施用生物炭对水稻籽粒养分含量的影响
生物炭作为土壤改良剂，在农业上的应用研究受到越来越多的重视。生物炭可以增加土壤碳库、降低温室气体排放，固持钝化有机、无机污染物，提高、改善土壤性状进而增加作物产量。本试验则通过田间小区试验研究不同生物炭用量对早、晚稻不同品种籽粒养分含量的影响。水稻收获后测定产量，并分析籽粒中灰分，N、P、K，蛋白质，赖氨酸和色氨酸含量。结果表明施加生物炭后，水稻产量平均上升了25.7%，其它养分含量根据品种不同各有不同变化。具体规律还需进一步实验验证和分析。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言3
1 材料与方法4
1.1材料 4
1.2方法 4
2 结果与分析5
2.1籽粒产量5
2.2籽粒粗灰分含量6
2.3籽粒全氮含量7
2.4籽粒全磷含量7
2.5籽粒全钾含量 8
2.6籽粒蛋白质含量 8
2.7籽粒氨基酸含量9
3讨论11
3.1施用生物炭对水稻产量和籽粒灰分含量的影响...........11
3.2施用生物炭对水稻籽粒内N、P、K含量的影响..........11
3.3施用生物炭对水稻籽粒内蛋白质及氨基酸含量的影响...12
4结论13
致谢13参考文献14
图2.11 2013年湖南早稻及晚稻产量 6
图2.21 2013年湖南早稻及晚稻的籽粒灰分含量 7
图2.31 3013年湖南早稻及晚稻籽粒全氮含量 7
图2.41 3013年湖南早稻及晚稻籽粒全磷含量 8
图2.51 3013年湖南早稻及晚稻籽粒全钾含量 9
图2.61 3013年湖南早稻和晚稻籽粒蛋白质含量 9
图2.71 2013年湖南早稻及晚稻籽粒赖氨酸含量...10
图2.72 2013年湖南早稻及晚稻籽粒色氨酸含量.. 11
施用生物炭对水稻籽粒养分含量的影响
环境科学 丁元君
引言 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
引言
生物炭是生物质在缺乏氧气的环境条件下发生热裂解后所形成的产物之一[1]。有研究表明，生物炭与黑炭同属于高温热解而产生的富含碳质且性质稳定的物质，两者在理化性质和生物学特性等方面具有一定的相似性[2]，因此在广义上生物炭为黑炭的一种，但两者的组成以及用途范围各不相同，其中生物炭多被应用于农业土壤、气候变化、环境生态等领域[3]。具相关研究表明，生物炭主要由单质碳或具有石墨结构的碳和芳香烃组成，一般含有60%以上的C元素，另外所含元素主要有 H、O、N、S 等[4]。富含羧基、酚羟基、羟基、脂族双键以及具有芳香性是生物炭的典型结构特征[5]。由于具有高度的芳香化结构和疏水性的脂族碳，生物炭施入土壤以后可以保持长时间的稳定并且不易在短时间内分解[6]。生物质经过碳化，可保留原有生物质的良好孔隙结构，因此生物炭具有较大的孔隙度和比表面积[7]，所以生物炭具备了良好的吸附力、抗氧化能力等特性。不同类型生物炭具有一些共同的特征，比如碳含量高、具有高的芳香化结构，但是不同类型的生物炭化学活性却相差很大[2,8]。综合以上特性，生物炭是作为土壤改良剂的理想原材料。
研究发现，生物炭具有较高的比表面积，富含羧基、羟基、酚羟基等多种功能团，能吸附各种重金属和有机污染物，同时增加土壤的阳离子的交换能力（CEC），对保持土壤肥力起着重要的作用[913]。根据张阿凤[14]的研究，将生物炭施加入土壤之中，可以降低土壤中氮肥的损耗，促进农业固碳减排。张斌、刘晓雨[15]的研究则表明，生物炭还可有效促进作物吸收养分，提高作物的生物量及产量。将生物炭施加到重金属污染的土壤中，生物炭有良好的吸附、钝化重金属的能力，可有效治理土壤中的重金属污染。根据崔立强[16]的研究结果，施加生物炭可有效抑制水稻对铅镉的富集作用，从而降低铅镉污染对水稻作物的危害。
据已有资料来看，有关于生物炭在全球碳循环中的作用和生物炭施加在土壤中对土壤有机质的影响这方面的研究较多。近两年，有关于生物炭治理土壤中重金属污染的研究也在蓬勃发展。比如Hamer等[17]利用黑炭和砂子的混合物为研究对象，施入土壤中发现黑炭促进了易分解有机质（14C标记的葡萄糖）的分解；在瑞典北部森林土壤中添加黑炭，发现腐殖质的损失量有所增加。Wardle等[18]认为黑炭促进了微生物的生长和易分解有机质的分解等。
目前生物炭作为土壤改良剂在农业上的应用已受到越来越多的重视，关于生物炭农业应用的研究也越来越多。然而有关于生物炭对其改良过的土壤生产出的农作物以及农作物一级加工品的品质是否有影响还有待研究。本实验选用施用生物炭后的水稻田间样品，分析施用生物炭对水稻籽粒内部矿物营养元素、N、P、K、蛋白质、氨基酸等养分含量影响。
目前国内的食品安全状况仍然处在不容乐观的状态，各种食品质量安全问题屡压不减。有关于农作物秸秆的处理方法仍然需要进一步的探究推广，全球气候变化的势头亦无减退的趋势。生物炭以农业生产废弃物为原料，即可治理污染土壤又可促进农业固碳减排，还可以提高土壤肥力、增加作物产量，应用前景广阔。而其对作物品质的影响势必也会受到关注。本研究在田间试验的基础上分析施用生物炭后水稻籽粒中N、P、K及蛋白质、氨基酸等养分含量的变化，以期研究生物炭施用对水稻品质的影响并分析可能的原因，为生物炭的农业应用提供一定的参考。
1 材料与方法
1.1 材料
本实验的大田试验阶段位于湖南省岳阳市湘阴县农业科学研究所，选用的供试土壤为Cd轻度污染水稻土，土壤镉含量为0.90mg/kg，pH为4.97。试验为小区试验，每个小区25m2，设C0、C1、C2三个施炭处理，早稻晚稻各设两个品种，三个重复，共18个小区。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言3
1 材料与方法4
1.1材料 4
1.2方法 4
2 结果与分析5
2.1籽粒产量5
2.2籽粒粗灰分含量6
2.3籽粒全氮含量7
2.4籽粒全磷含量7
2.5籽粒全钾含量 8
2.6籽粒蛋白质含量 8
2.7籽粒氨基酸含量9
3讨论11
3.1施用生物炭对水稻产量和籽粒灰分含量的影响...........11
3.2施用生物炭对水稻籽粒内N、P、K含量的影响..........11
3.3施用生物炭对水稻籽粒内蛋白质及氨基酸含量的影响...12
4结论13
致谢13参考文献14
图2.11 2013年湖南早稻及晚稻产量 6
图2.21 2013年湖南早稻及晚稻的籽粒灰分含量 7
图2.31 3013年湖南早稻及晚稻籽粒全氮含量 7
图2.41 3013年湖南早稻及晚稻籽粒全磷含量 8
图2.51 3013年湖南早稻及晚稻籽粒全钾含量 9
图2.61 3013年湖南早稻和晚稻籽粒蛋白质含量 9
图2.71 2013年湖南早稻及晚稻籽粒赖氨酸含量...10
图2.72 2013年湖南早稻及晚稻籽粒色氨酸含量.. 11
施用生物炭对水稻籽粒养分含量的影响
环境科学 丁元君
引言 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
引言
生物炭是生物质在缺乏氧气的环境条件下发生热裂解后所形成的产物之一[1]。有研究表明，生物炭与黑炭同属于高温热解而产生的富含碳质且性质稳定的物质，两者在理化性质和生物学特性等方面具有一定的相似性[2]，因此在广义上生物炭为黑炭的一种，但两者的组成以及用途范围各不相同，其中生物炭多被应用于农业土壤、气候变化、环境生态等领域[3]。具相关研究表明，生物炭主要由单质碳或具有石墨结构的碳和芳香烃组成，一般含有60%以上的C元素，另外所含元素主要有 H、O、N、S 等[4]。富含羧基、酚羟基、羟基、脂族双键以及具有芳香性是生物炭的典型结构特征[5]。由于具有高度的芳香化结构和疏水性的脂族碳，生物炭施入土壤以后可以保持长时间的稳定并且不易在短时间内分解[6]。生物质经过碳化，可保留原有生物质的良好孔隙结构，因此生物炭具有较大的孔隙度和比表面积[7]，所以生物炭具备了良好的吸附力、抗氧化能力等特性。不同类型生物炭具有一些共同的特征，比如碳含量高、具有高的芳香化结构，但是不同类型的生物炭化学活性却相差很大[2,8]。综合以上特性，生物炭是作为土壤改良剂的理想原材料。
研究发现，生物炭具有较高的比表面积，富含羧基、羟基、酚羟基等多种功能团，能吸附各种重金属和有机污染物，同时增加土壤的阳离子的交换能力（CEC），对保持土壤肥力起着重要的作用[913]。根据张阿凤[14]的研究，将生物炭施加入土壤之中，可以降低土壤中氮肥的损耗，促进农业固碳减排。张斌、刘晓雨[15]的研究则表明，生物炭还可有效促进作物吸收养分，提高作物的生物量及产量。将生物炭施加到重金属污染的土壤中，生物炭有良好的吸附、钝化重金属的能力，可有效治理土壤中的重金属污染。根据崔立强[16]的研究结果，施加生物炭可有效抑制水稻对铅镉的富集作用，从而降低铅镉污染对水稻作物的危害。
据已有资料来看，有关于生物炭在全球碳循环中的作用和生物炭施加在土壤中对土壤有机质的影响这方面的研究较多。近两年，有关于生物炭治理土壤中重金属污染的研究也在蓬勃发展。比如Hamer等[17]利用黑炭和砂子的混合物为研究对象，施入土壤中发现黑炭促进了易分解有机质（14C标记的葡萄糖）的分解；在瑞典北部森林土壤中添加黑炭，发现腐殖质的损失量有所增加。Wardle等[18]认为黑炭促进了微生物的生长和易分解有机质的分解等。
目前生物炭作为土壤改良剂在农业上的应用已受到越来越多的重视，关于生物炭农业应用的研究也越来越多。然而有关于生物炭对其改良过的土壤生产出的农作物以及农作物一级加工品的品质是否有影响还有待研究。本实验选用施用生物炭后的水稻田间样品，分析施用生物炭对水稻籽粒内部矿物营养元素、N、P、K、蛋白质、氨基酸等养分含量影响。
目前国内的食品安全状况仍然处在不容乐观的状态，各种食品质量安全问题屡压不减。有关于农作物秸秆的处理方法仍然需要进一步的探究推广，全球气候变化的势头亦无减退的趋势。生物炭以农业生产废弃物为原料，即可治理污染土壤又可促进农业固碳减排，还可以提高土壤肥力、增加作物产量，应用前景广阔。而其对作物品质的影响势必也会受到关注。本研究在田间试验的基础上分析施用生物炭后水稻籽粒中N、P、K及蛋白质、氨基酸等养分含量的变化，以期研究生物炭施用对水稻品质的影响并分析可能的原因，为生物炭的农业应用提供一定的参考。
1 材料与方法
1.1 材料
本实验的大田试验阶段位于湖南省岳阳市湘阴县农业科学研究所，选用的供试土壤为Cd轻度污染水稻土，土壤镉含量为0.90mg/kg，pH为4.97。试验为小区试验，每个小区25m2，设C0、C1、C2三个施炭处理，早稻晚稻各设两个品种，三个重复，共18个小区。
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