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为了探究不同覆盖物对杂草防控、土壤基本化学性质、土壤酶活性、凤丹地下生物量以及丹皮酚含量的综合效应,并筛选出环境友好型的覆盖材料,本研究设置以稻壳、稻草、花生壳、油茶果皮、木屑、松针、玫瑰茄地上部分粉碎物、茅草、防草布及黑色塑料薄膜(分别记为T1～T10处理)作为覆盖材料的凤丹生态种植试验,系统研究不同覆盖物对杂草鲜质量与鲜质量防效,土壤铵态氮、有效磷和速效钾含量,土壤酶活性以及凤丹地下生物量和丹皮酚含量的影响,使用隶属函数法综合评估园林废弃资源在中药材生态种植模式上用作覆盖物的可行性.结果表明,防草布处理(T9)的杂草防控效果最优,油茶果皮处理(T4)提升土壤养分含量和土壤酶活性效果最优,松针处理(T6)对凤丹产量品质指标提升效果最为明显.油茶果皮等园林废弃物用作覆盖物在抑制杂草、改善土壤基本化学性质、提升土壤酶活性、提高凤丹地下生物量以及丹皮酚含量方面效果优良,在中药材生态种植中具备良好的应用潜力.本研究结果为促进中药材绿色高质量发展、实现农业与园林生态循环提供了重要的理论依据与实践参考.
覆盖物生态种植凤丹土壤酶活性杂草抑制效果
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生物质掺烧是现阶段煤电低碳化改造最具工程可行性的技术路径之一,也是农林废弃物规模化利用的有效手段.本文以化石碳替代、污染物协同控制、生物碳移除、碳化学转化为主线,系统梳理了直接耦合、间接耦合和并联耦合3种技术路线的特征与适用边界,分析了生物质掺烧对锅炉结渣积灰、高温腐蚀及燃烧效率的影响机制,评估了其对SO2、NOx、颗粒物及重金属等污染物的协同控制效应.在此基础上,重点综述了生物质掺烧与碳捕集利用与封存(CCUS)耦合形成生物质能源碳捕集与封存(BECCS)的系统集成进展,并对飞灰在CO2资源化利用中的潜在应用方向作了初步探讨,作为副产物高值化利用的补充路径.通过对比欧盟、英国、美国、日本等国家和地区的政策框架,揭示了中国生物质掺烧发展面临的差异与挑战.研究表明,生物质掺烧已由单纯的燃料替代技术向低碳、零碳和负碳多层次技术体系演进,未来需在燃料供应链建设、高比例掺烧安全运行、BECCS系统集成以及混燃副产物高值化利用等方面实现关键技术突破.
生物质掺烧煤电机组碳捕集利用与封存生物质能源碳捕集与封存降碳减污
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人工补充硒(Se)元素是提高作物硒含量和营养品质的重要农艺措施,但无机硒的施用往往会对植物的生长和产量造成一定的负面影响.此外,蔬菜生产中产生大量的秸秆、残果,具有丰富的有机营养和潜在的利用价值.本研究利用番茄、黄瓜残果和茎叶作为基料,结合微生物发酵和无机硒补充技术,制备富含有机硒的农用酵素应用于番茄、黄瓜生产.在日光温室栽培条件下,针对番茄和黄瓜生产,设置对照(CK),施用无机硒(Se)、酵素(FQJS或HGJS)及富硒酵素(FQJS+Se或HGJS+Se)共计6个处理,测定其对产量、硒含量、果实品质、光合作用、根系活力、氧化损伤及根际微生物等指标的影响.结果表明,与CK相比,番茄和黄瓜产量在富硒酵素处理下分别提升21%和16.6%;可溶性固形物、维生素C含量分别提升23%、36%和25%、26%;净光合速率分别提升13.1%和9.2%,根系活力分别提升21.1%和14.4%;与Se处理相比,二者的富硒效果分别提升33%和41%.本研究不仅为农业废弃物高值化利用提供了可行的思路,还为富硒作物生产提供了新的应用方案,具有潜在的生态与经济价值.
硒酵素番茄黄瓜产量果实品质
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高效绿色种植技术是一种兼顾生态环境保护与种植业生产效益的创新生产模式.借助高效绿色种植技术驱动种植业经济高质量发展,可实现农业生产高效化、规范化发展,保障农产品质量安全,进而提升农业经济效益.本文基于高效绿色种植技术的特点,分析其在驱动种植业经济高质量发展中的作用,并围绕土壤改良、秸秆还田、节水灌溉、精准施肥、生物防治、轮作休耕及农业废弃物资源化利用等技术,深入探究其实际应用路径,以期为推动种植业经济高质量发展提供参考.
高效绿色种植技术种植业高质量发展生态农业
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太原是我国典型的资源型工业城市,大气甲烷(CH4)排放强度处于全国高位.为厘清该市大气CH4浓度演变规律及潜在排放源特征,基于2021-2023年太原小店站大气CH4高精度在线连续观测数据,结合风向风速筛分、污染轨迹的筛选及聚类分析方法,开展了城市尺度下大气CH4的时间变化特征及局地与区域尺度排放源研究.结果表明:①研究期间,太原大气CH4浓度日变化呈"单峰单谷"型,受边界层昼夜循环与OH自由基光化学过程共同调控;午后(14:00-16:00)CH4平均浓度普遍低于日均浓度,主要归因于午后近地面风速增强引起的大气水平与垂直混合稀释作用,该变化规律与秦岭北麓等地的观测结论相反.②太原CH4浓度季节变化呈现"秋季高、春季低、夏冬过渡"的特征,秋季均值最高(2669×10-9),春季最低(2454×10-9),与华北地区秋季秸秆焚烧等农业源排放增强有关,区别于水稻主产区的夏季峰值格局.③局地排放源识别表明,ENE-E-ESE方位扇区四季均呈高CH4浓度特征,推测与站点东侧城区污水处理厂及燃气管网泄漏有关.④区域输送存在两条主要污染通道:西北通道(春季占51.4%)输送煤炭开采、油气泄漏及畜禽养殖排放;东南通道(夏季占65.1%)输送畜牧业、生物质燃烧及城市废弃物排放;秋冬季则主要受省内及邻近省份的短距离输送控制.本研究明确了太原市大气CH4的时间变化规律与多尺度潜在排放来源特征,可为城市CH4精准管控提供科学依据.
大气CH4加权潜在源贡献函数(WPSCF)污染轨迹风向风速筛分太原
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为系统了解农业废弃物产生现状与农业废弃物资源化利用技术发展趋势,以"秸秆""蔬菜""水果""废弃物""畜禽""粪便"和"资源化利用"等中文加英文关键词,分别检索Web of Science(WOS)与中国知网(CNKI)数据库,并基于获得的相关研究论文,从废弃物产量、特征、时空分布与利用技术等视角,对当前农业废弃物产生及其资源化利用技术进行了总结梳理.结果表明:1)推动农业废弃物高效高质资源化利用已成为我国"十五五"期间农业发展的重要任务;2)我国农业废弃物呈现"粪便为主,秸秆为辅,尾菜为补"形式,三者时空分布存在显著差异;3)以肥料化利用为主,辅以饲料化、能源化、基质化与材料化利用可实现农业废弃物高效利用.综上,农业废弃物资源化利用技术已取得长足发展,但仍存在市场化程度低与制度保障体系不健全等问题,未来需要进一步加强高价值利用技术开发与政策保障措施建立,为推动绿色、低碳、可持续的农业发展模式提供坚实支撑.
农业废弃物作物秸秆尾菜畜禽粪便循环农业资源化利用
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为高效治理农田水体混合除草剂污染,实现农业废弃物资源化利用,本研究以玉米秸秆为原料,采用浸渍-热解法制备铁镁改性生物炭(FMBC600),通过扫描电镜及能量色散X 射线能谱(SEM-EDS)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X 射线光电子能谱(XPS)表征其结构特征,系统探究 FMBC600 对甲嘧磺隆、西草净、扑草净和异丙甲草胺的吸附性能及再生性.结果表明:FMBC600 表面成功负载 Fe3O4 和 MgO,活性位点显著增加;前 200 min 材料对 4 种除草剂吸附速率较快,准二级动力学模型拟合效果较好(R2=0.8753～0.9627),对甲嘧磺隆最大理论吸附量达 18.81 mg/g,为未改性生物炭(BC)的3.6 倍;Langmuir 模型对甲嘧磺隆和西草净拟合效果佳(R2 分别为 0.9918 和 0.9981),吸附以单分子层吸附为主;FMBC600 经 5 次吸附-解吸循环后,对 4 种除草剂去除率仍维持在 71%～82%,再生性良好.本研究制备的铁镁双金属改性生物炭通过物理填充、氢键作用与金属配位协同实现混合除草剂高效去除,为农田水体混合除草剂污染治理提供了新型功能材料.
铁镁改性生物炭混合除草剂污染水体吸附性能吸附机理
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餐厨废弃物中氮、磷等养分的资源回收与循环利用已成为城市食物系统可持续发展的关键限制指标.本研究采用物质流分析方法,构建了以城市食物系统"生产-消费-餐厨处理"为主线的氮流动模型,以国家餐厨废弃物资源化利用试点建设城市厦门市为案例,基于2002-2024年食物"生产-消费-餐厨处理"历史数据及未来厌氧发酵沼渣堆肥和好氧堆肥2种餐厨废弃物资源化利用方式情景预测,探讨了餐厨废弃物制肥还田对城市食物系统氮循环及不同环节氮利用效率(Nitrogen Use Efficiency,NUE)的影响.结果表明:①2024年厦门市餐厨废弃物中含氮量为(2596.97±361.44)t;②2035年,在人口按近5年自然增长率变化趋势增长情况下,餐厨废弃物中含氮量为(3561.44±541.24)t,相比2024年增加37.14%;在集中回收利用率达90%(厌氧发酵和好氧堆肥比例8∶2)情景下,可回收其中41.02%的氮,在多年多季田间试验获取的"30%餐厨废弃物堆肥氮替代50%化肥氮"参数下,可替代当年农用化肥氮的28.31%±4.92%(95%CI:28.00%～28.61%),为农业化肥减量提供了可选路径;③不同情景下,餐厨废弃物堆肥还田最高分别能提升植物性食物生产、食物(植物和动物性食物)生产和城市食物生产-消费系统25.41%±5.34%、19.18%±3.79%和8.22%±1.53%的NUE.本研究结果凸显了餐厨废弃物中养分回收对城市食物系统可持续性的重要意义.
氮循环食物系统餐厨废弃物资源化利用厌氧发酵沼渣堆肥好氧堆肥
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为研究地龙饮片加工废液对土壤养分及水稻产量、品质的影响,以沪地龙—威廉环毛蚓为研究对象,通过蛋白组学、代谢组学、常规化学分析等手段明确其加工废液中的主要组分,通过田间小区试验分析土壤理化性质、水稻产量和品质等指标以评价还田应用的效果.结果表明,该废液偏酸性(pH 5～6),含有丰富的有机质和氮、磷、钾等营养物质,总计含量约为1％.总蛋白、总糖、还原糖含量分别为0.5 mg·mL-1、69 mg·g-1、59 mg·g-1,同时还含有丙氨酸、亮氨酸、缬氨酸、异亮氨酸等氨基酸,有助于促进微生物繁殖和作物生长.田间小区试验结果表明,在减少25％肥料施用的基础上,地龙饮片加工废液的添加,不仅显著提高土壤有机质和速效钾含量,升幅分别为2％和4％(P＜0.05),保证水稻产量(8.82× 105 kg·hm-2),显著降低稻米的垩白度(31％,P＜0.05),提高稻米品质.因此,地龙饮片加工废液有望用于废弃物资源化利用,不仅为土壤提供养分,还有利于产量和品质的提高,从而保障生态农业可持续发展.
地龙加工废液成分分析田间应用循环利用
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旨在为拓宽替代蛋白应用范围,促进替代蛋白产业发展提供帮助,在分析替代蛋白产业驱动因素、要素的基础上,分析了替代蛋白的产业现状,梳理了替代蛋白产业面临的问题与机遇,并提出相应建议.全球人口增长,动物蛋白生产带来的资源、环境压力,以及过量摄入动物蛋白的健康风险,共同驱动膳食结构向替代蛋白转变.替代蛋白涵盖植物蛋白、真菌蛋白、藻类蛋白、昆虫蛋白及细胞培养肉等主要类型,要素包括蛋白质含量及产量、蛋白质质量、抗营养因子和致敏性.当前,植物蛋白和真菌蛋白产业相对成熟;藻类蛋白和昆虫蛋白的消费者接受度不高,市场需求较小;细胞培养肉新颖性好,但成本与规模化生产仍是关键挑战.替代蛋白产业仍存在产业发展阶段认识不清、发展不均衡、蛋白替代效率不高等问题.针对上述问题,提出解析阻碍替代蛋白产业发展的深层次机制、构建完善的替代蛋白生态产业链、构建完善的替代蛋白数据库、应用现代生物技术改造种质质量及抗逆性、充分发掘利用农业加工废弃物以及创新替代蛋白食品工业化核心技术装备研发等建议,以促进替代蛋白产业的健康发展.
替代蛋白食品保障植物基蛋白营养细胞培养肉
