沼渣替代草炭的栽培基质特性及其对番茄生长的影响

以沼渣作为草炭的替代材料,研究不同配比沼渣对栽培基质理化性质及其对番茄农艺性状和产量等的影响,探究沼渣替代草炭作栽培基质的可行性,以及沼渣替代草炭作栽培基质的最佳配比。结果表明:沼渣替代草炭后提高了栽培基质的容重、pH、EC、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量,而最大持水量、田间持水量、毛管孔隙和总孔隙度降低。沼渣替代草炭后栽培基质容重为0.17~0.34 g/cm^(3),总孔隙度为61.87%~68.88%,非毛管孔隙度在11.87%~15.42%,pH在5.67~5.94,EC值在0.21~3.85 mS/cm,CK、T_(1)、T_(2)和T_(3)处理的栽培基质的理化性质均在适宜范围,而T_(4)处理(沼渣∶蛭石∶珍珠岩=6∶2∶2)的栽培基质EC值超过3.49 mS/cm,不适宜作栽培基质。沼渣替代草炭的栽培基质显著降低了番茄的株高、茎粗和叶绿素含量(P<0.05),且沼渣替代草炭的比例越高,番茄的株高、茎粗和叶绿素含量越低。但随着作物的生长,这种差异逐渐降低。沼渣替代草炭的栽培基质的番茄单果重和单株结果数低于CK。结合番茄的农艺性状和产量,CK(草炭∶蛭石∶珍珠岩=6∶2∶2)的番茄的株高、茎粗、叶绿素含量、单果重以及单株结果数高于T_(1)、T_(2)和T_(3)处理,最适宜作为番茄栽培基质。但基于沼渣消纳的考虑,沼渣替代草炭比例低的T_(1)处理(沼渣∶草炭∶蛭石∶珍珠岩=2∶4∶2∶2)的栽培基质也较适合在番茄栽培中推广应用。

考虑有机质含量及分解度的草炭土导热系数模型改进

土壤导热系数是决定土层传热性能的主要参数,影响到地温分布、土壤环境及作物生长。高有机质土的导热系数受到有机质组分直接影响,而目前土壤导热系数模型缺乏对有机质含量及分解度的考虑。该研究采用稳态比较法测定了未冻结及冻结状态下的草炭土导热系数,分析了不同层位原状草炭土性质对导热系数的影响,对比了10余种土体导热系数计算模型对草炭土的适用性,并以此提出了改进模型。结果表明:1)各层位草炭土在未冻结状态下导热系数相近(0.51~0.66 W/(m·K)),而冻结后导热系数层间差异明显(1.00~1.62 W/(m·K)),表明冻结极大地改变了土体物质组成,而有机质含量及分解度显著影响着土体的传热性质;2)考虑了干密度及组分权重的土体导热系数模型对草炭土的预测适用性更佳,但准确度仍然难以达到理想效果;3)基于土体性质的影响程度及计算模型的原理,引入草炭土有机质含量O_(c)及分解度D_(d)计算草炭土导热系数,建立了改进模型,提高了参数模型准确率(R^(2)>0.75)。研究成果可为季冻草炭土分布区的农业耕作及工程建设提供参数依据,同时可作为高有机质土体热物理性质研究的理论参考。

生物炭替代草炭对生菜生长和营养品质的影响

为探究生物炭替代草炭用于生菜无土栽培的可行性,以草炭、珍珠岩和蛭石栽培基质为对照(CK),用体积分数5%(BS5)、10%(BS10)、15%(BS15)、20%(BS20)的生物炭替代草炭栽培生菜,分析生菜生长和营养品质指标的变化及其与基质性质的相关关系。结果表明:5%~20%生物炭替代草炭后,各处理基质的容重和碱解氮含量显著降低,总孔隙度、通气孔隙度、速效磷、速效钾、微生物生物量和酶活性显著升高。生物炭替代草炭后,生菜的生长状况均优于对照,地上部和根系干质量分别较对照增加了29.31%~67.24%和50.00%~158.33%;同时,各处理生菜的根系活力、叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白和维生素C含量均显著高于对照。RDA分析结果显示,基质的容重、通气孔隙度、碱解氮、速效磷、速效钾是影响生菜生长和营养品质的主要理化性质因子,而微生物生物量碳、蔗糖酶活性、脲酶活性、微生物生物量氮是影响生菜生长和营养品质的主要微生物学性质因子。研究表明,生菜栽培基质中5%~20%的草炭由生物炭替代是可行的;生物炭主要通过改善基质的孔隙状况、提高养分循环酶活性和有效养分含量来促进生菜的生长和营养品质的提升。

基于单轴密闭压缩试验的草炭离散元参数标定

为了提升穴盘播种过程中草炭装盘、压穴、覆料的仿真准确性,基于草炭的物料特性,选择Edinburgh Elasto-Plastic Adhesion(EEPA)模型在EDEM软件中建立草炭离散元仿真模型,通过单轴密闭压缩和虚拟仿真试验对草炭参数进行标定。通过物理试验测得草炭密度、粒径分布和接触参数,应用Plackett-Burman Design和最陡爬坡试验设计显著性分析试验,发现草炭间恢复系数、静摩擦因数、草炭切向刚度因子和剪切模量影响显著。应用Central Composite Design试验建立响应值与4个显著性参数的二次多项式回归模型,以单轴密闭压缩20%、50%轴向应变对应的轴向压力3.83、91.45 N为目标值对显著性参数进行寻优,得到最优组合为:草炭间恢复系数0.202、草炭间静摩擦因数0.595、切向刚度因子0.667、草炭剪切模量0.613 MPa。最后将该参数组合下的仿真值与实测值进行对比验证,在轴向应变范围20%~50%内实测值与仿真值的平均误差约为8.08%。相对误差在轴向应变40%左右达到最大值,为15.34%。结果表明基于响应面法标定的EEPA模型参数可用于离散元仿真研究。

茜草炭的质量标准提升研究

目的 在现行中国药典中茜草炭标准的基础上增加薄层鉴别和含量测定。方法 该研究于2022年6—8月以10批茜草和相应的茜草炭为研究对象,鉴别研究采用薄层色谱法,含量测定采用液相色谱法。结果 茜草炭薄层色谱中,在与异茜草素对照品色谱相应的位置上,显相同颜色的荧光斑点,可明显区分茜草和茜草炭;含量测定以异茜草素为指标,在8.2~820.0mg/L范围内与峰面积呈线性关系(r=0.999 9),精密度、稳定性和重复性良好(RSD分别为0.6%、1.8%和2.4%),平均加样回收率99.1%。结论 建立的薄层鉴别和含量测定方法简便可行,可为茜草炭的生产及质量控制提供依据。

生物炭替代草炭对金盏菊生长和观赏性状的影响

【目的】探究生物炭替代草炭用于金盏菊栽培的可行性。【方法】采用盆栽试验,以草炭、珍珠岩和蛭石复配基质为对照(CK),设置5%(BS5)、10%(BS10)、15%(BS15)、20%(BS20)的生物炭等量替代草炭4个处理,分析金盏菊生长及观赏性状的变化及其与基质性质的相关关系。【结果】生物炭替代草炭后促进了金盏菊的生长,改善了其观赏性状,其中BS5~BS20处理的根系干质量和地上部干质量分别为对照的1.90~3.31倍和1.77~2.38倍,BS10~BS20处理的类胡萝卜素含量为对照的1.76~6.90倍;隶属函数分析表明,BS15处理金盏菊的生长和观赏性状最好。与对照相比,添加生物炭后复配基质的总孔隙度提高了4.14%~15.26%,速效磷和速效钾含量分别提高了39.33%~148.68%和335.07%~850.25%;蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性分别提高了12.86%~35.24%,14.85%~65.24%和18.95%~33.33%。冗余分析(RDA)结果表明,影响金盏菊生长和观赏性状的复配基质的主要理化性质因素分别是速效磷、体积质量和通气孔隙度,主要生物学性质因素是磷酸酶活性、脲酶活性、微生物生物量氮和真菌。【结论】5%~20%的生物炭替代草炭作为基质栽培金盏菊是可行的;生物炭通过改善复配基质的理化性质和生物学性质,促进了金盏菊的生长,观赏价值也得到了提升。

茜草炭配方颗粒UPLC指纹图谱研究

目的:建立茜草炭配方颗粒的超高效液相(UPLC)指纹图谱,为茜草炭配方颗粒的质量控制提供科学依据。方法:采用UPLC法,ACQUITY UPLC BEH 300 C 18(2.1 mm×150 mm,1.7μm)为色谱柱;以乙腈-0.1%甲酸溶液为流动相,梯度洗脱;流速为0.3 mL/min;柱温为30℃;检测波长为260 nm。结果:建立了茜草炭配方颗粒的UPLC指纹图谱,确定了7个共有峰,并指认其中1个化学成分,为异茜草素,其相似度结果均在0.9以上。结论:所建立的茜草炭配方颗粒指纹图谱精密度高、稳定性好,可为茜草炭配方颗粒的化学成分研究及质量控制提供参考。

草炭及其制剂对棉花光合速率及棉苗生长的影响

通过盆栽实验探讨了不同草炭与制剂处理对棉花苗期光合作用的影响。结果表明 ,草炭与其制剂促进了苗期棉花的光合作用 ,可提高棉花的净光合速率和光能利用率 ,净光合速率是对照 1 .5～ 3.0倍 ,光能利用率增加的 0 .5～ 1 .8倍 ,干物质积累量是对照的 2～ 3倍 ,特别是促进了棉苗根系的发育 ,从而为棉花的后期生长和丰产奠定了基础。

草炭和风化煤对水稻根系活力和养分吸收的影响

采用盆栽试验法 ,研究了草炭和风化煤对水稻根系的α 萘胺氧化力和养分吸收的影响 .结果表明 ,草炭和风化煤的施入 ,改善了盐碱土的养分供应状况 ,在水稻的各生育时期均不同程度地提高根系活力 ,增加了水稻的产量 ,促进了水稻对N、P2 O5、K2 O、CaO和MgO等养分的吸收 ;草炭对水稻的增产效果要好于相同数量的风化煤 .

有机质对草炭土物理力学性质影响的机理分析

草炭土的有机质含量是决定其物理、力学性质的主要因素。通过对草炭土有机质含量和物理力学指标相关特征的研究,对草炭土的压缩、强度特性在不同有机质含量下产生的力学效应机理进行了分析。结果表明:由于有机质疏松的海绵结构及胶结作用在草炭土团聚体中的主导作用,使有机质对草炭土物理力学的相关指标和力学效应均有明显的控制作用。有机质含量的增加使草炭土的压缩性增大,固结系数降低,渗透性下降,对主固结产生很大影响,同时也使有机质中腐殖质的胶结作用相应增强,从而使黏聚力相应增加。上述特性的研究,对于草炭土地区地基处理方案的选择有指导意义,同时为深入研究草炭土的结构特性奠定了基础。

草炭对砂质土壤保水特性的影响

通过比较草炭、砂土、草炭-砂土混合基质水物理特性和3种灌溉频率条件下基质蒸发量和水势的变化,分析了草炭对砂质土壤保水特性的影响。研究结果表明:用腐质化程度低的高位草炭改良砂土,改良基质的孔隙度、田间持水量、饱和含水率显著增加,基质保水能力提高;干旱处理过程中体积收缩程度也随基质中草炭含量的增加而增大。灌溉频率对基质蒸发量和水势也有显著影响,随着灌溉频率的增加,基质中草炭含量越高,表面蒸发越快。用较低的灌溉频率,纯草炭仍能保持更多的水分,为植物提供更多的有效水。

掺加草炭的地下渗滤系统处理生活污水

在处理生活污水的地下渗滤系统内掺加10%的草炭,运行表明其后土壤的氧化环境得到很大改善,使系统的启动时间由约70d缩短到约30d,对氨氮和总氮的平均去除率也由未掺加草炭时的83%和69%分别提高到95%和80%,不过它对总磷的去除效果影响不大。

草炭对桃园土壤理化性状及桃树生物效应的影响

【目的】探讨草炭对果园土壤理化性状及桃果实品质的影响。【方法】以4年生桃艳丰一号为试材,应用土壤局部改良法,研究了草炭与鸡粪配合（C1P0：鸡粪50 kg/株；C2P0：鸡粪100 kg/株；C1P1：鸡粪50 kg/株＋草炭10 kg/株；C2P1：鸡粪100 kg/株＋草炭10 kg/株；C1P2：鸡粪50 kg/株＋草炭20 kg/株；CK：自制农家肥）施用对桃园土壤理化性状、桃树根系分布和桃果实品质的影响。【结果】鸡粪和草炭配合施用能显著降低桃园20-40 cm土层土壤容重、增大孔隙度,各处理影响顺序为C1P2〉C2P1〉C1P1〉C2P0〉C1P0；处理C1P2的土壤有效P、Fe、Zn、B含量分别比对照增加132.58%,77.62%,195.97%和152.33%。鸡粪与草炭配施能显著增加20-40 cm土层内根系总量,其中以C1P2处理根系总生物量最大,比对照增加240.14%。处理C1P2的果实品质最好,固酸比比对照提高33.08%。【结论】鸡粪50 kg/株＋草炭20 kg/株是改良桃园土壤、增加桃树根系数量、提高桃果实品质的最佳配肥组合。

稻草炭对溶液中Cu(Ⅱ)的吸附作用

研究了稻草炭对Cu(Ⅱ)的吸附特征,探讨了Cu(Ⅱ)的吸附机制.结果表明,稻草炭对Cu(Ⅱ)有很高的吸附容量,Langmuir方程能很好地拟合Cu(Ⅱ)吸附等温线,因此可以描述稻草炭对Cu(Ⅱ)的吸附,其预测的Cu(Ⅱ)在pH 4.5和pH 5.0时的最大吸附量分别为0.628 mol.kg-1和0.763 mol.kg-1.稻草炭对Cu(Ⅱ)的吸附量随体系pH升高而增加,但吸附Cu(Ⅱ)的解吸率呈相反的变化趋势.当吸附体系pH≤4.5时,Cu(Ⅱ)解吸率大于55%,说明此时以静电吸附为主;在较高pH条件下Cu(Ⅱ)以非静电吸附机制为主.红外光谱的分析结果表明,稻草炭表面有丰富的—COOH和—OH等含氧官能团,Cu2+与含氧官能团形成有机络合物导致—COOH吸附峰位移.Cu(Ⅱ)吸附使稻草炭颗粒的Zeta电位向正值方向位移.结果说明Cu(Ⅱ)在稻草炭表面发生了专性吸附.

替代烤烟漂浮育苗基质中草炭的研究——Ⅰ褐煤、秸秆等原料完全替代草炭的研究初报

用褐煤、秸秆等原料完全替代基质配方中的草炭,以不同秸杆用量为主处理,腐殖土与褐煤的不同用量为副处理,形成22个替代配方,通过大棚育苗试验。结果表明:秸秆比例对基质理化性状、出苗过程和成苗时苗数影响较大,但对成苗时农艺性状影响较小,而相同秸秆比例下腐殖土和褐煤的不同比例对基质理化性状和育苗性能影响均不大。同时,本试验也验证了用褐煤、秸秆等原料替代基质中草炭的可行性,秸秆比例≤50%及褐煤比例>10%的替代处理基本可以作为烟草漂浮育苗基质。

药渣及秸秆替代基质中草炭进行烤烟漂浮育苗研究初报

用堆捂腐熟的药渣和玉米秸秆完全替代烤烟漂浮育苗基质中的草炭,形成9个基质配方。通过与成品商用基质进行对比育苗试验,开展了用腐熟药渣和玉米秸替代草炭作烟草漂浮育苗基质的可行性研究。结果表明:用药渣和腐熟玉米秸来代替草炭作烤烟漂浮育苗基质是完全可行的;粗药渣60%+细药渣20%+珍珠岩20%和细药渣60%+腐熟玉米秸20%+珍珠岩20%的二个替代处理的综合育苗性能与对照最为接近,基本具备了作为烤烟漂浮育苗基质的条件,所育烟苗均能达到壮苗标准要求,但烟苗地上部分和地下部分的协调程度还不及对照,这一点需要进一步的研究加以改进。

烤烟漂浮育苗草炭替代基质研究

用褐煤、腐熟玉米秸秆和腐殖土来完全替代基质配方中的草炭,形成7个替代基质配方。采用配方对比育苗试验方法,研究了替代基质中褐煤和秸秆混配比例对基质理化性状、出苗率、成苗率和烟苗成苗素质的影响,结果表明:秸秆添加比例>50%而褐煤比例≤10%时,基质部分理化性状与成品基质对照差异较大,育苗试验结果表现为出苗率下降、出苗整齐度降低、出苗期延长,成苗时苗数不足,烟苗成苗素质较差。而当基质中秸秆比例≤50%且褐煤比例>10%时,二者混配比例对基质理化性状、出苗率、成苗率和烟苗成苗素质的影响较小,基质上述指标与ck较为接近;秸秆+褐煤比例为45%+30%和35%+40%的二个替代处理在本试验所观察和测定的指标中与对照差异较小,基本具备了作为烟草漂浮育苗基质的条件;笔者试验还验证了该型基质替代基质中草炭的可行性。

鸡粪和草炭配施对黄金梨园土壤理化性状和果实品质的影响

以5a生黄金梨（Pyrus pyrifolia cv.Hwangkumbae）为试材，应用土壤局部改良法，研究了鸡粪和草炭配合施用对黄金梨果园土壤理化性状和果实品质的影响。结果表明，草炭和鸡粪不同配比施用后，10-40cm土层的土壤容重均低于对照，高量草炭和鸡粪组合（C2P2）的土壤容重比对照降低了33.86％。高量草炭与鸡粪（C2P2）和中量草炭与鸡粪（C1P1）配合处理显著增加土壤有机质、全氮、速效磷、有效锰、有效锌和有效硼质量分数。各处理与对照相比，果实可溶性固形物增加超过1％，不同处理间差异不显著。典型相关分析法筛选出影响果实品质因素的重要土壤营养成分因子。土壤全氮和有机质是影响黄金梨单果质量和果实硬度的主要因子，并呈线性正相关；可溶性固形物与速效钾、有效锌呈正相关；可滴定酸与有机质、有效铁呈正相关，与全氮呈负相关。综合分析获得了不同处理对果实品质综合指标影响的顺序为C0P2〉C2P2〉C0P1〉C1P1〉C2P0〉C1P0〉CK。研究结果为黄金梨园土壤改良和提高果实品质提出了定量化的措施。

茜草炭不同提取物对子宫出血模型大鼠影响的比较研究

目的:观察茜草炭不同提取物对子宫出血模型大鼠的影响,筛选茜草炭止血作用的最佳提取方式。方法:空白组与其余各组分别灌胃给予0.5%CMC-Na、戊酸雌二醇(2.5 mg·kg^(-1)),连续灌胃3周,以宫血宁为阳性药,对照组及模型组静脉滴注羧甲基纤维素钠(CMC-Na),其他各组静脉滴注给予相应的治疗药物,观察茜草炭醇提物、复合提取物、醇提后水提物以及水煎物对子宫出血模型大鼠血液流变学、血小板系统以及纤溶系统的影响。结果:与空白组比较,模型组大鼠低切变率下的全血黏度降低(P<0.05),TT、PT、APTT显著延长(P<0.05、0.01),FIB、6-keto-PGF1α含量显著增加(P<0.01),TXB2和6-keto-PGF1α/TXB2显著降低(P<0.05、0.01)。与模型组比较,茜草炭复合提取物可显著升高各切变率下全血黏度(P<0.05、0.01),水煎物显著提高低切变率下全血黏度(P<0.05);醇提物、复合提取物和醇提后水提物显著缩短TT、PT、APTT(P<0.05、0.01),水煎物显著降低APTT(P<0.05),醇提物和复合提取物显著增加FIB含量(P<0.05),复合提取物和醇提后水提物显著降低6-keto-PGF1α含量(P<0.05、0.01),显著升高TXB2含量(P<0.05),复合提取物显著升高6-keto-PGF1α/TXB2比值(P<0.05),复合提取物有效缓解子宫内膜增厚、出血现象。结论:茜草炭复合提取物止血作用强于茜草炭其他提取物,即复合提取法为茜草炭止血作用的最佳提取方式。

陕西省泥炭油页岩草炭三种有机矿藏资源基本性状及农业利用的可行性分析

对陕西蕴藏的泥炭、油页岩和草炭3种主要有机矿藏所含的有机物质、矿质养分、水溶性盐分含量和重金属组成进行了系统测定分析,结果表明:在农业应用中,3种有机矿藏资源的最大优势是有机质含量高;限制性因素是沥青含量高、水溶性盐分含量高(尤其是硫酸盐含量高)、重金属砷含量高。在农业利用中可以作为混合基质的配料使用,不宜直接作为栽培基质。