海带水热碳化产物改良滨海盐碱土壤研究

发布时间：2021-11-27 13:32

　　针对滨海盐碱土壤营养贫瘠的问题,利用海带水热碳化后的水热炭和水热碳化液改良土壤.水热炭最佳预处理工艺条件为温度50℃、洗涤时间5 min、料液比1∶10,经过此水洗工艺后的水热炭对种子发芽指数有明显的提升.水热碳化液经过5种不同方式发酵产生发酵液,确定流加10次的发酵液对土壤肥力提升效果最佳.结果表明:单独添加水热炭能明显提升土壤的速效氮、有效磷的含量,但是对速效钾的含量提升无明显作用,而单独添加发酵液可以同时提升土壤的速效氮、有效磷和速效钾的含量.通过考察土壤的蔗糖酶、脲酶和脱氢酶活性,说明水热炭和发酵液联合使用明显强于单独施用水热炭或发酵液的肥力效果. 

【文章来源】：大连理工大学学报. 2019,59(04)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

图１常温水洗次数对种子发芽指数的影响Ｆｉｇ．１Ｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｗａｓｈｉｎｇａｔｒｏｏｍ

ｉｎ、料液比１∶１０，对海带水热炭的抑制性去除效果最好，具有的肥力最高．表４正交实验方案Ｔａｂ．４Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｒｏｔｏｃｏｌ编号温度／℃时间／ｍｉｎ料液比种子发芽指数／％１５０３１∶１０１９２２５０５１∶２０１７７３５０１０１∶３０１２６４７５３１∶２０１１７５７５５１∶３０１４５６７５１０１∶１０１５２７１００３１∶３０１１２８１００５１∶１０１４８９１００１０１∶２０１４０预处理前后水热炭的红外光谱分析如图２所示．预处理前后水热炭吸收峰相似，说明官能团基本相同．预处理后水热炭的峰强度明显减弱．３４２０ｃｍ－１处的吸收峰是羟基峰（Ｏ—Ｈ）伸缩振动，２９２０ｃｍ－１处的吸收峰为Ｃ—Ｈ伸缩振动，水洗后的水热炭该波长峰强减弱，说明经过预处理后部分有机质减少．１６００和１４５０ｃｍ－１两个吸收峰为苯环结构的特征峰，峰强减弱，说明部分芳香族物质减少．而海带水热碳化过程中，２２０℃条件下主要是海藻酸、褐藻多糖硫酸酯进行分解，产生部分芳香烃、糠醛，会对种子产生抑制性［７］．以上结果表明水热炭中的有害芳香物质经温水洗涤后，含量减少，从而可以去除水热炭对种子发芽的抑制性．图２预处理前后水热炭的红外光谱图Ｆｉｇ．２ＦＴＩＲｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆｈｙｄｒｏｃｈａｒｓｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ后续实验对比了预处理前后水热炭的用量对种子发芽指数的影响，如图３所示．洗涤后的水热炭对种子发芽指数呈促进作用，

物质减少．而海带水热碳化过程中，２２０℃条件下主要是海藻酸、褐藻多糖硫酸酯进行分解，产生部分芳香烃、糠醛，会对种子产生抑制性［７］．以上结果表明水热炭中的有害芳香物质经温水洗涤后，含量减少，从而可以去除水热炭对种子发芽的抑制性．图２预处理前后水热炭的红外光谱图Ｆｉｇ．２ＦＴＩＲｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆｈｙｄｒｏｃｈａｒｓｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ后续实验对比了预处理前后水热炭的用量对种子发芽指数的影响，如图３所示．洗涤后的水热炭对种子发芽指数呈促进作用，投加比例为２％时促进效果最为明显．图３水热炭预处理前后对种子发芽指数的影响Ｆｉｇ．３ＥｆｆｅｃｔｏｆｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｈｙｄｒｏｃｈａｒｓｏｎｓｅｅｄＧＩ２．２海带水热碳化液的甲烷发酵处理将水热碳化液进行以下两种方式发酵：（１）水热碳化液不添加水热炭发酵；（２）水热碳化液添加水热炭进行发酵．将上述发酵液经不同程度的稀释，加入土壤中，对种子发芽指数的影响如图４所示．实验结果表明：两种形式的发酵液对种子发芽指数呈促进作用，当稀释至ＣＯＤ为３００ｍｇ·Ｌ－１时，具有最强的促进效果．未加炭发酵液施入土壤５４３第４期吴昊等：海带水热碳化产物改良滨海盐碱土壤研究

【参考文献】：
期刊论文
[1]生物炭对盐渍化农田土壤的改良效果研究进展[J]. 王凡,屈忠义.  北方农业学报. 2018(05)
[2]沼灌负荷对紫色土土壤酶活性及氮、磷迁移的影响[J]. 余薇薇,谢明扬,朱家悦,杜邦昊,杨伦.  河南农业科学. 2018(05)

硕士论文
[1]滨海盐碱地土壤水盐对棉花功能叶生理特性及产量品质的影响[D]. 李端生.南京农业大学 2016



本文编号：3522393