论文部分内容阅读
近些年来,随着科技和经济的快速发展,工农业生产过程中产生了许多废弃物,寻找适当有效的废弃物资源化利用方式一直是业内专家关注的热点。废弃物生物质炭化技术是近些年发展起来的能够有效利用废弃物资源的一种方式,生物质炭目前多数被应用于农业中,其施入土壤后,不仅可以改善土壤有机质结构,蓄水保肥,还可以提高农作物产量,改善果实的品质。考虑到蔬菜育苗的常用基质草炭正日益耗竭,短期不可再生,将来源丰富、质地轻便、疏松多孔的生物质炭应用于育苗基质中,不仅为生物质炭的应用开辟新方向,还为缓解草炭资源的压力做出贡献。因此,本试验选取药渣、木屑、咖啡渣及猪粪为试验材料,在350℃和500℃下限氧热裂解制备生物质炭,测定不同原料及温度下生物质炭的性质差异,并添加醋糟调节生物质炭育苗基质酸碱性和通气孔隙,研究生物质炭复合基质作为辣椒育苗基质的潜力。主要结果如下:(1)原料及热解温度对生物质炭性质影响的试验表明:各来源生物质炭的产率随着热解温度的升高而降低;各生物质炭的pH和电导率随热解温度的升高而增加;其中,相同热解温度下,猪粪炭的炭产率、pH、电导率最高;随着热解温度的升高,各类生物质炭的氮含量降低,而磷、钾含量相应地增加;并且,相同热解温度下,药渣炭的全氮和速效氮含量显著高于其它炭,猪粪炭的全量和速效态磷、钾的含量明显高于其它炭;生物质炭对无机氮(NO3-,NH4+)的吸附效果要好于对无机磷(PO43-)的吸附,生物质炭自身的磷酸盐在溶液中有一定量的释放。(2)生物质炭复合基质的辣椒育苗试验表明:生物质炭在与醋糟按(4:2、3:3、2:4)不同配比混合后,基质的pH绝大多数在6-7.5之间,基质的通气孔隙在3.5%-15%范围,容重在0.14-0.22 g/cm3之间。辣椒幼苗全生育期内,20%生物质炭复合基质处理幼苗的株高、茎粗、叶面积、地上部生物量均显著优于草炭基质。20%、40%药渣炭复合基质处理幼苗的根表面积、根体积表现较好,在前期与草炭基质无显著差异,后期显著高于草炭基质。比较三种生物质炭基质对幼苗地下部生长的影响发现,猪粪炭基质处理下幼苗的根系生长弱于药渣炭和木屑炭的。辣椒幼苗的茎粗、株高、地上部干重、地下部干重与基质的电导率、碱解氮、通气孔隙显著正相关。药渣炭和木屑炭与醋糟混配基质的壮苗指数优于草炭处理,其中B1A2(药渣炭:醋糟:蛭石:珍珠岩=4:2:3:1)、B1A4(药渣炭:醋糟:蛭石:珍珠岩=2:4:3:1)、B2A4(木屑炭:醋糟:蛭石:珍珠岩=2:4:3:1)的壮苗指数均显著高于其它处理。综合评价各生长指标,B1A2和B1A4处理基质的表现最好,推荐其可代替草炭基质在辣椒育苗上应用。(3)生物质炭基质处理的辣椒幼苗酶活测定的试验表明:基质在添加一定量生物质炭的情况下,幼苗叶片的SOD、CAT和POD活性有不同程度的提升。药渣炭处理基质下叶片酶活基本随生物质炭添加量的增加而增加,而猪粪炭基质在生物质炭添加量逐渐增加时,叶片的CAT和POD活性呈先上升后下降的趋势。大多数基质处理的幼苗叶片CAT活性明显高于对照草炭基质。由此可见,添加适当生物质炭可提高幼苗叶片保护酶的生理活性,增加幼苗对外界环境的抗逆性。