[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~(13)C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。随着温度的升高，生物质炭中各种芳香族官能团含量增多，脂肪族官能团含量减少。温度为550℃时，水稻秸秆生物质炭的—CH_2和SiO_2的吸收振动强于玉米和小麦生物质炭，水稻、小麦和玉米秸秆炭的芳香性指数依次递减；当温度为350℃时，水稻、玉米和小麦秸秆炭的烷基指数依次递减。[结论]不同温度和原料制备的生物质炭中，550℃热解温度下的生物质炭具有较高的pH值，故推荐施用550℃热解的生物质炭来改良酸性土壤；玉米秸秆生物质炭的CEC较高，有利于提高土壤的肥力水平；而水稻秸秆生物质炭在350℃热解温度下含有较高的灰分含量和较多的脂肪族官能团，而在550℃热解温度下芳香性指数较大，其可能是同时增强土壤肥力和实现土壤固碳减排的潜在良好材料。

【目的】探究不同有机物料输入对土壤化学性质和土壤微生物数量的影响,筛选最佳碳源物质输入量,指导有机物料合理利用,为板结黏质土壤改良提供重要的理论参数。【方法】采用大田试验方法,设置农家肥组（N）、生物炭组（T）、生物菌肥组（J）、商品有机肥组（S）、矿源黄腐酸钾组（H）5个不同有机物料组,每组设置50%推荐量、100%推荐量和150%推荐量3个梯度处理,以不施用有机物料为对照（CK）,测定不同处理土壤化学性质和微生物数量,探讨5种不同有机物料（碳源物质）对黏质土壤化学性质和微生物数量的影响。【结果】（1）与对照相比,不同有机物料处理均能降低土壤盐分含量、p H和电导率,其中矿源黄腐酸钾和生物菌肥处理的抑盐效果较好。（2）与对照相比,不同有机物料处理均能提高土壤中有机质、全氮、水解氮、有效磷和速效钾含量,其中生物菌肥、生物炭、农家肥处理的效果较好。（3）农家肥处理对土壤细菌和放线菌数量有较好的提升效果,生物炭处理对土壤真菌数量有较好的提升作用。【结论】综合各有机物料对土壤化学性质和微生物数量的影响,农家肥是该试验区较适宜的黏质土壤改良剂,推荐用量为36 t/hm²。

【目的】探究不同原料、炭化温度和生物质炭不同组分对植物生长的影响，进而揭示生物质炭的增产机制。【方法】分别以木屑和玉米秸秆为原料，在350、450、550℃下裂解得到生物质炭。采用热水浸提法将生物质炭中的可溶性组分（浸提液）与难溶性组分（炭骨架）分离。通过盆栽试验，研究不同生物质炭及组分对小白菜生长的影响。【结果】添加玉米秸秆生物质炭及其各组分处理下，小白菜地上部生物量平均为16.1 g/盆，显著高于添加木屑生物质炭及其各组分（13.0g/盆）和对照处理（13.5 g/盆）。与地上部生物量类似，添加玉米秸秆生物质炭及其各组分处理下小白菜根长、根表面积、根体积和根尖数等形态学指标较木屑生物质炭和对照处理显著改善。添加炭骨架处理下小白菜地上部生物量平均为16.5 g/盆，较添加原状生物质炭和浸提液分别提高26.9%和17.9%。添加炭骨架处理下小白菜根长、根表面积、根体积和根尖数较添加浸提液处理分别提高64.1%、51.1%、38.3%和80.0%。不同炭化温度裂解得到的生物质炭对小白菜地上部生物量和根系生长无显著影响。与添加原状生物质炭处理相比，添加炭骨架处理下小白菜地上部氮含量提高25.9%，而磷和钾含量分别降低39.7%和14.1%。添加玉米秸秆生物质炭及其各组分处理下土壤pH、有机碳、全氮、速效磷和速效钾含量较添加木屑生物质炭处理分别提高0.1个单位、20.3%、19.1%、29.1%和189.2%。与添加原状生物质炭相比，添加生物质炭骨架处理下土壤有机碳、全氮、速效磷和速效钾含量分别降低14.6%、6.6%、41.3%和55.1%，土壤pH升高0.13个单位；而添加生物质炭浸提液处理下土壤有机碳、全氮和速效磷含量分别降低49.8%、18.9%和24.2%，土壤pH和速效钾含量无显著变化。相关分析表明，不同处理下小白菜地上部生物量与根长、表面积、平均直径、根体积、根尖数等根系形态指标和土壤pH呈正相关，与小白菜地上部磷含量呈负相关。【结论】生物质炭制备原料和组成是影响植物生长的重要因素，玉米秸秆生物质炭较木屑生物质炭有更好的增产效果；玉米秸秆生物质炭经热水浸提后再添加至土壤中有更好的增产效果。生物质炭中可溶性组分对根系生长的促进作用是生物质炭增产的主要机制，而可溶性组分对根系促生作用与原料、制备温度和其本身物质组成密切相关。

对大叶、厚荚、卷荚、马占和黑木等5种不同品系相思木材的灰分、综纤维素、α纤维素、半纤维素、1%NaOH抽出物、苯醇抽出物、多缩戊糖、木质素、相对结晶度等主要化学组成及变异进行了系统的研究,揭示了5种不同品系间相思木材主要化学组成的变异及差异性。研究结果表明:在5种品系的相思木材中大叶相思、厚荚相思和马占相思木材具有基本相同的化学组成;而厚荚相思与卷荚相思、黑木相思之间,马占相思与卷荚相思之间以及卷荚相思与黑木相思之间的主要化学组成均存在不同程度的差异显著性。大叶、厚荚、卷荚、马占和黑木相思木材的综纤维素含量分别为:71 25%、70 84%、75 47%、72 38%和71 77%;α纤维素含...

【目的】明确淹水对连作辣椒土壤环境的影响，为减轻辣椒连作障碍提供技术依据。【方法】以安徽和县的大棚内连作辣椒进行连续3年的淹水和不淹水土壤为研究对象，以不淹水为对照，采用流动分析仪、qPCR荧光定量技术和Miseq测序技术探究淹水对辣椒连作土壤化学性质和微生物群落结构的影响；同时以辣椒为试材，采用体外培养皿法验证淹水和不淹水土壤对辣椒种子萌发和幼苗生长的影响。【结果】土壤淹水处理显著降低了土壤EC值、有机质、硝态氮、铵态氮、速效钾和有效磷的含量。荧光定量结果表明土壤淹水处理显著增加了细菌菌群丰度（P<0.05），但降低了真菌菌群丰度。高通量测序结果表明，微生物群落组成在门水平上，淹水处理显著增加了放线菌门（Actinobacteria）和Myxococcota的相对丰度，降低了厚壁菌门（Firmicutes）和被孢霉门（Mortierellomycota）的相对丰度；在属水平上，淹水处理降低了潜在病原菌镰孢菌属（Fusarium）相对丰度并与土壤硝态氮呈显著正相关，增加了潜在固氮菌属中的固氮弧菌属（Azoarcus）、芽单胞菌属（Gemmatimonas）、Sideroxydans、Candidatus＿Solibacter、藓杆菌属（Bryobacter）及潜在有益菌属Aspergillus和枝顶孢霉属（Acremonium）的相对丰度，并与土壤硝态氮呈显著负相关；土壤硝态氮含量显著影响土壤细菌和真菌的群落结构。培养皿试验结果表明，淹水处理土壤中的辣椒种子发芽率、幼苗鲜重和根长显著高于不淹水处理土壤。【结论】辣椒连作土壤淹水处理显著降低了EC值，降低了潜在病原菌和增加了潜在有益菌丰度，但土壤速效养分含量显著降低。同时，土壤淹水有利于辣椒种子萌发与幼苗生长，有利于缓解辣椒连作障碍。

为综合评价热裂解温度和原料类型对生物炭品质的影响，选取了3类不同来源的17种生物质原料，分别在600、800、1 000℃下热裂解为51种生物炭。基于生物炭在重金属污染治理的应用，采用主成分分析法分析热裂解温度和原料类型对生物炭的理化性质的影响，并通过相关性分析筛选出了生物炭的核心指标；基于获得的核心指标，再采用灰色关联度（RI）综合评价这51种生物炭在修复重金属污染方面的综合品质潜力。结果表明与热裂解温度相比，原料类型对生物炭的理化性质影响更大。筛选所选取的9个评价指标，确定出炭率、比表面积、氢碳摩尔数比、酸性官能团含量和灰分含量为生物炭品质评价的核心指标。此外，随着热裂解温度的升高，生物炭的灰色关联度升高，1 000℃下的高大禾草类生物炭，如竹（RI=0.697）、南荻（RI=0.676）和柳枝稷（RI=0.671）等生物炭的综合评价指数高，说明这3种生物炭具有更大的应用潜力。

为研究施肥对毛竹根区土壤生物化学性质的影响 ,在浙江省临安市牧家桥毛竹林中布置了施肥试验。研究结果表明 :施有机肥显著增加了毛竹林间土壤和竹蔸根区土壤的细菌和真菌数量 ,全有机肥 (菜籽饼 1 50 0kg·hm- 2 )和 1 / 2有机肥 (菜籽饼 750kg·hm- 2 +硫酸铵1 68 8kg·hm- 2 +过磷酸钙 97 5kg·hm- 2 +氯化钾 1 6 2kg·hm- 2 )处理林间土壤细菌数分别是对照区的 2 2 0倍和 1 72倍 ;竹蔸根区分别是对照区的 1 91倍和 1 60倍。全有机肥和 1 / 2有机肥处理林间土壤真菌数分别是对照区的 1 98倍和 1 ...

随着全球能源需求的快速增长和环境与可持续发展问题的日益突出，生物质资源作为化石能源的补充受到了广泛关注。通过快速热解技术，将生物质资源转化为同时具有经济和环境效益的液体生物油备受重视。然而，通过直接热解得到的生物油存在化学组分繁多、产率低、品质差等问题。在快速热解之前对生物质进行酸处理，可以有效去除生物质中碱/碱土金属元素(AAEMs)含量，显著改变生物质的形貌结构，极大改善生物油产品的组分分布，增加如左旋葡聚糖等高附加值化合物的产率，有效提升生物油品质，更有利于生物油的分离提纯和后期的高值化利用。总结分析了国内外学者对生物质进行不同酸处理后的热解研究现状，讨论了酸处理及联合酸处理对生物质形貌结构、AAEMs含量、热解过程及热解生物油的影响，为生物质资源化利用和转化提供了思路，对生物质热解酸处理技术的研究和改进提供了参考。

以蚕沙为原材料,采用缺氧热解法在300、500和700℃下制备生物质炭,研究生物质炭施入Cd、Pb单一污染和复合污染潮土(Cd浓度5 mg/kg,Pb浓度350 mg/kg)后,土壤性质及土壤中Cd、Pb化学形态的变化,探讨生物质炭对土壤重金属的钝化效果。结果表明:添加生物质炭培养45 d后,土壤p H值和SOC含量随着生物质炭热解温度升高而逐渐增大。同时,生物质炭的施入显著降低了土壤Cd、Pb的弱酸可提取态含量,提高了残渣态含量,钝化效果明显。不同热解温度生物质炭对3种污染潮土中Cd、Pb的钝化效果均为:蚕沙-700>蚕沙-500>蚕沙-300。添加700℃蚕沙生物质炭,在Cd、Pb单一污染...

为提高生物质炭化炉的炭化效率,采用间接加热炭化方式对粉碎后的废弃树枝进行炭化,研究一次进风量、炭化温度、炭化时间等因子对炭化效果的影响,优化炭化工艺参数。结果表明:控制炉内炭化温度约500℃、炭化时间保持12h左右、一次进风量为5 000mm2、烟囱高度为2m时,炭化收成率、碳素率和炭化物性能都维持在较高水平。

[目的]研究不同温度(360和500℃)处理下的生物质炭与土壤质地(壤土和砂土)对0~30 cm土层铵态氮含量动态变化及土壤-烟株体系氮素表观损失量的影响,旨在探讨利用生物质炭改良植烟土壤技术途径。[方法]用蒸渗仪种植烟草,研究8种处理(RCK1:壤土,不施肥;RCK2:壤土,施化肥;RT1:壤土,施化肥,施360℃生物质炭;RT2:壤土,施化肥,施500℃生物质炭;SCK1:砂土,不施肥;SCK2:砂土,施化肥;ST1:砂土,施化肥,施360℃生物质炭;ST2:砂土,施化肥,施500℃生物质炭)不同土层NH_4~+-N含量的动态变化,并分析氮素表观损失量。[结果]在砂土中,低温炭处理显著提高了0~30 cm土层NH_4~+-N含量平均值,比对照高22.32%,其中0~10 cm土层NH_4~+-N含量增加显著,为36.88 mg·kg-1,比对照增加了31.82%;高温炭处理显著减少了0~30 cm土层NH_4~+-N含量平均值,比对照低10.79%,其中0~10 cm与10~20 cm土层NH_4~+-N含量均降低。在壤土中,NH_4~+-N含量平均值显著低于砂土。2种生物质炭处理下壤土0~30 cm土层NH_4~+-N含量与对照相比均无显著差异。低温炭与高温炭处理0~10 cm土层NH_4~+-N含量显著低于对照,分别减少了12.17%和25.34%,而10~20 cm土层NH_4~+-N含量分别比对照增加了2.48%和13.38%,20~30 cm土层NH_4~+-N含量分别比对照增加了32.14%和38.84%,且高温炭比低温炭表现更明显。施用生物质炭能减少土壤-烟株体系的氮素表观损失量,低温炭比高温炭效果更好。各处理(RT1、RT2、ST1、ST2)分别比各自常规施肥对照减少了40.27%、34.10%、68.73%和54.05%(P

　在宁夏固原上黄试验区,对灌木林地、农地、天然草地、果园和人工草地上5种土壤的化学性质进行了分析,并探讨了土地利用方式对土壤化学性质的影响。结果表明:1碱解N表现为灌木林地>农地>人工草地>天然草地>果园;全N表现为天然草地≈灌木林地>农地>人工草地>果园;速效P为果园>农地>天然草地>人工草地>灌木林地;速效K为天然草地>果园≈农地>人工草地>灌木林地;有机质表现为天然草地=农地>灌木林地>人工草地>果园;阳离子交换量(CEC)为灌木林地>人工草地>农地>天然草地>果园;不同利用方式间pH差异不大。2不同种植年限的灌木林地和天然草地上土样间变异性较大,农地次之,而果园各土样间变异性不大。3在...

2018年,在湖南省郴州市桂阳烟区,设置5种施肥处理:CK(常规施肥)、T1(常规+高碳基肥料)、T2(常规+高碳基肥料+枯草芽孢杆菌)、T3(常规+高碳基肥料+哈茨木霉)、T4(常规+高碳基肥料+枯草芽孢杆菌+哈茨木霉),测定植烟土壤全碳、全氮、速效磷、速效钾含量,使用高通量技术分析土壤微生物多样性及群落结构特征,探究高碳基肥料配施微生物菌剂对植烟土壤化学性质和微生物群落的影响。结果表明:1)与CK相比,T2、T3、T4的土壤全氮含量分别提高20%、28%、28%,均与CK存在显著差异,施高碳基肥料处理的土壤硝态氮含量分别提高48.70%、49.90%、89.18%、111.72%,均与CK存在显著差异;2)与CK相比,各处理细菌OTU数量分别降低8.17%、10.03%、17.40%、14.04%,其中T3、T4与CK间存在显著差异,T2和T3间细菌Chao1、ACE指数均存在显著差异,T1和T2间真菌Shannon、Simpson指数存在显著差异;3)与CK相比,T1对各优势菌门相对丰度的影响不显著,T2、T3的放线菌门相对丰度分别提高79.86%、41.88%,T3的硝化螺旋菌门相对丰度降低29.31%;T2的壶菌门相对丰度提高107.31%,T4的担子菌门相对丰度提高86.86%,均与CK差异显著,各处理对土壤微生物群落结构的影响不稳定,对细菌、真菌的影响效果不相同;4)相关性分析表明,土壤优势菌群相对丰度与全氮、铵态氮、速效钾含量呈显著相关,说明高碳基肥对土壤化学性质的改变影响了土壤优势菌群的丰度。

对江西省14个毛竹主产区的毛竹材化学性质进行试验与研究.结果表明:不同立地条件对竹材化学性质有一定的影响,在不同立地条件下,竹材的纤维素含量比较稳定,受立地因子影响较小;综纤维素含量为73.6%,土壤厚度对竹材综纤维素含量影响差异显著;土壤厚度、腐殖质厚和母岩对木质素的影响差异显著;影响戊聚糖含量的主导因子依次为海拔、腐殖质厚和土壤厚度;影响冷水抽出物含量的主导因子依次为海拔、速效P和腐殖质厚,且海拔对冷水抽出物影响差异显著,并随海拔、速效P、有机质以及速效N含量的增大而增大,随腐殖质厚增大而减少;影响1%N aOH抽出物含量的主导因子有母岩、海拔、腐殖质厚和速效K,其中母岩对1%N aOH抽...