Aqueous Lead Removal under Optimized Conditions Using Phosphoric Acid Activated Coconut Coir Activated Carbon

The global burden of heavy metal environmental pollution remains one of the most challenging issues to be addressed urgently. Lead (Pb) has been well recognized as a toxic environmental pollutant. The main objective of this study was to examine the adsorption efficiency of phosphoric activated coconut coir activated carbon for lead (II) removal from an aqueous solution. Synthesized activated carbon was characterized before and after the adsorption of Pb(II) by powder X-Ray diffraction, Fourier transforms infrared spectroscopy and scanning electron microscopy coupled with energy dispersive X-Ray. Furthermore, the removal efficiency of Pb(II) of synthesized activated carbon was tested with different concentrations of Pb(II) solutions, pH levels, adsorbent dosages, and contact time. Atomic absorption spectroscopy was used to analyze the Pb(II) concentrations in water samples. The maximum Pb(II) removal percentage of 100% was obtained with 50 mL of 5 mg/L Pd(II) ion solution and 0.20 g of the synthesized activated carbon. Adsorption data were well fitted with the Freundlich adsorption isotherm model, and adsorption kinetics were fitted with the pseudo-second-order kinetic model with R2 of 0.99. These results conclude that the synthesized activated carbon can be used as a potential sorbent for the removal of lead from wastewaters.

椰糠型生态保育基质的水力-入渗特性及配比寻优

[目的]荒漠戈壁因降水量少、蒸发量大等环境因素胁迫,植被稀疏,水土流失严重。探索适宜的土壤改良方法,以提升其保水性、持水性,对于荒漠化防治及戈壁生态农业发展十分重要。[方法]以无椰糠基质组别T0(风沙土∶有机肥∶人造泥炭=7∶3∶1)为对照,对理化性质较好的3组配比椰糠型生态保育基质(风沙土∶椰糠∶有机肥∶人造泥炭=3.5∶3.5∶3∶1或3∶4∶3∶1或2∶5∶3∶1,依次为T1、T2、T3)进行水力-入渗特性试验;利用离心机法测定基质水分与吸力的关系,探究该基质的水力特性;再通过室内定水头土柱入渗试验分析基质的入渗特征;并以测定的各项指标为基础,结合坐标综合评定法进行配比寻优。[结果]T1、T2、T3组别较之T0组别,田间持水量分别增加10.22%,12.13%,14.99%,全有效水含量分别增加8.10%,8.81%,12.83%;在吸力水头的对数值P f=1.8~3.8阶段(基质吸力对数值),各组别比水容量均值大小为T3>T2>T1>T0;根据灰色关联分析,入渗能力大小为T3>T2>T0>T1。[结论]适宜比例椰糠混掺改变基质的有效水含量和孔隙分布比,显著提升基质的保水持水能力。从理化性质、水力及入渗特性角度综合来看,T3配比最优。

椰糠型生态保育基质栽培对辣椒品质及产量的影响

以‘甘科4号’辣椒为试材,以当地常规栽培作为对照(CK),采用温室大棚栽培的试验方法,研究椰糠、风沙土、人造泥炭、有机肥配比分别为5∶2∶1∶3(T1)、4∶3∶1∶3(T2)、3.5∶3.5∶1∶3(T3)、3∶4∶1∶3(T4)、2∶5∶1∶3(T5)、1∶6∶1∶3(T6)、0∶7∶1∶3(T7)复混形成的模块化生态保育基质对辣椒生长特性及产量的影响,以期为探索西部荒漠戈壁工业化土壤改良及特色生态农业发展提供新路径。结果表明:不同生育期下,T2~T5处理可促进辣椒长势(株高、茎粗、株幅),根系、品质和产量亦显著提高,且各项指标均随椰糠含量增加呈现先增大后降低的趋势;相较CK,T5处理下单株结果数和单株产量分别增加了9.47%、19.65%。利用VIKOR法对各处理的品质及产量进行综合评价显示,T5处理下辣椒品质及产量最优,利益比率最小,为0.019。研究结果进一步证明椰糠型生态保育基质(椰糠含量占比30%~55%)适合荒漠化土地上的辣椒种植。

辽宁地区口感型番茄‘粉莓一号’春茬日光温室椰糠基质绿色栽培技术

近年来辽宁地区日光温室番茄栽培过程中土传病害较重,导致番茄品质逐渐降低,针对这种情况,辽宁省农业科学院蔬菜研究所栽培团队立项开展研究,最终总结出一套优质绿色的栽培技术。该研究介绍了在辽宁沈阳地区春茬日光温室内采用椰糠基质槽式栽培口感型番茄品种‘粉莓一号’,从番茄的品种特性、栽培构造及设施、基质准备等栽培管理细节、果实采收及运输等方面进行阐述,以期为栽培绿色、高品质口感型番茄提供技术指导,为现代化设施番茄栽培提供参考依据。

生物炭-椰糠栽培基质特性及其对香蕉组培苗生长的影响

为筛选出适用的香蕉组培苗栽培基质,开展以生物炭为主要物料的栽培基质研究。采用单因素方差分析方法,以‘中蕉8号’为香蕉组培苗,椰糠、铁粉和生物炭为基质材料,通过在椰糠中添加系列体积比的生物炭(2%、5%、10%、20%、50%)及铁粉,设置7个处理,于2022年在广东省农业科学院农业资源与环境研究所的试验基地开展盆栽试验。结果显示,添加生物炭对椰糠的大部分性状没有产生显著影响,但同时添加铁粉大幅降低了基质有效磷含量。生物炭添加低于20%时,香蕉植株地上部干物质量显著增加了3.5%~193.8%,地下部干物质量显著增加了22.2%~39.8%,植株氮含量显著提高了5.0%~182.9%(B10I除外)、钾含量显著提高了7.1%~178.1%,说明添加生物炭改善了香蕉组培苗的氮素和钾素营养。生物炭添加量高于20%,尽管对基质的性状没有显著影响,但抑制香蕉植株生长。同时添加铁粉,大幅降低了基质有效磷含量,也抑制了植株的生长。综合比较,在椰糠中添加2%~10%体积比的生物炭适用于香蕉组培苗栽培,具有推广应用前景。

以猪粪和椰糠为基质原料不同配比下对番茄幼苗的影响

为了探究猪粪和椰糠作为原料配置育苗基质的可行性,以红珍珠番茄品种为试材,通过选择猪粪、椰糠、蚯蚓粪和蛭石4种材料复配成育苗基质,研究不同配比下基质的理化特性及番茄苗期的生理指标,并运用灰色关联度对不同配比基质处理下的幼苗进行综合分析。结果表明:T4处理(猪粪∶椰糠∶蚯蚓粪∶蛭石=4∶3∶1∶1)下的番茄幼苗在播种50 d后,其株高和茎粗表现最佳,T4处理下的番茄幼苗可溶性糖含量、可溶性蛋白含量和根系活力均显著优于其他基质。灰色关联度分析结果为T4评价最高。猪粪和椰糠可以作为原料配置育苗基质,且猪粪∶椰糠∶蚯蚓粪∶蛭石=4∶3∶1∶1为最佳配方,本研究进一步扩宽了蔬菜育苗基质配方的思路。

营养液EC值及滴灌频率对日光温室耶糠基质栽培西瓜生长及品质的影响

【目的】研究营养液EC值与滴灌频率对温室西瓜植株生长及果实产量、品质的影响,以期寻求营养液最优供给方式,为实现设施西瓜椰糠基质栽培过程中营养液的高效供给及标准化管理提供理论依据。【方法】试验以椰糠为栽培基质,设置了4个EC值水平(E_(1):0.15 mS·cm^(-1),E_(2):0.25 mS·cm^(-1),E_(3):0.35 mS·cm^(-1),E_(4):0.45 mS·cm^(-1))和2个灌溉频率(R_(1):2次·d^(-1),R_(2):4次·d^(-1)),采用两因素完全随机设计方法,共8组处理。【结果】西瓜不同生育期植株、根系形态指标及生物量随着营养液EC值的升高先增加后降低,团棵期(15 d)和坐果期(30 d)均以E2处理为优,膨果中期(45 d)茎粗和叶面积分别以E3和E2处理为优;成熟期(65 d)果实质量随EC值的增大持续下降,而可溶性固形物、可溶性糖含量及糖酸比等品质指标持续上升。低灌水频率(2次·d^(-1))显著提高了西瓜苗期(15 d)植株的茎粗、叶面积和根系形态参数,促进了根冠比的提高,有利于强苗的培养。高灌水频率(4次·d^(-1))显著提高了西瓜坐果期(30 d)茎粗、根总表面积、根体积和生物量,以及膨果中期(45 d)的茎粗;成熟期(65 d)单果质量以高灌溉频率为优,品质以低灌溉频率为优。此外,试验因素的交互作用对团棵期径粗、根系总长、根系表面积、根系鲜质量影响极显著(p<0.01),以E2R1组合最好;对坐果期株高和根系鲜质量影响显著(p<0.05),对茎叶生物量影响极显著,均以E2R2组合最好;成熟期果实品质以E4R1组合为优。【结论】团棵期EC值为0.25 mS·cm^(-1)、灌溉频率为2次·d^(-1),伸蔓至坐果期EC值为0.25 mS·cm^(-1)、灌溉频率为4次·d^(-1),果实膨大期EC值为0.15~0.25 mS·cm^(-1)、灌溉频率为4次·d^(-1),成熟期EC值为0.45 mS·cm^(-1)、灌溉频率为2次·d^(-1)的营养液分段灌溉方式能兼顾西瓜植株发育和果实品质良好。

海南椰衣(椰糠)栽培介质主要理化特性分析

以海南3市(县)5镇的椰糠为材料,对不同地域椰糠的容重(BD)、总孔隙度(TP)、阳离子交换量(CEC)、大小孔隙比(RLSP)、持水空隙度(WFP)、通气空隙度(AP)、灰分含量(AC)、pH值及EC值等理化特性及其相关性进行研究。结果表明:椰糠BD和TP的范围分别为0.09～0.25 g/cm3和73.00%～86.00%,pH、EC值和CEC的范围分别在4.50～7.00、1.35～3.60 mS/cm、32.40～55.00 mol/hg之间,RLSP、AP、WFP和AC的范围分别在0.03%～0.13%、2.60%～8.20%、70.00%～82.00%、6.00%～51.00%之间。对不同地域的椰糠理化特性的相关性分析表明,BD分别与EC、pH、AC,TP与AP,RLSP与WFP,pH与EC,EC与AC,AC与pH呈极显著正相关;TP与BD,RLSP与AP,WFP与AP,AC与TP呈极显著负相关;BD与AP,CEC与EC、pH,RLSP与AC呈显著负相关。

椰糠对黄瓜穴盘苗生长发育的影响

将草炭、椰糠、蛭石按不同比例配制育苗基质,探讨椰糠对黄瓜秧苗生长发育的影响。结果表明,椰糠具有较好的保水性,酸碱度适合于作为穴盘育苗基质,出苗情况较好,秧苗质量高,证明椰糠是一种良好的园艺栽培基质。

椰糠与蛭石不同配比对番茄穴盘苗生长的影响

以番茄品种金棚11号为供试材料,研究椰糠、草炭、蛭石及珍珠岩不同配比育苗基质的理化性质及对番茄幼苗生长指标、生理生化指标的影响。结果显示:椰糠与蛭石不同配比均可明显改善基质的理化性质。综合植株长势、G值、鲜质量、叶绿素含量、可溶性蛋白、可溶性糖及根系活力等重要生理生化指标,椰糠与蛭石(5V∶5V)的基质配方最利于番茄穴盘苗生长。

不同规格椰糠基质对袋装组培香蕉苗生长的影响

为筛选出较适合培育组培香蕉苗的椰糠规格,本文研究了6种不同规格的椰糠基质对组培香蕉苗的影响。结果表明,不同规格椰糠基质对组培香蕉苗茎粗、株高、叶宽、叶片数、地上部鲜干重和地下部鲜干重影响显著;通过"壮苗指数"法对不同规格椰糠基质的应用效果进行评估,以含椰丝量较少的椰糠基质(处理2)为最佳。

不同基质对香蕉组培苗生长及光合特性的影响

用椰糠与砖红壤土配成的6种不同基质栽培巴西香蕉组培苗,进行生长效果的比较;采用Li-6400便携式光合测定仪测定组培苗的净光合速率(pn)、蒸腾速率Tr等的日变化,通过相关性分析不同光合参数对净光合速率(pn)日变化的影响。结果表明:以椰糠∶壤土=1∶2配方对组培苗的生长效果最好;组培苗在不同基质下的净光合速率(pn)、蒸腾速率、气孔导度等变化趋势相似,其中以椰糠∶壤土=1∶2处理的数值最高,椰糠∶壤土=4∶1最低,胞间CO2浓度的数值则相反。6种基质栽培的香蕉组培苗以T2,即椰糠∶壤土=1∶2配制最适合香蕉组培苗生长。

不同椰糠配比对巴西蕉生长的影响

以巴西蕉二级组培苗为供试材料,采用盆栽实验,对不同椰糠配比条件下巴西蕉组培苗的生长情况进行研究。结果表明,在红壤土中加入一定比例的椰糠能够明显改善培养基质的理化性质,提高组培苗的生长效率;椰糠比例较高的基质配比,其组培苗叶片光合效率、株高、根长、根表面积、根系投影面积、根体积、总根尖数、分枝和交叉数更优。综合比较4种培养基质对巴西蕉组培苗的生长效果,当椰糠与红壤土体积比为1∶1时,组培苗的农艺性状和光合效率最优,是巴西蕉组培苗生长的最佳基质配比。

几种栽培基质的理化特性分析及其对香蕉幼苗生长的影响

[目的]了解不同栽培基质的理化性质,及其对香蕉幼苗生长的影响,为培育健康优质香蕉种苗提供理论基础。[方法]以椰糠、泥炭土及红壤土为基质原料,香蕉组培幼苗为植物材料,研究不同基质理化性质及其对幼苗生长的作用。[结果]椰糠和泥炭土都具有较小的容重,总孔隙度分别为82.6%和77.0%,持水孔隙度分别为59.2%和64.3%,使栽培介质具有较强的通透性和保水能力;而红壤土则有较大的容重,较差的通透性。椰糠有丰富有机质和较高全磷和全钾,而全氮则较低;红壤土的有机质和全氮含量远低于椰糠和泥炭土。椰糠处理的香蕉幼苗在株高、叶数、叶面积、干物重等方面具有较强的生长优势,泥炭土次之,而红壤土则表现最弱。根系形态参数表明,椰糠处理下植株根系较长、粗壮,根表面积较大,显著优于其他两个处理。[结论]单纯红壤土或泥炭土作为基质不能为香蕉幼苗提供最优的生长条件;椰糠具有更适于香蕉幼苗生长的理化性质,利于培育强壮健康无菌种苗,可作为重要的无土栽培介质而广泛应用。

我国热带海岛地区极端环境下蔬菜椰糠基质栽培系统的建立

研究并建立了适合我国热带海岛地区高温、高湿、强光照、多台风、缺水、缺土等极端条件下蔬菜椰糠基质栽培系统,包括以抗强台风、防日晒、防暴雨、防腐蚀的四防温室为主的环境调控系统、以椰糠为主要栽培基质的栽植系统和肥水供给系统。在建立的椰糠基质栽培系统下,抗强台风、防日晒、防暴雨效果明显,而温度和湿度调控效果不佳。较岛上人造菜地,适宜栽培蔬菜种类和产量明显增加,节水率达到70%以上。

鲁西北地区玻璃温室番茄椰糠基质栽培技术

对鲁西北地区玻璃温室番茄椰糠栽培技术进行了介绍,包括品种选择、育苗、移栽、定植后前期管理、植株中期和后期管理、清棚消毒和营养液管理等方面,以期为鲁西北地区玻璃温室用椰糠作基质栽培蔬菜提供参考依据。

不同配比基质对番茄幼苗质量的影响

以椰糠、菇渣和珍珠岩为基质,按照不同配比混合,研究其对番茄株高、茎粗、根冠比、壮苗指数、叶绿素含量、叶片净光合速率、硝酸还原酶、琥珀酸脱氢酶等指标的影响,筛选最佳番茄育苗基质配比。结果表明,T1(椰糠∶菇渣∶珍珠岩=2∶2∶1)的株高、茎粗、干物质积累及壮苗指数等指标均优于其他处理,与对照组CK(草炭∶蛭石∶珍珠岩=6∶3∶1)无显著差异,可以作为番茄育苗基质。

基于离散元法的椰糠颗粒建模及仿真参数标定

为确定椰糠在离散元模拟过程中合理的仿真参数,本文基于离散元法Hertz-Mindlin(no slip)接触模型在仿真软件EDEM 2018中建立椰糠颗粒模型并生成颗粒工厂,通过测量比对物理试验和仿真试验椰糠堆积角的方法对其仿真参数进行标定。首先通过物理试验测得椰糠堆积角、堆积密度等本征参数,利用EDEM 2018内嵌GEMM数据库以及相关文献,综合分析得到椰糠待标定因素的高低水平;然后进行Plackett-Burman试验设计筛选出对椰糠堆积角影响显著的因素依次为:椰糠-椰糠静摩擦系数、椰糠-椰糠滚动摩擦系数和椰糠剪切模量;再进行Box-Behnken试验设计建立堆积角与3个显著性影响因素的回归模型,运用Design expert软件优化功能,以堆积角物理试验45.69°为目标,对回归方程寻优求解,得到显著性影响因素最佳组合:椰糠剪切模量为1.44 MPa,椰糠-椰糠静摩擦系数为1.11,椰糠-椰糠滚动摩擦系数为0.15;最后通过试验验证表明此组合参数可用于椰糠物料的离散元仿真,能为椰糠输送、混合等机械装备的设计研发提供理论参考。

不同栽培基质对金合欢容器播种苗生长的影响

[目的]选用不同栽培基质培育金合欢(Acacia bealbata)容器播种苗,以期为金合欢容器苗培育提供实践依据。[方法]选用椰糠、椰绒、珍珠岩、陶粒、蛭石、泥炭、草炭7种栽培基质,共设5次重复,以金合欢种子为试材进行播种苗培育。[结果]不同栽培基质间全重、主根重、侧根重、地径、苗高之间呈极显著差异。椰绒基质播种苗全重、侧根重最大,分别为4.959、0.630g;椰糠基质播种苗主根重、地径、苗高最大,分别为:1.625g、2.53mm、19.56cm。不同栽培基质间复叶数、复叶小叶数呈显著差异,草炭基质复叶数最多(7.4片),其次是椰糠基质(7.2片);椰糠基质复叶小叶数最多(50.4片),其次是泥炭基质(44.0片)。[结论]椰糠为金合欢1年生容器苗培育首选基质,其次是椰绒。

一株椰糠纤维降解菌的分离、鉴定及特性研究

以椰糠作为碳源,从红树林土壤中分离了一株高产纤维素酶的真菌,命名为DZ10。经形态、生理生化和分子生物学试验,鉴定菌株DZ10为长枝木霉菌(Trichoderma longibrachiatum)。该菌在pH值为6.5、培养温度为35℃、初始NaCl含量为2.0%、添加K^+终浓度为0.1 mmol/L条件下,椰糠降解率最高为39.88%;在pH值为6.5、培养温度40℃、初始NaCl含量3.0%、添加K^+终浓度为0.1 mmol/L条件下,羧甲基纤维素酶活力(CMCA)最高值为80.07 U/mL;在pH值为6.0、培养温度35℃、初始NaCl含量1.5%、添加K^+终浓度为0.1 mmol/L条件下,滤纸酶活力(FPA)最高值为73.81 U/mL。Ca^(2+)、K+对菌株DZ10产酶和椰糠降解率有促进作用,Mg^(2+)抑制菌株DZ10产酶和椰糠降解率。