显著的线性相关,并呈根〉茎〉籽粒的规律.大豆收获后,土壤砷含量与土壤加砷水平呈极显著的线性相关,土壤砷的残留率在82%以上,与土壤加砷水平呈极显著的对数相关.大豆根、茎和籽粒的富砷量均与土壤加砷呈极显著的二次函数相关关系,大豆茎的富砷量是根富砷量的3.4~8.1倍,是籽粒富砷量的2.8~4.6倍.大豆吸收的砷有82%以上存在于地上部分,但大豆对土壤加砷的利用率只在万分之几.大豆富砷量和大豆对土壤砷的利用率均以茎最高,而富集系数则为根〉茎〉籽粒.总之,大豆砷含量受土壤砷水平决定,籽粒含砷量最低有利于砷污染土壤的利用,土壤砷污染具有长效性.     

禾谷丝核菌生物学的研究——Ⅲ.寄主范围

作者以大麦和小麦粒为禾谷丝核菌的培养基质,繁殖菌种,接入经用福尔马林消毒的土壤,分别播种经用0.1％升汞水消毒的30种植物的种子或幼芽,测定出19种植物为该菌的寄主。并记载了各种寄主植物的发病症状和出现症状的生育期。     

农业秸秆燃烧特性及动力学分析

选用华中地区典型的农业秸秆（麦秆、稻秆、棉秆以及林业枝条）为研究对象,在热重／差热综合热分析仪（TG-DTA）上研究它们的燃烧特性,并采用非等温积分法（Coats-Refern）分析秸秆的燃烧动力学特性．研究发现：农业秸秆易着火和燃尽,燃烧过程主要包括挥发分的析出燃烧（200-360℃）和固体焦炭的燃烧（360～500℃）．动力学分析表明：挥发分的析出较容易,所需活化能较小（〈100kJ／mol）,而固体焦炭的燃烧较难,活化能达150kJ／mol以上．对于不同的秸秆,麦秆和稻秆较易着火燃烧,而棉秆和枝条相对难以着火燃烧,这与其物质组成与化学结构的不同有关．     

作物生长对土壤苯并[a]蒽(BaA)污染的响应

为认识作物生长与土壤多环芳烃污染的关系,进行土壤加入苯并[a]蒽(BaA)种植大豆和小麦的盆栽试验,利用气相色谱-质谱检测技术分析土壤BaA的含量.结果表明,同对照相比,本试验的土壤BaA处理剂量对大豆生长影响不显著,而土壤加入BaA 50 mg kg-1时,显著降低了小麦籽粒的产量和总生物量,降低率达36.6%和23.2%.作物收获后,土壤BaA的残留浓度与加入量成显著的正相关,并呈裸土种小麦土种大豆土,种小麦和大豆后土壤BaA的含量分别比裸土低14%~21%和32%~37%.从去除率来看,低浓度下的去除率大于高浓度,种植物土壤的去除率大于裸土,种大豆土壤的去除率大于种小麦土壤.     

几种生物质热重曲线的分析

试验研究检测了玉米秸秆，小麦秸秆的热解特性．并对几种生物质的热解过程进行了分析．差热曲线的计算分析表明，生物质热解反应是一个一级反应过程，据此获得了生物质的动力学参数——频率因子和活化能，最后得到生物质的热解动力学方程．     

复合生物质燃烧性能的数值模拟及实验

为探究复合生物质的燃烧性能,以圆筒形燃烧室的锅炉为例,利用FLUENT软件建立数学燃烧模型,并选取玉米秸秆、棉秆、木屑和稻秆4种生物质作为模拟燃烧的燃料。分析4种生物质单独燃烧时燃烧室中心截面的温度分布,结合分析结果将玉米秸秆分别和木屑、稻秆按照不同的质量配比方案进行混合燃烧模拟,并对4种生物质及复合生物质做单烧及混烧实验验证。研究结果表明：4种生物质燃烧时燃烧室中心截面最高温度的排序为玉米秸秆>棉秆>木屑>稻秆,玉米秸秆的最高温度比其它3种生物质高100K以上;生物质的燃烧性能受一次风速、风温及自身含水率的影响较大;混烧明显好于单烧,实验验证玉米秸秆与木屑、稻秆的最佳质量配比分别为3:1、7:3,此时燃烧室中心截面的最高温度混烧比单烧分别提高90K和92K,且复合生物质提高了单一生物质的燃烧性能。     

麦秸秆水泥土强度特性的初步试验研究

将天然麦秸秆加入水泥土中,提出了麦秸秆水泥土的基本概念。考虑水泥土龄期、水泥掺入比、麦秸秆长度、加筋率、麦秸秆形状等影响因素,通过试验初步研究了麦秸秆水泥土的无侧限抗压强度和抗折强度。结果表明,龄期和水泥掺入比对麦秸秆水泥土强度的影响与普通水泥土类似,麦秸秆长度对麦秸秆水泥土无侧限抗压强度和抗折强度的影响规律差异较大;在低加筋率下,可以保持麦秸秆水泥土强度变化不大;麦秸秆形状对麦秸秆水泥土强度的影响也极小,可忽略不计。最后分析了麦秸秆水泥土的作用机制,掌握了麦秸秆水泥土的基本特性。     

生物质燃烧对长春市区细颗粒物影响分析

为确定长春市周边地区生物质燃烧对市区细颗粒物污染的影响,采用2013年秋季至2014年冬季长春市劳动公园和净月潭公园2个监测点位的细颗粒物成份谱分析数据,以K~+为指示性指标,OC为参考性指标确定了长春市区细颗粒物污染在春秋季与生物质燃烧呈现强相关关系。而对于长春市市区,生物质燃烧影响为外来源影响,主要来自周边地区农田秸秆的露天焚烧。应结合长春市自然经济区域特点制定有效的管控措施应对春秋季节的秸秆集中大量焚烧,以减轻对长春市区细颗粒物污染的影响。     

预处理对大豆秸秆纤维素性质影响的研究

对大豆秸秆纤维素预处理过程的影响因素进行了探索,对预处理前后大豆秸秆的物理结构变化、化学成分变化及预处理条件对酶解产糖的影响进行了研究．研究结果表明,粉碎结合氨处理对大豆秸秆酶解产糖影响较大,较适宜的预处理条件为大豆秸秆粉碎至140目,10％氨处理24h．     

不同热解温度下生物质废弃物制备的生物质炭组成及结构特征

以玉米秸秆、 树枝和树叶3种生物质废弃物为原料, 分别采用差热/热重分析(TG/DTG)、 红外光谱(FT IR)、 Boehm滴定及X射线衍射（XRD）方法考察热解温度为350,550,750 ℃时制备的生物质炭结构及组成特征. 结果表明： 玉米秸秆原料的热稳定性最低, 热解过程中质量损失最大, 其次是树枝和树叶; 玉米秸秆原料的XRD谱弥散程度最大, 构成炭的微晶层数相对较少; 不同原料在相同温度制备的生物质炭, 其单位质量含有的表面官能团种类和总量相近, 但pH值差别较大, 其中玉米秸秆制成的生物质炭pH最大; 随着温度的升高, 相同原料制备生物质炭的芳香化程度增加, 表面官能团总量减少, pH值升高, 纤维素和半纤维素特征峰消失, 结构趋于石墨微晶.     

覆麦秸对盐碱地小麦生长及产量的效应

地表覆麦秸和深埋麦秸能明显提高耐盐小麦德抗９６１的出苗率和冬前分蘖数,并使其单株鲜重、株高、公顷穗数、穗粒数、旗叶面积、旗叶鲜重、旗叶干重、旗叶净光合速率显著增加,Ｎａ＾＋／Ｋ＾＋比降低,最终使小麦产量显著增加。地麦覆麦秸和深埋麦秸使耐盐小麦品种德抗９６１的产量构成因素明显大于对照,使前两者的每公顷产量分别达４４２２．４５ｋｇ、３７６９．９５ｋｇ,而对照的只有２８５０ｋｇ。因此,选择耐盐品种,地表