氧化石墨烯应用于农林种植业中的研究进展

氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)是石墨烯的氧化物,其特殊的sp2-sp3杂化结构使其具有很多优异性能,在纳米电子、生物医学和能源储存等多个领域的应用研究较广、较深。近年来,氧化石墨烯又被发现能够促进植物的生长发育,因此,进一步引起了研究人员的广泛关注。本文系统总结了氧化石墨烯对不同植物生长发育的影响,分析了氧化石墨烯的作用机制,探讨了应用过程中可能存在的问题,以期为氧化石墨烯在农林业领域的应用研究提供借鉴,拓宽氧化石墨烯的综合利用途径,促进粮食生产和环境保护的可持续发展。

煤矸石改良盐碱土对马铃薯生长的影响

为探索煤矸石用于盐碱地改良的可行性,拓展大宗固体废物煤矸石的资源化利用途径,该研究采用盆栽法对煤矸石用量影响盐碱土理化性质及马铃薯生长进行研究。试验设置4个处理:85%盐碱土+15%煤矸石(CL15)、70%盐碱土+30%煤矸石(CL30)、50%盐碱土+50%煤矸石(CL50),以及不添加煤矸石的对照(CK),分析煤矸石用量对土壤理化性质、马铃薯植株生长生理、产量和品质等的影响。结果表明:1)煤矸石加入能够影响土壤的理化性质,改善盐碱土自身贫瘠、板结的土质,土壤pH值、盐分浓度、容重逐渐降低,土壤结构趋于稳定,同时土壤中有机质、全氮、全磷、全钾、水解氮和速效钾含量显著增加(P<0.05),增幅分别为15.2%~447.2%、11.7%~27.6%、0.5%~29.5%、43.3%~225.8%、16.6%~216.1%和3.6%~34.9%。2)不同煤矸石添加量对马铃薯植株生长、光合作用以及抗逆性等指标影响效果存在差异,随着煤矸石用量的增加,植株各个时期的生长生理、抗逆境胁迫等指标多数呈现先增加后降低的趋势。CL30处理对马铃薯生长促进效果最佳,CL50则表现出一定的抑制作用,3个品种马铃薯收获后的地上生物量排序均为CL30、CL50、CL15。3)对照中马铃薯植株在幼苗期全部死亡,煤矸石各处理种植马铃薯可完成生长周期并结薯。CL30处理下单株块茎质量最高,为252.37~424.10 g/株,块茎中淀粉、蛋白质和维生素C含量也最高,分别为90.0~110.3 g/kg、13.3~14.1 g/kg和99.0~164.0 mg/kg,但与商品马铃薯品质相比仍有差距,淀粉、蛋白质和维生素C含量分别低于商品马铃薯21.2%~35.7%、45.8%~48.8%和7.9%~44.4%。综上所述,煤矸石可用于盐碱土改良,煤矸石用量为30%时,可有效改善盐碱土壤环境并适合种植马铃薯,因而在盐碱地土壤改良、保障粮食安全领域具有应用前景。