[目的]比较不同炭化条件制备的油茶果壳生物质炭的理化性质,为生物质炭的制取和应用提供参考依据。[方法]在不同炭化温度(T:400℃、500℃和600℃)、恒温时间(t:2 h、4 h和6 h)和升温速率(v:150℃h^(-1))条件下将油茶果壳制成了9种生物质...[目的]比较不同炭化条件制备的油茶果壳生物质炭的理化性质,为生物质炭的制取和应用提供参考依据。[方法]在不同炭化温度(T:400℃、500℃和600℃)、恒温时间(t:2 h、4 h和6 h)和升温速率(v:150℃h^(-1))条件下将油茶果壳制成了9种生物质炭,借鉴材料科学的方法,研究其热失重特征、形貌结构、表面官能团种类和有机组分含量等内容。[结果]随着炭化温度的升高,纤维素、半纤维素和木质素组分相继分解,600℃以后进入热失重稳定阶段。400℃→600℃升温炭化过程中,油茶果壳生物质炭的氮气吸附-脱附等温线由IV型转为Ⅲ型;400℃时,中孔丰富,总孔容积0.00309~0.00351 cm g^(-1);500℃和600℃时,大孔丰富,平均总孔容积分别为0.00352 cm g^(-1)和0.00390 cm g^(-1)。随着炭化温度的升高和恒温时间的延长,C=O和C-O-C消失,-OH、-CH_(2)、C=C、C=O、O-H和Si-O-Si的伸缩振动峰逐渐缩窄;同时由于C=O、-OH、C-O-C等基团的逐渐分解或重组导致油茶果壳生物质炭中H、O元素减少,C元素富集,H/C、O/C和(N+O)/C也明显降低。[结论]油茶果壳炭化过程是芳香性增强,亲水性和极性减弱的富C脱挥发分过程。炭化温度是影响油茶果壳生物质炭C、H、O、N元素含量、微观特征、氮气吸附-脱附等温线构型的主要因素,而恒温时间是影响油茶果壳生物质炭孔径分布的主要因素。其中,T_(400)t_(4)V_(150)处理的微孔、中孔和大孔结构在体系中大量分布,尤其是中孔结构最为丰富且孔径分布范围更窄。展开更多
【目的】明确生物质炭施用量对花椒根际真菌群落结构的影响差异及其主控因子。【方法】对不施用生物质炭(CK)以及3个生物质炭施用量递增处理(T1,1.0 t hm^(-2);T2,1.8 t hm^(-2);T3,2.6 t hm^(-2))的花椒根际土壤进行高通量测序、化学...【目的】明确生物质炭施用量对花椒根际真菌群落结构的影响差异及其主控因子。【方法】对不施用生物质炭(CK)以及3个生物质炭施用量递增处理(T1,1.0 t hm^(-2);T2,1.8 t hm^(-2);T3,2.6 t hm^(-2))的花椒根际土壤进行高通量测序、化学性质测定和花椒生长指标监测。【结果】花椒根区施用生物质炭提高了土壤pH、C/N和阳离子交换量,增加了全碳、全磷、全钾、有效磷和速效钾含量。随生物质炭用量的增加,真菌群落Chao 1、ACE和Shannon指数降低,Simpson指数升高;子囊菌门、接合菌门和壶菌门的相对丰度减少,球囊菌门和担子菌门相对丰度增加。属水平分析表明:T2处理极大地增加了花椒根际土壤微生物球囊菌属、被孢霉属和拟青霉属的相对丰度,分别是CK的24.3、3.1和1.4倍。T3处理极大地增加了花椒树高、地径和新梢抽生数,分别是CK的1.7、2.4和2.0倍。因子分析及相关性分析显示:土壤p H、C/N、有效磷、全氮和全碳累计解释了81.2%的群落变化;花椒生长指标与土壤pH、C/N、有效磷、全碳及真菌Simpson呈显著或极显著正相关关系,与Chao 1和Shannon呈极显著负相关关系。【结论】施用生物质炭显著提高了土壤质量,降低了真菌群落丰富度和多样性,增加了球囊菌属、被孢霉属和拟青霉属等有益真菌属的占比。基于花椒促生考虑,施用2.6 t hm^(-2)生物质炭为推荐施用量;基于有益功能菌的生理作用考虑,施用1.8 t hm^(-2)生物质炭为推荐施用量。展开更多
文摘[目的]比较不同炭化条件制备的油茶果壳生物质炭的理化性质,为生物质炭的制取和应用提供参考依据。[方法]在不同炭化温度(T:400℃、500℃和600℃)、恒温时间(t:2 h、4 h和6 h)和升温速率(v:150℃h^(-1))条件下将油茶果壳制成了9种生物质炭,借鉴材料科学的方法,研究其热失重特征、形貌结构、表面官能团种类和有机组分含量等内容。[结果]随着炭化温度的升高,纤维素、半纤维素和木质素组分相继分解,600℃以后进入热失重稳定阶段。400℃→600℃升温炭化过程中,油茶果壳生物质炭的氮气吸附-脱附等温线由IV型转为Ⅲ型;400℃时,中孔丰富,总孔容积0.00309~0.00351 cm g^(-1);500℃和600℃时,大孔丰富,平均总孔容积分别为0.00352 cm g^(-1)和0.00390 cm g^(-1)。随着炭化温度的升高和恒温时间的延长,C=O和C-O-C消失,-OH、-CH_(2)、C=C、C=O、O-H和Si-O-Si的伸缩振动峰逐渐缩窄;同时由于C=O、-OH、C-O-C等基团的逐渐分解或重组导致油茶果壳生物质炭中H、O元素减少,C元素富集,H/C、O/C和(N+O)/C也明显降低。[结论]油茶果壳炭化过程是芳香性增强,亲水性和极性减弱的富C脱挥发分过程。炭化温度是影响油茶果壳生物质炭C、H、O、N元素含量、微观特征、氮气吸附-脱附等温线构型的主要因素,而恒温时间是影响油茶果壳生物质炭孔径分布的主要因素。其中,T_(400)t_(4)V_(150)处理的微孔、中孔和大孔结构在体系中大量分布,尤其是中孔结构最为丰富且孔径分布范围更窄。
文摘【目的】明确生物质炭施用量对花椒根际真菌群落结构的影响差异及其主控因子。【方法】对不施用生物质炭(CK)以及3个生物质炭施用量递增处理(T1,1.0 t hm^(-2);T2,1.8 t hm^(-2);T3,2.6 t hm^(-2))的花椒根际土壤进行高通量测序、化学性质测定和花椒生长指标监测。【结果】花椒根区施用生物质炭提高了土壤pH、C/N和阳离子交换量,增加了全碳、全磷、全钾、有效磷和速效钾含量。随生物质炭用量的增加,真菌群落Chao 1、ACE和Shannon指数降低,Simpson指数升高;子囊菌门、接合菌门和壶菌门的相对丰度减少,球囊菌门和担子菌门相对丰度增加。属水平分析表明:T2处理极大地增加了花椒根际土壤微生物球囊菌属、被孢霉属和拟青霉属的相对丰度,分别是CK的24.3、3.1和1.4倍。T3处理极大地增加了花椒树高、地径和新梢抽生数,分别是CK的1.7、2.4和2.0倍。因子分析及相关性分析显示:土壤p H、C/N、有效磷、全氮和全碳累计解释了81.2%的群落变化;花椒生长指标与土壤pH、C/N、有效磷、全碳及真菌Simpson呈显著或极显著正相关关系,与Chao 1和Shannon呈极显著负相关关系。【结论】施用生物质炭显著提高了土壤质量,降低了真菌群落丰富度和多样性,增加了球囊菌属、被孢霉属和拟青霉属等有益真菌属的占比。基于花椒促生考虑,施用2.6 t hm^(-2)生物质炭为推荐施用量;基于有益功能菌的生理作用考虑,施用1.8 t hm^(-2)生物质炭为推荐施用量。
