第三届中国国际生物质能源展览会暨沼气产业化论坛成功举办_张强
“双碳”背景下生物炭基肥的研究现状及展望
㊀㊀2023年第64卷第12期2825收稿日期:2022-10-08基金项目:上海市科技创新行动计划(22dz1208300);国家自然科学基金(4160315)作者简介:张继宁(1978 ),女,内蒙古兴安盟人,副研究员,博士,主要从事土壤改良㊁固体废物处理与资源化研究,E-mail:j.n.zhang@㊂通信作者:周胜(1971 ),男,安徽黄山人,研究员,博士,主要从事低碳与循环农业研究,E-mail:zhous@㊂文献著录格式:张继宁,张鲜鲜,孙会峰,等. 双碳 背景下生物炭基肥的研究现状及展望[J].浙江农业科学,2023,64(12):2825-2830.DOI:10.16178/j.issn.0528-9017.20221022双碳 背景下生物炭基肥的研究现状及展望张继宁1,2,3,张鲜鲜1,2,3,孙会峰1,2,3,王从1,2,3,刘善良4,蒲加军4,周胜1,2,3∗(1.上海市农业科学院生态环境保护研究所,上海㊀201403;2.上海低碳农业工程技术研究中心,上海㊀201415;3.农业农村部东南沿海农业绿色低碳重点实验室,上海㊀201403;4.时科生物科技(上海)有限公司,上海㊀201108)㊀㊀摘㊀要:炭基肥是以生物炭为载体,通过添加化肥或者有机肥,采用化学方法和物理方法混合制成的肥料㊂本文首先总结了炭基肥主要包括炭基无机肥㊁炭基有机肥和炭基有机无机复合肥,其次汇总了炭基肥的作用㊂炭基肥由于兼具了生物炭和肥料的双重优势,在田间应用过程中主要表现为提高作物产量㊁减少温室气体排放㊁提高土壤有机质㊁改良土壤以及污染土壤修复等方面㊂然后列举了影响炭基肥性质的因素,生物炭的制备及其与肥料的制备工艺㊂最后展望了炭基肥在我国农业领域的应用前景㊂本文通过生物炭的优选㊁炭基肥的制备工艺优化及其应用体系的完善等方面展开综述,为构建炭基肥的规模化应用提供指导意义㊂关键词:炭基肥;减排;固碳;生物炭;制备工艺中图分类号:S156㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:0528-9017(2023)12-2825-06㊀㊀农林废弃物是农林业生产和加工过程中废弃的生物质,包括种植业废弃物㊁林业废弃物和养殖业废弃物等㊂据统计,我国每年产生农林废弃物约14亿t,其中玉米㊁水稻㊁小麦等作物的秸秆高达7亿t [1],约占种植业废弃物秸秆总量的83.5%㊂生物炭以作物秸秆等农林植物废弃生物质为原料,在绝氧或有限氧气供应条件下,400~700ħ热裂解得到的稳定的固体富碳产物[2],其具有高度的芳香性㊁优良的吸附性能及高化学稳定性[3]㊂目前关于生物炭还田土壤的相关研究逐渐增多[4-6]㊂生物炭自身含有的钾㊁钙㊁镁等矿质元素可作为营养源释放到土壤中被作物和微生物吸收利用[7],然而这部分矿质元素含量在生物炭中的比例并不高㊂单一生物炭的输入对于提高土壤质量存在局限性㊂以生物炭为载体,与常规化学肥料或有机肥等材料科学复配而成的生物炭基肥料(biochar-based fertilizer)应运而生㊂2020年7月,农业农村部印发了‘关于开展2020年农业农村部引领性技术集成示范工作的通知“,秸秆炭基肥利用增效技术被列入十大引领性技术之一㊂农业农村部‘生物炭基肥料“(NY /T 3041 2016)[2]和‘生物炭基有机肥料“(NY /T 3618 2020)[8]行业标准的实施,推进了秸秆炭基肥的市场化进程㊂1 生物炭基肥的种类炭基肥包括炭基无机肥(biochar-basedinorganic fertilizer )㊁炭基有机肥(biochar-basedorganic fertilizer)和炭基有机无机复合(混)肥(biochar-based organic inorganic compound fertilizer)[9]㊂其中,炭基无机肥指生物炭与无机肥科学配伍制成的肥料,其中无机肥包括硝酸铵㊁尿素㊁硫酸钾㊁磷酸一铵和氯化钾等[10]㊂根据复配肥料养分的种类,炭基无机肥可分为炭基氮肥㊁炭基磷肥和炭基钾肥等㊂炭基有机肥指生物炭与来源于植物和(或)动物的有机物料混合发酵腐熟,或与来源植物和(或)动物的经过发酵腐熟的含碳有机物料混合制成的肥料[8]㊂炭基有机无机复合肥指生物炭同时复配有机肥料及无机肥料,通常复配的无机肥包括氮磷钾等两种或两种以上养分㊂此外,在炭基肥制备过程中可以通过复配其他菌剂和(或)酵素[11],或者通过改性生物炭[12]创制功能性炭基2826㊀㊀2023年第64卷第12期肥,增强炭基肥的缓释性能及专用肥效果㊂2 生物炭基肥的作用炭基肥含有生物炭,承担着缓释养分和改良土壤的作用;也含有矿质养分,承担着补充养分的作用㊂炭基肥兼具了生物炭和肥料的双重优势,同时克服了各自的不足㊂炭基肥在田间应用过程中主要表现为提高作物产量㊁减少温室气体排放㊁提高土壤有机质㊁改良土壤以及污染土壤修复等方面㊂2.1㊀作物增产㊀㊀单独生物炭的添加对作物产量产生不同的效果,包括增产[6,13]㊁对产量没有影响[14],甚至减产[5]㊂而多数研究报道炭基肥应用于水稻[15]㊁小麦[16]㊁玉米[17]和蔬菜[18]等作物后,其对作物的增产效果优于生物炭㊂比如,相同添加量的生物炭和炭基肥均可提高大叶罗勒的生物量,而增加幅度分别为39.7%和71.6%[19]㊂在同样增产10%的前提下,生物炭的添加量需要15~30t㊃hm-2;而炭基肥的施用量仅为0.9t㊃hm-2[20]㊂与单施复合肥处理相比,竹炭基肥及稻壳炭基肥分别配施化肥处理均可以提高番茄产量,增加幅度存在差异,分别为8.5%和23.2%[21]㊂Meta分析表明,0.9t㊃hm-2的炭基肥添加条件下,相比常规化肥作物可增产10%;相比不施化肥处理作物可增产186%[20]㊂与常规施肥相比,炭基肥的作物增产幅度的平均值可达17%ʃ23%[22]㊂炭基肥促进作物增产的主要原因在于,生物炭具有较高的比表面积,即便形成炭基肥,其比表面积也是常规复合肥的4倍多[23],这样的多孔结构可以通过吸附/解析机制调控炭基肥中的矿质养分㊂此外,炭基氮肥将尿素封存在生物炭的多孔孔隙中,其中的氮素已经与炭表面的化学官能团发生反应成为新的有机态氮素㊂这些氮素的延缓释放,减少了氮素的流失,提高了氮素利用率,保证了作物在整个栽培过程中的氮素供给[24-25]㊂与化学复合肥只含有大量元素不同,炭基肥含有硅㊁镁㊁钙㊁铁㊁硼等中微量矿质元素[26]㊂2.2㊀温室气体减排㊀㊀已有研究将炭基肥和常规施肥相比,麦田氧化亚氮(N2O)的排放降低了56.0%~65.4%,全球增温潜势和温室气体排放强度分别降低57.5%~ 66.9%和68.0%~77.5%[16];水稻的甲烷排放降低了41.6%[27];栽培马铃薯的栗钙土N2O排放强度降低了10.5%~13.8%[28]㊂炭基肥输入土壤表现出土壤减排效应㊂这是由于1)炭基肥提高了氮素利用率㊂常规氮肥的氮素利用率为34%,而施用炭基氮肥的氮素利用率可达37%,尤其在减氮条件下施用炭基氮肥后,其氮素利用率高达55.4%[29]㊂2)炭基肥降低土壤中水溶性有机氮浓度,影响着氮素的硝化和反硝化作用㊂3)就总孔隙率和比电容来说,炭基复合肥是常规复合肥的1.6倍和2.9倍[23],其具有较高的储存和提供电子的能力[30],影响着土壤中微生物活性和养分转化㊂而炭基肥表现的减排效应主要源于生物炭㊂生物炭通过降低土壤容重㊁改善土壤透气性㊁增加对土壤NH4+的吸附,限制氮素的微生物转化和反硝化,从而抑制N2O排放[3]㊂关于生物炭和炭基肥对土壤温室气体减排的效应对比研究较少㊂2.3㊀土壤固碳㊀㊀已有研究发现,与常规施肥相比,施入炭基肥后种植玉米的土壤有机碳增加了3.6%~8.2%[31];栽培薏苡土壤中的有机碳㊁颗粒有机碳㊁易氧化有机碳和微生物量碳的含量分别提高了10.2%~ 22.8%㊁24.8%~36.9%㊁1.4%~6.7%和41.1~ 76.0%[32],且随着炭基肥施用量(800~1600kg㊃hm-2)的增加而升高;连续4年栽培花生的棕壤总有机碳㊁游离态颗粒有机碳和闭蓄态颗粒有机碳的含量分别提高了6.5%㊁40.0%和43.2%[33]㊂与等碳量投入的生物炭相比,炭基肥处理的土壤中游离态颗粒有机碳和闭蓄态颗粒有机碳含量的提升幅度可分别达43%和17%[33];而另有研究表明,炭基肥处理的土壤有机碳含量仅提高4.4%,且显著低于生物炭配施化肥处理(有机碳提升27.6%)[34]㊂炭基肥的输入提高了土壤有机碳含量㊂这是由于炭基肥中含有载体生物炭,其有机碳含量远高于土壤,因此,增加了土壤的碳储量㊂生物炭含有易分解态碳和稳定态碳两种组分㊂易分解态碳组分约占有机碳总量的1.5%~37.0%[35],主要为脂肪族碳和氧化态碳[36],具有移动性强㊁稳定性差的特性㊂稳定态碳组分约占有机碳总量的63.0%~ 98.5%[35],主要为芳香化碳,以芳香环和不规则的形式堆积,使生物质炭具有稳定性高和抗分解能力强的特性㊂10~40t㊃hm-2秸秆生物炭混入土壤中,经过3a的蔬菜栽培,土壤有机碳含量增加了4.2%~35.8%[4]㊂当生物炭与化肥复配后,炭基肥中生物炭的占比降低,因此,其固碳能力可能不及单纯的生物炭处理[37]㊂2.4㊀土壤改良㊀㊀与等量的常规施肥相比,炭基肥表现出提高土壤酶活性㊁减少养分流失及保水等功能㊂以灰钙土为供试土壤的研究表明,与该土壤施入等量的化肥相比,炭基肥与化肥配施可增加土层0~20cm和20~40cm水稳性大团聚体含量,增加幅度分别可达75.7%和64.4%;0~20cm土层的土壤磷酸酶活性㊁过氧化氢酶活性和脲酶活性分别提高18.6%㊁5.3%和59.4%[38]㊂与常规施肥相比,炭基肥减少了麦地里63%的氮素流失[39]㊂在干旱和半干旱地区,炭基肥(0.75t㊃hm-2)在适度的水分胁迫(60%~65%田间持水量)条件下仍可提高花生产量[40]㊂炭基肥发挥土壤改良作用主要在于,生物炭可以保蓄和吸持水分于其孔隙及表面,增加土壤饱和含水量㊁毛管含水量和田间持水量,增强土壤吸水持水及入渗性能[41]㊂生物炭可以增加土壤容重㊁促进土壤团聚体的形成[4],改善土壤结构㊂生物炭的吸附特性可以将硝酸根等养分吸附,减少其淋溶损失㊂生物炭可以为土壤微生物提供栖息地并改善其生长环境,增加有益微生物的活性和改变菌落结构,进而间接影响土壤中养分的生物利用效率[38]㊂当炭基肥中的养分释放后,其残留的生物炭载体可以继续发挥土壤改良作用㊂2.5㊀受污染土壤修复㊀㊀土壤污染具有隐蔽性㊁复合性和积累性等特点,治理难度大,其修复改良是一项系统工程㊂由于农用地土壤需要承担生产功能,其修复改良目的㊁方法与污染场地的修复存在本质差异㊂生物炭修复受污染农田土壤的研究较多,而炭基肥研究多集中于作物增产及土壤改良等方面,关于土壤重金属修复的研究较少㊂对于铜污染的土壤,单施氮肥处理下土壤铜有效态含量为11.2mg㊃kg-1,而炭基肥与氮肥配施的处理中土壤铜有效态含量降低了39.4%[42]㊂有研究对比了稻秆生物炭(6t㊃kg-1)和炭基肥(6t㊃kg-1)对烟叶土壤中重金属的削减效果㊂两者均可显著降低烟叶土壤中砷和铅的含量,而生物炭的降低效果优于炭基肥[42]㊂炭基肥可以降低土壤中有效态重金属含量㊂生物炭主要通过与土壤中的重金属发生物理吸附㊁静电作用㊁离子交换㊁沉淀或络合等作用[3],由其衍生的炭基肥1)具有丰富的孔隙结构,有利于重金属离子的附着;2)存在大量的羟基㊁羧基等官能基团,对土壤重金属具有较强的固定作用;3)通过改变稻田的氧化还原电位[22],改变重金属形态;4)改变土壤微生物数量及群落结构从而促进重金属在土壤中的固定㊂然而,当生物炭与肥料结合成为炭基肥后,比表面积降低,可能减少了重金属的吸附位点,与单纯的生物炭处理相比,炭基肥限制了对重金属的吸附效果[43]㊂3 影响炭基肥性质的因素目前市售及研究文献所用的炭基肥质量参差不齐㊂而生物炭原料类型㊁热解温度㊁生物炭用量㊁炭基肥的制造工艺㊁养分配比等均会影响炭基肥的质量和实际应用效果㊂3.1㊀优选生物炭㊀㊀炭基肥改良土壤以及促进作物增产的效果已在多种作物上得以证实,然而关于生物炭基肥在土壤减排固碳方面的研究较少,而生物炭承担着这一作用㊂因此,优选生物炭是制备优质炭基肥的前提条件㊂生物炭的产量㊁碳含量及性质主要取决于热解温度和热解工艺㊂一般而言,生物炭的产率随热解温度的升高而降低,300~500ħ的产率相对较高[36]㊂生物炭的碳含量(23.6%~87.5%)[44]㊁比表面积和孔隙度随热解温度的升高而增加㊂生物炭的阳离子交换量同时与热解温度和原料相关㊂在300~700ħ,秸秆生物炭的阳离子交换量(20~ 30cmol㊃kg-1)随热解温度升高呈增加趋势[45];而猪粪生物炭的阳离子交换量(15~60cmol㊃kg-1)随热解温度升高呈降低趋势[46]㊂热解温度在300~500ħ条件下的生物炭具有提高土壤肥力的作用;而>500ħ的生物炭吸附和固碳作用较强[36]㊂目前研究所用的炭基肥并没有提供生物炭的制备温度和制备原料等参数㊂有研究表明,若炭基肥中使用的生物炭是在400ħ条件下制备,则可促进作物增产12%;而是在<400ħ条件下制备,则没有增产效果㊂此外,当炭基肥中使用的生物炭中碳含量>30%时,作物生产力得以提高;而当碳含量<30%时作物生产力则不受影响[20]㊂因此,基于热解温度㊁原料性质等考虑,若将秸秆制备成炭基肥时可采用350~500ħ的热解温度,最高不要超过700ħ㊂热解工艺也会影响生物炭的产率㊁碳含量和比表面积等参数㊂比较常见的热解工艺主要包括慢速热解㊁快速热解[47]㊁气化和水热炭化[48]等㊂慢速热解(又称干馏工艺㊁传统热解)工艺具有几千年的历史,是一种以生成木炭为目的的炭化过程,2828㊀㊀2023年第64卷第12期热解温度在500~1100ħ,升温速率在20~ 100ħ㊃min-1,生物炭得率约30%~35%[47]㊂快速热解发生在极短的时间内,升温速率约为10~ 200ħ㊃s-1,强烈的热效应直接产生热解产物,再迅速淬冷,生物炭得率约20%[47]㊂气化是将生物质转化为烟气的工艺过程,主要发生在气化炉(温度>700ħ),其生物炭产率相对较低,具有较大的比表面积[48]㊂水热炭化是将生物质在较低的反应温度(150~375ħ)㊁高压水中停留数小时,制备得到炭-水-浆混合物[49]㊂因此,基于热解工艺等考虑,制备成炭基肥可采用常规热解技术,即在慢速热解和快速热解参数之间选择㊂3.2㊀制备工艺㊀㊀炭基肥的制备工艺主要包括掺混法㊁吸附法㊁包膜法和混合造粒法[10]㊂其中,掺混法指把生物炭和化学肥料按一定比例进行掺拌混合㊂吸附法指基于生物炭的多孔性与吸附性,将生物炭浸泡在一定浓度的肥料溶液中,促进肥料中的多种组分吸附于生物炭表面㊂如,将生物炭吸附木醋液用于盐碱土改良㊂包膜法指在生物炭表面,喷涂缓释包膜材料后包裹速效性化肥颗粒[48]㊂混合造粒法指将生物炭与肥料分别粉碎后,再进行混合造粒㊂混合造粒方式又分为团粒法造粒与挤压法造粒㊂前者的基本原理在于将基础肥料黏聚成粒㊁再通过转动使黏聚的颗粒在重力的作用下产生运动,相互挤压㊁滚动使其紧密成型;后者的基本原理在于利用机械外力作用使基础肥料成粒㊂在造粒过程中,由于添加了生物炭导致肥料不易成型,需要添加黏结剂㊂黏结剂应该选择绿色环保㊁易降解且价格低的材料,通常使用淀粉㊁膨润土㊁黏土和羟甲基纤维素钠等[10]㊂这4种炭基肥生产工艺中,掺混法制备工艺比较简单;包膜法和混合造粒法是目前肥料生产的主要方式㊂掺混法㊁吸附法和包膜法生产的炭基肥主要为细粉状,直接施用时易扬起粉尘㊂而混合造粒法可有效解决上述问题㊂目前的炭基肥中生物炭的添加比例一般在20%~60%㊂生物炭的添加量主要是依据不同施肥需要㊁生物质原料利用及土壤功能等进行合理配比㊂比如在增产需肥方面,生物炭的添加比例不高;而针对土壤减排固碳及钝化土壤重金属方面,生物炭的添加比例需要提高㊂在我国相对有限的耕地上,化肥㊁农药及农用柴油等农用投入品的不断增加,碳排放总量逐渐增长㊂而有机肥的施用往往会增加农田土壤固碳作用㊂因此,将生物炭和高效优质堆肥产品进行配比而创制研发的含有生物炭㊁腐殖质和功能降解菌的炭基有机肥,更有利于土壤减排固碳,最终实现土壤质量和农产品品质提升㊂4 双碳 背景下炭基肥的研究展望炭基肥系列产品借助生物炭丰富的孔隙结构封存肥料中的养分,而提高肥料的缓释功能和养分利用率㊂就炭基肥在农业领域应用方面而言,目前的研究方向主要以增产㊁改良土壤㊁提升土壤有机质及肥料利用率为目的㊂围绕实现 碳达峰㊁碳中和 的 双碳 目标要求,2022年农业农村部及国家发改委颁布的‘农业农村减排固碳实施方案“将 农田固碳扩容 作为六项重点任务之一㊂因此,炭基肥系列产品在农业领域的减排固碳将在碳中和 进程中发挥重要作用㊂目前炭基肥质量参差不齐,有些企业的热解工艺较为落后,产生的生物炭稳定性差,影响了炭基肥的质量㊂因此,应统一生物炭及炭基肥的制备标准,便于其在肥料市场㊁碳汇核算和碳交易系统中顺利开展㊂此外,价格偏高也是炭基肥推广受限的主要因素㊂需要制定相关的扶持政策,鼓励科研院所等利用优势资源与企业形成互补调动㊁协同共进,推广炭基肥的高值利用㊂基于已有的研究成果,今后在炭基肥农业应用方面,应继续优化生物炭与肥料和助剂的复配比例与方式;优选并应用经济环保的改性材料及制剂;优化热解工艺等参数创制炭缓释载体;解析生物炭载体改性及强化缓释性能的机制;探究炭基肥的精准协同减排固碳机理㊂在不同区域尺度不同类型炭基肥施用条件下,通过开展生命周期评价,明确从秸秆等农林废弃物收集㊁制炭㊁创制炭基肥到田间应用全周期的温室气体减排因子以及土壤固碳因子,从而量化该区域的减排量和固碳量;通过试验示范基地建设构建生物炭基肥农田应用配套技术规程,加快技术成果的转化,促进生物炭及炭基肥产业的快速发展㊂炭基肥的规模化应用有助于构建低碳㊁循环㊁可持续㊁高效的农业农村经济发展模式,对保障土壤健康和粮食安全具有重要意义㊂参考文献:[1]㊀中国国家统计局.金砖国家联合统计手册-2020[M].北京:中国统计出版社,2021.[2]㊀沈阳农业大学,农业部肥料质量监督检验测试中心(沈阳).生物炭基肥料:NY3041 2016[S].北京:中国农业出版社,2016.[3]㊀张继宁,周胜,孙会峰,等.生物质炭在我国蔬菜地应用的研究现状与展望[J].农业现代化研究,2018,39(4):543-550.[4]㊀ZHANG J N,ZHANG X X,SUN H F,et al.Carbonsequestration and nutrients improvement meditated by 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沼气工程系统设计与施工运行
新能源应用丛书沼气工程系统设计与施工运行齐 岳主编郭宪章人民邮电出版社北京内容提要本书详尽阐述了大中型沼气工程的设计原则，厌氧发酵原理，沼气利用技术，沼气工程施工与验收，沼气工程运行管理，沼气的净化储存以及沼渣、沼液的综合利用。
本书可以作为农村能源、环境工程及相关领域的科技人员和高等院校师生的参考书。
新能源应用丛书沼气工程系统设计与施工运行♦主编齐岳郭宪章责任编辑毕颖♦人民邮电出版社出版发行北京市崇文区夕照寺街14号邮编 100061 电子函件***************.cn网址 大厂聚鑫印刷有限责任公司印刷♦开本：787⨯1092 1/16印张：14字数：318千字2011年1月第1版印数：1– 4 000册2011年1月河北第1次印刷ISBN 978-7-115-24135-1定价：38.00元读者服务热线：(010)67129264 印装质量热线：(010)67129223反盗版热线：(010)67171154广告经营许可证：京崇工商广字第0021号Foreword前言近年来，我国农村沼气工程建设力度加大，发展较快。
农村沼气工程建设把可再生能源技术和高效生态农业技术结合起来，对解决农户炊事用能、改善农民生产生活条件、促进农业结构调整和农民增收节支、巩固生态环境建设成果具有重要意义。
沼气工程的核心是厌氧发酵，通过厌氧发酵不仅实现了畜禽粪便的资源化利用，把产生的沼气作为清洁能源，还可把沼液、沼渣直接用于养殖业和种植业，延长了生物和食物链条，全面提高了废弃物的利用率，推动了农村产业结构调整。
沼气工程通过利用粪便、秸秆生产沼气和有机肥，推进农业生产从主要依靠化肥向增施有机肥转变，推进农民生活用能从主要依靠秸秆、薪柴向高品位的沼气能源转变，从根本上改变了传统的粪便利用方式和过量施用农药及化肥的农业增长方式，有效地节约水、肥、药等重要农业生产资源，减少环境污染，将畜牧业发展与种植业发展链接起来，促进了能量高效转化和物质高效循环，形成了“养殖业—沼气—有机肥料—高效种植业”循环发展的农业循环经济基本模式。
中德将携手共促沼气发展
中德将携手共促沼气发展11月4日，中华人民共和国农业部和德国联邦食品、农业和消费者保护部联合举办的中德沼气合作战略研讨会在京召开。
本次研讨会的主题为“技术共享、合作共赢”。
农业部副部长张桃林和德国联邦食品、农业和消费者保护部副部长穆勒分别在开幕式上致辞。
张桃林在致辞时强调，当前世界能源发展正进入绿色低碳的转型时期，大力发展可再生能源对于实现能源普遍服务和千年发展目标具有重要意义。
张桃林说，中国政府高度重视可再生能源开发利用，经过多年的发展，中国已成为可再生能源发展速度最快的国家之一。
预计到2015年，中国水电、核电、其他可再生能源的消费量分别为2.8亿吨标煤、0.9亿吨标煤、1亿吨标煤，未来五年内中国其他可再生能源年消费量将增加2.3倍。
张桃林指出，生物质能是可再生能源的重要组成部分，开发利用生物质能，特别是充分利用畜禽粪便、秸秆等农林废弃物发展生物质能源，已成为世界各国的共识和可再生能源发展的重点。
多年来，中国政府把以沼气为重点的生物质能发展作为为民办实事、发展循环农业和建设社会主义新农村的重要举措，进一步加大资金投入，取得了显著的经济、生态和社会效益，成为全球受益人口最多的民生工程之一和节能减排行动。
张桃林表示，“十二五”期间是中国调整能源消费结构、实现到2020年非化石能源占能源消费总量15%目标的关键时期，也是生物质能发展的战略机遇期。
中国政府将按照发展绿色经济、建设资源节约型社会和社会主义新农村的总体要求，继续把沼气工程作为生物质能发展的战略重点，科学编制和尽快发布《农村沼气“十二五”建设规划》，明确沼气工程发展目标、建设重点和保障措施；优化沼气工程投资结构，加大向农户供气项目的支持力度，以高值利用为目标，充分利用粪便、秸秆等多种原料，建设特大型沼气工程，建立可持续的商业化运作模式，实现效益拉动；完善沼气工程扶持政策，探索对沼气工程发电上网、提纯罐装、热能回收、沼肥利用等开展补贴，引入清洁发展机制，统筹沼气工程环境治理、能源利用、肥料生产等多重目标，营造更加良好的市场条件和商业环境，实现可持续发展；进一步加强国际合作交流，本着双赢互利的原则，围绕提高沼气工程产气率、发酵原料多元化、沼气提纯罐装、沼肥综合利用、自动化控制等方面，与德国等国家开展联合攻关，合作建立示范工程，进一步提升沼气工程建设质量和运营水平，促进沼气发展迈上新台阶，为改善农民生活和发展农村经济提供优质、清洁、可靠的能源保障，为国际生物质能可持续发展做出新贡献。
燃煤水泥窑尾颗粒物粒径分布及污染特征
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@A引A言 近年来"国内 雾 霾 现 象 频 发"颗 粒 物 排 放 问 题 已
学会动态
学会动态中国微量元素科学研究会举办首届中国有机富硒产业发展峰会近日，中国微量元素科学研究会主办的首届中国有机富硒产业发展峰会在安徽省六安市金寨县举行。
来自国内微量元素、富硒农业等领域的专家和安徽省的农业企业代表100多人参加会议。
会议邀请西安交通大学教授王治伦和程先平分别作“硒研究获克劳斯·施瓦茨国际奖成果与新进展”和“微量元素硒在肿瘤和慢性病防治中的应用”的主题报告。
报告介绍了中国在国际硒研究领域取得的成果、克山病的防治经验、硒应用剂量的推荐以及目前硒广泛应用于多种疾病的辅助治疗和预防等。
中国微量元素科学研究会是研究14种微量元素的跨学科社团，2016年成立了硒研究与应用专业委员会，在国内开展硒领域基础研究、产业开发、学术交流、科普宣传等。
中国微量元素科学研究会联合富硒农业专业委员会、安徽省微量元素科学研究会举办此次峰会旨在进一步推进富硒农业发展。
水力发电科技奖励工作座谈会在北京召开6月5日，为响应中国科协在第三个“全国科技工作者日”开展“礼赞共和国、追梦新时代——科技志愿服务行动”主题活动的号召，中国水力发电工程学会在北京组织召开水力发电科技奖励工作座谈会。
中国水力发电工程学会理事长张野、常务副理事长兼秘书长袁柏松、副理事长杨晓东，来自学会会员单位的相关负责人和代表等60多人参加会议。
会议听取了会员单位对学会在科技奖励和人才培养方面的意见。
杨晓东宣读了首批水电科普志愿者总队成员名单。
会议上，学会向全体志愿者发出大力弘扬志愿服务精神的号召，与会代表围绕“奉献、友爱、互助、进步”的志愿服务精神进行了发言。
第三届全国图书馆未成年人服务论坛在安徽举办第三届全国图书馆未成年人服务论坛日前在安徽省滁州市举办。
本届论坛以“阅读的力量——立德树人，培根铸魂”为主题，由中国图书馆学会主办。
全国图书馆未成年人服务论坛创设于2013年，每三年举办一次，旨在为全国公共图书馆、少年儿童图书馆、中小学图书馆及各类阅读推广机构的未成年人服务工作者搭建一个互相交流的平台，将国内外关于未成年人服务的理念、模式、方法和手段运用到实际工作中去，促进图书馆未成年人服务理论研究与工作实践深度融合，从而提升全国图书馆未成年人服务水平。
基于13C_同位素标记法探究连作对丹参生长及光合碳分配的影响
㊀山东农业科学㊀２０２４ꎬ５６(２):９５~１０３ＳｈａｎｄｏｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ㊀ＤＯＩ:１０.１４０８３/ｊ.ｉｓｓｎ.１００１－４９４２.２０２４.０２.０１３收稿日期:２０２３－０３－２８基金项目:国家自然科学基金面上项目(８２１７３９１７)ꎻ国家现代农业产业技术体系项目(ＣＡＲＳ－２１)ꎻ中央本级重大增减支项目(２０６０３０２)ꎻ山东省重点研发计划项目(２０２１ＺＤＳＹＳ１２)ꎻ齐鲁工业大学(山东省科学院)科教产融合创新试点工程项目(２０２２ＰＸ０９３)作者简介:孟缘(１９９８ )ꎬ女ꎬ山东德州人ꎬ硕士研究生ꎬ主要从事中药资源与质量控制研究ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｍｅｎｇｙｕａｎ６２６ｍｍ＠１６３.ｃｏｍ通信作者:刘伟(１９８１ )ꎬ男ꎬ山东潍坊人ꎬ博士ꎬ研究员ꎬ从事中药资源与质量控制研究ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｌｉｕｗｅｉ００７４＠１６３.ｃｏｍ基于１３Ｃ同位素标记法探究连作对丹参生长及光合碳分配的影响孟缘１ꎬ２ꎬ付心雨１ꎬ２ꎬ鞠吉东１ꎬ２ꎬ周冰谦２ꎬ卢恒２ꎬ王晓２ꎬ郭兰萍３ꎬ刘伟２(１.山东中医药大学药学院ꎬ山东济南㊀２５０３５５ꎻ２.齐鲁工业大学(山东省科学院)/山东省分析测试中心ꎬ山东济南㊀２５００１４ꎻ３.中国中医科学院中药资源中心ꎬ北京㊀１００７００)㊀㊀摘要:以１年龄盆栽丹参为研究对象ꎬ设置１３Ｃ脉冲标记处理与１２Ｃ正常处理ꎬ应用１３Ｃ脉冲标记法研究连作与非连作丹参光合碳分配规律ꎬ比较植株标记４０ｄ后的形态学与理化指标差异ꎬ分析丹参地上部㊁根部以及根际土壤碳的１３Ｃ丰度㊁碳同位素比率㊁１３Ｃ原子百分比以及单位干重样品的１３Ｃ总量ꎬ以明确连作对丹参生长与光合作用的影响机理ꎮ结果表明ꎬ连作条件下ꎬ丹参各部分生物量与叶绿素含量明显下降ꎬ抗氧化酶活性升高ꎻ有效成分中的丹参酮Ⅰ㊁丹参酮ⅡＡ㊁二氢丹参酮Ⅰ以及迷迭香酸含量均降低ꎻ连作显著影响１３Ｃ－光合碳分配比例ꎬ非连作丹参地上部㊁根部以及根际土壤中１３Ｃ－光合碳比率分别为２７.１４％㊁７２.８０％和０.０６％ꎬ连作丹参为５９.３８％㊁４０.５９％和０.０３％ꎮ综上ꎬ连作后ꎬ丹参生长发育与次生代谢受到明显影响ꎻ光合产物向地下部的转移能力降低ꎬ导致连作丹参根部生长发育受到明显抑制ꎻ丹参光合作用的强弱是反映丹参生长状况的重要指标ꎮ关键词:１３Ｃ脉冲标记法ꎻ光合碳ꎻ丹参ꎻ生长代谢ꎻ连作障碍中图分类号:Ｓ５６７.５＋３㊀㊀文献标识号:Ａ㊀㊀文章编号:１００１－４９４２(２０２４)０２－００９５－０９ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＣｒｏｐｐｉｎｇｏｎＧｒｏｗｔｈａｎｄＰｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃＣａｒｂｏｎＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＳａｌｖｉａｍｉｌｔｉｏｒｒｈｉｚａＢａｓｅｄｏｎ１３ＣＩｓｏｔｏｐｅＬａｂｅｌｉｎｇＭｅｎｇＹｕａｎ１ꎬ２ꎬＦｕＸｉｎｙｕ１ꎬ２ꎬＪｕＪｉｄｏｎｇ１ꎬ２ꎬＺｈｏｕＢｉｎｇｑｉａｎ２ꎬＬｕＨｅｎｇ２ꎬＷａｎｇＸｉａｏ２ꎬＧｕｏＬａｎｐｉｎｇ３ꎬＬｉｕＷｅｉ２(１.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＰａｒｍａｃｙꎬＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｒａｄｉｔｉｏｎａｌＣｈｉｎｅｓｅＭｅｄｉｃｉｎｅꎬＪｉｎａｎ２５０３５５ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＱｉｌｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ(ＳｈａｎｄｏｎｇＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ)/ＳｈａｎｄｏｎｇＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＴｅｓｔｉｎｇＣｅｎｔｅｒꎬＪｉｎａｎ２５００１４ꎬＣｈｉｎａꎻ３.ＣｈｉｎｅｓｅＭｅｄｉｃｉｎｅＲｅｓｏｕｒｃｅＣｅｎｔｅｒꎬＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＴｒａｄｉｔｉｏｎａｌＣｈｉｎｅｓｅＭｅｄｉｃｉｎｅꎬＢｅｉｊｉｎｇ１００７００ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ㊀Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇ１￣ｙｅａｒ￣ｏｌｄｐｏｔｔｅｄＳａｌｖｉａｍｉｌｔｉｏｒｒｈｉｚａａｓｒｅｓｅａｒｃｈｏｂ￣ｊｅｃｔꎬａｎｄｓｅｔｔｉｎｇｔｈｅ１３Ｃｐｕｌｓｅｌａｂｅｌｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔａｎｄ１２Ｃｎｏｒｍａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔ.Ｔｈｅ１３Ｃｐｕｌｓｅｌａｂｅｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄｗａｓｕｓｅｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃｃａｒｂｏｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓａｎｄｎｏｎ￣ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃｒｏｐｐｉｎｇＳ.ｍｉｌｔｉｏｒｒｈｉｚａ.Ｔｈｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｏｆｔｈｅｐｌａｎｔｓａｆｔｅｒ３０ｄａｙｓｏｆｌａｂｅｌｉｎｇｗｅｒｅｒｅｃｏｒ￣ｄｅｄ.ＴｈｅａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄꎬｒｏｏｔａｎｄｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｓｏｉｌｏｆＳ.ｍｉｌｔｉｏｒｒｈｉｚａｗｅｒｅｃｏｌｌｅｃｔｅｄꎬａｎｄｔｈｅｉｒ１３ＣａｂｕｎｄａｎｃｅꎬＣｉｓｏｔｏｐｅｒａｔｉｏꎬ１３Ｃａｔｏｍｉｃｐｅｒｃｅｎｔａｇｅａｎｄｔｏｔａｌ１３Ｃｃｏｎｔｅｎｔｐｅｒｕｎｉｔｄｒｙｗｅｉｇｈｔｓａｍｐｌｅｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄａｎｄａｎａ￣ｌｙｚｅｄｔｏｃｌａｒｉｆｙｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃｒｏｐｐｉｎｇｏｎｇｒｏｗｔｈａｎｄｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆＳ.ｍｉｌｔｉｏｒｒｈｉｚａ.ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｕｎｄｅｒｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃｒｏｐｐｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓꎬｔｈｅｂｉｏｍａｓｓａｎｄｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌｃｏｎｔｅｎｔｏｆｖａｒｉｏｕｓｐａｒｔｓｏｆＳ.ｍｉｌｔｉｏｒｒｈｉｚａ㊀ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｅｃｒｅａｓｅｄꎬａｎｄｔｈｅａｃｔｉｖｉｔｙｏｆａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔｅｎｚｙｍｅｓｉｎｃｒｅａｓｅｄ.Ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｔａｎｓｈｉ￣ｎｏｎｅＩꎬｔａｎｓｈｉｎｏｎｅＩＩＡꎬｄｉｈｙｄｒｏｔａｎｓｈｉｎｏｎｅＩａｎｄｒｏｓｍａｒｉｎｉｃａｃｉｄｉｎｔｈｅａｃｔｉｖｅｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓｄｅｃｒｅａｓｅｄ.Ｔｈｅｄｉｓ￣ｔｒｉｂｕｔｉｏｎｒａｔｉｏｏｆｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃｃａｒｂｏｎｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐａｒｔｓｏｆＳ.ｍｉｌｔｉｏｒｒｈｉｚａｗａｓｉｎｔｈｅｏｒｄｅｒｏｆｒｏｏｔ>ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｐａｒｔ>ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｓｏｉｌ.Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃｒｏｐｐｉｎｇｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙａｆｆｅｃｔｅｄｔｈｅａｌｌｏｃａｔｉｏｎｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆ１３Ｃｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃｃａｒｂｏｎ.Ｔｈｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｓｏｆ１３Ｃｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃｃａｒｂｏｎｉｎｔｈｅａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｐａｒｔꎬｒｏｏｔａｎｄｒｈｉｚｏ￣ｓｐｈｅｒｅｓｏｉｌｏｆｎｏｎ￣ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃｒｏｐｐｉｎｇＳ.ｍｉｌｔｉｏｒｒｈｉｚａｗｅｒｅ２７.１４％ꎬ７２.８０％ａｎｄ０.０６％ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙꎬｗｈｉｌｅｔｈｏｓｅｏｆｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃｒｏｐｐｉｎｇＳ.ｍｉｌｔｉｏｒｒｈｉｚａｗｅｒｅ５９.３８％ꎬ４０.５９％ａｎｄ０.０３％ꎬｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ.ＩｎｓｕｍｍａｒｙꎬｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃｒｏｐｐｉｎｇｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙａｆｆｅｃｔｅｄｔｈｅｇｒｏｗｔｈａｎｄｓｅｃｏｎｄａｒｙｍｅｔａｂｏｌｉｓｍｏｆＳ.ｍｉｌｔｉｏｒｒｈｉｚａ.Ｔｈｅｐｈｏｔｏ￣ｓｙｎｔｈｅｔｉｃｃａｒｂｏｎｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｄｉｎｔｏｔｈｅｒｏｏｔｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｅｘｔｅｎｓｉｏｎｏｆｔｉｍｅｉｎｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃｒｏｐｐｉｎｇＳ.ｍｉｌｔｉ￣ｏｒｒｈｉｚａꎬｗｈｉｃｈｌｉｍｉｔｅｄｔｈｅｇｒｏｗｔｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｏｏｔｓ.Ｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓｗａｓａｎｉｍｐｏｒ￣ｔａｎｔｉｎｄｉｃａｔｏｒｒｅｆｌｅｃｔｉｎｇｔｈｅｇｒｏｗｔｈｓｔａｔｕｓｏｆＳ.ｍｉｌｔｉｏｒｒｈｉｚａ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ㊀１３ＣｐｕｌｓｅｌａｂｅｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄꎻＰｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃｃａｒｂｏｎꎻＳａｌｖｉａｍｉｌｔｉｏｒｒｈｉｚａꎻＧｒｏｗｔｈｍｅｔａｂｏｌｉｓｍꎻＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃｒｏｐｐｉｎｇｏｂｓｔａｃｌｅ㊀㊀植物生长过程中ꎬ大气中的ＣＯ２在植物光合作用下由气孔向叶内扩散ꎬ一部分以有机物的形式被固定于植物体内ꎬ传输至各个组织用于植物的正常生长发育ꎬ另一部分以呼吸作用产物㊁根际沉积㊁根系分泌物等形式输入到外界环境中[１－２]ꎮ光合碳在植物体内的转化速率和分配比例与植物的生长状态息息相关ꎬ目前一般认为植物在发育初期与生长旺盛期碳转化效率较高ꎬ此时植物根系活力强ꎬ碳转移速率也相应较高[３－４]ꎮ此外ꎬ植物体内光合碳的分配比例也受温度㊁光照强度及土壤理化性质等生长环境因子的综合影响ꎮ当生长条件不利于植物生长时ꎬ光合碳会优先分配到根部ꎻ当生长环境中的营养充足时ꎬ光合碳则在地上部分的分配比例较大[５]ꎮ因此ꎬ量化光合碳在植物体内的分配比例与存留情况ꎬ可直接判断植物的生长状态与光合作用强弱ꎮ丹参(ＳａｌｖｉａｍｉｌｔｉｏｒｒｈｉｚａＢｇｅ.)为唇形科鼠尾草属多年生直立草本植物ꎬ其干燥根茎为我国传统大宗药材[６]ꎬ在«神农本草经»«本草纲目»等古籍中均有记载ꎮ药用丹参制品多用于预防和治疗心脑血管疾病[７]ꎮ丹参的临床需求量随我国老龄人口数量的增加不断上升ꎬ目前主要依赖人工栽培满足市场需求ꎮ由于市场对中药材道地性的追求ꎬ目前丹参重茬种植现象普遍ꎮ丹参的根部性状与其大部分活性成分含量呈正相关ꎬ是决定丹参药材质量与药材分级的重要依据[８]ꎮ而丹参连作后植株矮小ꎬ根部变色萎缩ꎬ严重影响丹参药材的产量与质量ꎮ因此ꎬ重茬种植引发的连作障碍已成为制约丹参产业发展的常见问题ꎮ本课题组前期研究发现ꎬ丹参连作２年后根部鲜重与干重下降８０％左右ꎬ根粗减少２０％~３３％ꎬ主要有效成分丹参酮ⅡＡ与丹酚酸Ｂ的平均降幅分别为１９.３５％与６４.４０％[９]ꎻ张辰露等[１０]的研究也发现在丹参连作２~４年的种植区ꎬ丹参幼苗存活率低于４０％ꎬ且连作４年后减产达８５.６％ꎮ因此ꎬ连作障碍的形成机制及其消减技术成为目前丹参产业亟待研究和解决的问题ꎮ稳定性同位素１３Ｃ脉冲标记技术可有效示踪碳在植物体内的流转信息ꎬ是目前研究植物光合碳分配规律的常用方法之一[１１]ꎮ该方法在国内外多用于研究玉米㊁水稻㊁大豆㊁小麦等常见粮食和经济作物的光合碳分配情况[１２－１７]ꎮ基于以上成果ꎬ本研究选择稳定性同位素１３Ｃ脉冲标记技术ꎬ以１年生盆栽丹参为试验对象ꎬ探究连作与非连作条件下丹参在１３Ｃ－ＣＯ２脉冲标记３０ｄ后的光合碳分配情况ꎬ同时分析连作与非连作丹参的形态学与生理学差异ꎬ以期为连作对丹参生长的影响研究提供理论依据ꎮ１㊀材料与方法１.１㊀试验材料丹参种子来自山东莱芜紫光生态园有限公司中药材种植基地ꎬ由山东中医药大学李佳教授鉴定为唇形科鼠尾草属植物丹参Ｓａｌｖｉａｍｉｌｔｉｏｒｒｈｉｚａ６９㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５６卷㊀Ｂｇｅ.ꎮ供试丹参连作与非连作土壤均采自山东莱芜紫光生态园有限公司中药材种植基地ꎬ质地为砂壤土ꎬ基本理化性质为:ｐＨ值７.９ꎬ电导率１.１ｍＳ/ｃｍꎬ有机质含量０.６１％㊁全氮０.０６％㊁镁１１.０３ｇ/ｋｇ㊁铁４９.８６ｇ/ｋｇ㊁钙１４.８９ｇ/ｋｇ㊁有效磷０.０３ｇ/ｋｇ㊁速效钾０.２８ｇ/ｋｇꎮ标记用１３Ｃ－ＣＯ２纯度为９９ａｔｏｍ％ꎬ购于武汉纽瑞德特种气体有限公司ꎮ１.２㊀试验方法１.２.１㊀试验设计㊀试验于山东省分析测试中心的光照培养室进行ꎮ其平均温度(２３ʃ１)ħꎬ空气相对湿度７０％ꎬ光照时间为８ʒ００ １８ʒ００ꎬ采用盆栽土培的试验方式ꎮ丹参生长周期为２０２１年１２月育苗ꎬ２０２２年４月移栽至花盆中ꎬ２０２２年１０月选择长势良好㊁大小相似的丹参植株进行后续试验ꎮ本试验共设５个处理:ＣＫ组(１３Ｃ－ＣＯ２标记ꎬ无丹参种植的非连作土壤)㊁Ａ组(１３Ｃ－ＣＯ２标记ꎬ丹参移栽至非连作土壤)㊁Ｂ组(１３Ｃ－ＣＯ２标记ꎬ丹参移栽至连作土壤)㊁Ｃ组(１２Ｃ－ＣＯ２标记ꎬ丹参移栽至非连作土壤)㊁Ｄ组(１２Ｃ－ＣＯ２标记ꎬ丹参移栽至连作土壤)ꎮ其中ꎬＡ组与Ｃ组为非连作丹参组(Ｆ组)ꎬＢ组与Ｄ组为连作丹参组(Ｌ组)ꎮ在１３Ｃ与１２Ｃ环境中标记同化４０ｄ后破坏取样ꎬ测定各项指标ꎮ试验时间为２０２２年１１ １２月ꎮ１.２.２㊀盆栽试验㊀选择颗粒饱满㊁大小相近的丹参种子ꎬ清洗干净后浸泡并于４ħ冰箱中密封保存备用ꎮ将培育用土与基质均匀铺在２４穴育苗盘中ꎬ每穴放置３~５粒前处理好的丹参种子ꎬ轻撒一层薄土ꎬ放于光照培养室中等待萌芽ꎮ待长至１２~１６叶且抵抗力较强时ꎬ选择大小相似的丹参幼苗移到较大陶瓷花盆中继续培养ꎮ１.２.３㊀稳定性同位素１３Ｃ脉冲标记㊀取丹参种植田中的连作土与非连作土ꎬ选择大小相同㊁长势良好的盆栽丹参进行换土处理ꎬ在阴暗处过渡５~７ｄꎬ然后于光照培养室内继续培养ꎮ标记试验在特制的玻璃同化箱(８０ｃｍˑ８０ｃｍˑ１００ｃｍ)中进行ꎬ箱中配有光谱灯㊁温度计㊁风扇与ＣＯ２浓度检测仪ꎮ标记参照参考文献[１８－１９]中的方法进行ꎮ将ＣＫ组㊁Ａ组㊁Ｂ组放进同化箱后密封ꎬ检查密闭性ꎬ每天光照１０ｈ(８ʒ００ １８ʒ００)ꎬ昼夜温度分别为(２３ʃ１)ħ和(２０ʃ１)ħꎬ相对湿度为５０％ꎮ标记前用３.５ｍｏｌ/ＬＮａＯＨ溶液吸收箱内ＣＯ２至浓度为４００ｍｇ/Ｌ后ꎬ用软管通过预留孔注入１３Ｃ－ＣＯ２气体ꎬ每次充气至ＣＯ２浓度在７５０~９５０ｍｇ/Ｌ范围内ꎬ待浓度降至４５０ｍｇ/Ｌ以下时再次充气ꎮ３０ｄ后打开同化箱与根箱ꎬ让试验组丹参继续同化培养１０ｄ后ꎬ破坏性取样用于后续指标检测ꎮ１.３㊀测定项目及方法１.３.１㊀丹参生物量㊀将各组丹参从花盆中取出ꎬ刷去叶子与根部的表面浮土ꎬ清理干净后分别测定地上部分与地下部分生物量ꎬ记录好数据后放于烘箱中８５ħ烘１５~３０ｍｉｎꎬ温度调至７０ħ后烘干至恒重ꎬ记录干重并计算折干率ꎮ１.３.２㊀丹参形态学指标㊀记录各组丹参的完整叶片数㊁枯叶数以及总叶片数ꎻ用直尺测量每个叶片的最大叶长与最大叶宽ꎬ计算叶长/叶宽与叶面积ꎻ用直尺测量丹参主根从芦头到根尖之间的长度与横向直径ꎬ记为最长根长与主根直径ꎻ同时记录直径在０.２ｃｍ以上的根数ꎬ记为分根数ꎮ１.３.３㊀１３Ｃ同位素指标㊀用 抖根法 采集Ａ㊁Ｂ㊁Ｃ㊁Ｄ组丹参的根际土壤ꎬ烘干ꎮ将丹参地上部㊁根部以及根际土壤干样过８０目筛ꎬ分别取１ｇ送至深圳市华科精信检测科技有限公司进行１３Ｃ丰度(δ１３Ｃ)㊁碳同位素比率(１３Ｃ/１２Ｃ)㊁碳原子百分比与单位干重样品的１３Ｃ总量检测ꎮ１２Ｃ－ＣＯ２生长环境下的对照组丹参存在１３Ｃ自然丰度ꎬ１３Ｃ丰度用δ１３Ｃ值表示ꎬ标准物选择美国卡罗莱纳州白垩系ＰｅｅＤｅｅ组美洲拟箭石化石(ＰＤＢ)ꎮ其计算公式如下:δ１３Ｃɢ()＝１３Ｃ样品/１２Ｃ样品－１３ＣＰＤＢ/１２ＣＰＤＢ１３ＣＰＤＢ/１２ＣＰＤＢˑ１０００ꎮ式中ꎬ１３Ｃ样品/１２Ｃ样品为物质中稳定碳同位素相对量的比值ꎬ１３ＣＰＤＢ/１２ＣＰＤＢ为固定值０.０１１２３７２[２０]ꎮ１.３.４㊀丹参生理指标㊀分光光度法测定丹参叶片叶绿素含量ꎻ采用蒽酮比色法测定丹参叶片与根部的可溶性糖㊁葡萄糖以及果糖含量ꎻ间苯二酚法测定丹参蔗糖含量ꎻ采用分光光度法测定丹参超氧化物歧化酶(ＳＯＤ)活性和丙二醛(ＭＤＡ)含量ꎬ微量法检测过氧化物酶(ＰＯＤ)活性ꎮ１.３.５㊀丹参有效成分含量㊀对照品溶液配制:精密称取丹参酮Ⅰ０.００３９ｇ㊁丹参酮ⅡＡ０.００３７ｇ㊁隐丹参酮０.００３４ｇ㊁二氢丹参酮Ⅰ０.００３４ｇꎬ分别溶解于甲醇后定容于２５ｍＬ容量瓶中ꎬ依次吸７９㊀第２期㊀㊀㊀孟缘ꎬ等:基于１３Ｃ同位素标记法探究连作对丹参生长及光合碳分配的影响取１㊁３㊁３㊁３ｍＬ于１０ｍＬ试管中配成脂溶性混标ꎻ精密称取丹酚酸Ｂ０.００３０ｇ㊁迷迭香酸０.００４２ｇ㊁丹参素０.００４１ｇꎬ溶解于甲醇后分别定容于１０ｍＬ容量瓶中ꎮ供试品溶液的配制与色谱条件的选择参考本课题组前期检测丹参有效成分的方法[２１]ꎬ并进行线性关系考察ꎮ１.４㊀数据处理与分析用ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＥｘｃｅｌ处理数据ꎬ用ＳＰＳＳ２６.０软件进行差异显著性分析㊁Ｐｅａｒｓｏｎ相关性分析以及主成分分析ꎬ用Ｏｒｉｇｉｎ软件制图ꎮ２㊀结果与分析２.１㊀连作对丹参１３Ｃ－光合碳分配比例的影响根据１３Ｃ同位素丰度检测结果(表１㊁图１)ꎬ丹参标记同化后１３Ｃ－光合碳的分配比率表现为根部>地上部>根际土壤ꎬ真正到达根际土壤的光合产物占比极小ꎮ连作丹参根部的１３Ｃ丰度较非连作丹参增加８.９８％ꎬ地上部增加１倍以上ꎬ但根际土壤中的１３Ｃ丰度却降低１８.６０％ꎮ分析原因可能为本次１３Ｃ标记同化时间在４０ｄ以上ꎬ非连作丹参的生长活动旺盛ꎬ光合碳转移速率较快ꎬ１３Ｃ－光合碳自上而下转移ꎬ大部分存留于根部ꎬ一部分向根际土壤中释放ꎮ地上部的１３Ｃ－光合碳逐渐被１２Ｃ－光合碳取代ꎬ因此非连作丹参体内固定的１３Ｃ－光合碳仅为连作丹参的７４.８４％ꎬ且根部含量较高ꎮ连作丹参地上部与根部的１３Ｃ－光合碳分配量差异明显小于非连作ꎬ正是因为连作条件下丹参中１３Ｃ－光合碳转化效率较低的缘故ꎮ连作丹参(Ｂ组)地上部㊁根部的１３Ｃ/１２Ｃ值分别较非连作丹参(Ａ组)增加８０.９４％与８.２８％ꎬ但根际土壤中却降低０.１５％ꎮＢ组地上部㊁根部的１３Ｃ含量分别较Ａ组增加７５.０５％㊁２.９９％ꎬ根际土壤中含量则减少４.７７％ꎮ这均说明连作丹参的１３Ｃ－光合碳大部分滞留于地上部ꎬ根际土壤中分配的量较少ꎬ而非连作丹参的光合碳转化效率则较高ꎻ非连作丹参叶片中的光合碳被自然环境中的１２Ｃ－ＣＯ２逐步取代ꎬ所以地上部的１３Ｃ含量明显降低ꎬ根部与根际土壤中的含量则较高ꎮ㊀㊀表１㊀标记试验１３Ｃ同位素丰度检测及１３Ｃ－光合碳分配部位组别δ１３Ｃ/ɢ１３Ｃ/１２Ｃ值１３ＣＡＴ/％１３Ｃ/(ｍｇ/ｇ)地上部Ａ组４１３８.３６３０ʃ７.６７６１０.０５７７ʃ０.００１０５.４５８９ʃ０.００３９２１.１３２５ʃ０.０１６９Ｂ组８２９４.１１３０ʃ１０.４７１１０.１０４４ʃ０.０００３９.４５６３ʃ０.００２５３６.９９２６ʃ０.００１２自然丰度－２７.０９３３ʃ１.４０２７０.０１０９ʃ０.０００１１.０８１５ʃ０.０００４４.０２２８ʃ０.０００２根部Ａ组１１１４９.６７００ʃ７.９９１９０.１３６５ʃ０.０００２１２.０１２２ʃ０.０００９４７.４９９６ʃ０.００８２Ｂ组１２１５１.２４００ʃ９.６４２４０.１４７８ʃ０.０００２１２.８７５５ʃ０.００１７４８.９２０７ʃ０.００１１自然丰度－２２.１８３３ʃ０.７６５７０.０１１１ʃ０.０００２１.０８６９ʃ０.００１０４.４３５２ʃ０.００２０根际土壤Ａ组－１３.２９００ʃ０.７４５７０.０１１１ʃ０.０００１１.０９６６ʃ０.００１１０.４０２９ʃ０.００２６Ｂ组－１４.９２００ʃ１.６２０００.０１１１ʃ０.０００１１.０９４８ʃ０.００２２０.３８３７ʃ０.０００３ＣＫ组－２.１６６７ʃ０.０７４１０.０１１２ʃ０.０００１１.１０８９ʃ０.０００９０.３４０２ʃ０.０００３自然丰度－２２.０５３３ʃ０.７３０８０.０１１０ʃ０.０００１１.０８７０ʃ０.０１５６０.４６４０ʃ０.０１３５㊀㊀注:δ１３Ｃ １３Ｃ丰度ꎬ１３Ｃ/１２Ｃ 碳同位素比率ꎬ１３ＣＡＴ 碳原子百分比ꎬ１３Ｃ 单位干重样品的１３Ｃ含量ꎻ各部位自然丰度样品均来自１２Ｃ－ＣＯ２对照组混合取样ꎻＣＫ组为无丹参种植且未遮蔽状态下的空白土壤取样ꎮ图１㊀连作与非连作丹参各部位１３Ｃ－光合碳含量比率２.２㊀连作对丹参生物量积累的影响由表２可知ꎬＬ组丹参地上㊁地下部的鲜㊁干重都明显低于Ｆ组ꎮＢ组地上㊁地下部的鲜㊁干重较Ａ组分别降低２８.１％㊁１５.２％㊁５１.２％㊁３２.６％ꎬＤ组较Ｃ组分别降低２７.１％㊁３０.２％㊁２５.３％和２５.２％ꎮＢ组丹参的折干率高于Ａ组ꎬ差异不显著ꎬＤ组丹参的折干率低于Ｃ组ꎬ差异也不显著ꎮ在通入１３Ｃ－ＣＯ２后ꎬ１３Ｃ试验组的丹参生物量积累８９㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５６卷㊀高于１２Ｃ试验组ꎬ这可能是因为ＣＯ２短时间内快速升高刺激丹参生长的缘故ꎮ以上结果表明连作不利于丹参地上部与地下部的生物量积累ꎬ重茬种植明显影响丹参总体产量ꎮ㊀㊀表２㊀连作与非连作丹参的单株生物量积累差异组别地上部鲜重/ｇ地上部干重/ｇ地下部鲜重/ｇ地下部干重/ｇ折干率/％Ｆ组Ａ组８.１１ʃ３.１８ａ１.３２ʃ０.１６ａ８.９１ʃ３.３９ａ１.８７ʃ１.３５ａ１９.７５ʃ６.８７ａＣ组４.７６ʃ１.１７ａｂ０.８６ʃ０.１６ｂｃ４.７８ʃ１.７９ａｂ１.２７ʃ０.４８ａ２６.７５ʃ４.３２ａＬ组Ｂ组５.８３ʃ１.１６ａｂ１.１２ʃ０.２１ａｂ４.３５ʃ２.４７ａｂ１.２６ʃ０.７２ａ２９.２５ʃ３.６３ａＤ组３.４７ʃ０.９０ｂ０.６０ʃ０.０７ｃ３.５７ʃ１.２５ｂ０.９５ʃ０.５０ａ２４.７５ʃ５.８５ａ㊀㊀注:同列数据后不同小写字母表示组别间差异显著(Ｐ<０.０５)ꎬ下同ꎮ２.３㊀连作对丹参形态学指标的影响２.３.１㊀连作与非连作丹参地上部形态学指标差异㊀连作丹参植株较矮小ꎬ叶片发黄萎蔫ꎮ由表３可知ꎬＬ组丹参的枯叶数高于Ｆ组ꎬ叶片数㊁总叶片数和叶面积均低于Ｆ组ꎬ叶长与叶宽的比值相差不大ꎮ连作丹参叶片数少㊁叶面积小ꎬ不利于丹参进行光合作用ꎬ直接影响丹参的光合产物积累ꎮ㊀㊀表３㊀连作与非连作丹参的地上部形态学指标差异组别叶片数枯叶数总叶片数叶面积/ｃｍ２叶长/叶宽Ｆ组Ａ组６７.５ʃ１５.３４ａ１２.０ʃ６.７８ａｂ７９.５ʃ８.５６ａ４２２.７４ʃ７３.８１ａ１.００~２.０８Ｃ组３１.０ʃ３.６７ｂｃ７.５ʃ３.２０ｂ３８.５ʃ１.６６ｂ２１７.６０ʃ３７.９４ｂ１.３３~１.９３Ｌ组Ｂ组４８.５ʃ１０.２３ａｂ２０.５ʃ５.１７ａ６９.０ʃ５.３９ａ３２６.６８ʃ１６.３０ａ１.２９~２.４０Ｄ组２６.０ʃ７.８７ｃ１２.５ʃ４.１５ａｂ３８.５ʃ４.５０ｂ１８３.７６ʃ４７.８６ｂ１.２２~１.７７２.３.２㊀连作与非连作丹参地下部形态学指标差异㊀丹参根部的形态与活力直接影响其对营养物质的吸收能力ꎬ养分吸收能力差不仅不利于丹参的正常生长发育ꎬ对光合产物的运输也会产生消极影响ꎮ由表４可以看出ꎬＦ组丹参的地下部明显比Ｌ组发达ꎮＦ组主根较粗ꎬ根长且分根较多ꎬＬ组的各项数据均小于Ｆ组ꎬ其中最长根长的差距最大ꎮ㊀㊀表４㊀㊀㊀连作与非连作丹参的地下部形态学指标差异组别最长根长/ｃｍ主根直径/ｃｍ分根数/条Ｆ组Ａ组３１.００ʃ７.７１ａ０.７０ʃ０.１６ａ８.００ʃ１.８７ａＣ组１６.００ʃ２.４５ａ０.６３ʃ０.１３ａ５.７５ʃ０.４３ｂＬ组Ｂ组２０.５０ʃ１.６６ａ０.６３ʃ０.１３ａ４.７５ʃ１.０９ａｂＤ组１４.７５ʃ２.５９ｂ０.５０ʃ０.０７ａ４.２５ʃ１.０９ｂ㊀㊀２.４㊀连作对丹参理化性状的影响２.４.１㊀连作与非连作丹参叶绿素含量及抗氧化酶活性差异㊀叶绿素含量的降低会影响丹参的光合作用ꎬ降低光合产物的积累量ꎬ不利于光合碳在丹参体内的固定ꎬ从而影响丹参的正常生长发育ꎮ由图２可以看出ꎬ连作丹参的叶绿素ａ㊁叶绿素ｂ㊁叶绿素ａ＋ｂ及类胡萝卜素含量与非连作丹参相比分别降低４２.４％㊁４１.５％㊁４２.１％和３７.０％ꎮ图２㊀连作与非连作丹参叶片叶绿素含量差异作为植物体内的抗氧化能力指标ꎬＳＯＤ可催化超氧阴离子自由基ꎬＰＯＤ可降低毒性ꎬＭＤＡ含量可以直观反映植株受胁迫损伤的程度ꎮ由图３可以看出ꎬ连作丹参叶片的ＳＯＤ㊁ＰＯＤ活性与ＭＤＡ含量都有不同程度的增加ꎬ且ＭＤＡ含量增幅较大ꎬＳＯＤ㊁ＰＯＤ活性分别升高１６２.２％㊁２６.３％ꎬＭＤＡ含量增加２８４.２％ꎮ表明丹参连作后细胞受到胁迫与氧化损伤ꎬ体内的抗氧化酶系统积极应答ꎬ以对抗连作带来的伤害ꎮ２.４.２㊀连作与非连作丹参糖类成分含量差异㊀由图４可以看出ꎬ连作丹参叶片和根中可溶性糖㊁９９㊀第２期㊀㊀㊀孟缘ꎬ等:基于１３Ｃ同位素标记法探究连作对丹参生长及光合碳分配的影响蔗糖㊁葡萄糖与果糖的含量均低于非连作丹参ꎬ其中与Ｆ组相比Ｌ组叶片各糖类成分分别减少６５.４％㊁５８.６％㊁３５.４％和４４.６％ꎬ根部可溶性糖㊁蔗糖㊁果糖含量分别减少５９.９％㊁２６.３％㊁３１.８％ꎮ光合作用的主要产物为碳水化合物ꎬ该结果表明连作丹参的光合能力明显低于非连作丹参ꎮ图３㊀连作与非连作丹参抗氧化能力指标差异２.５㊀丹参有效成分含量分析由图５可知ꎬ与非连作丹参相比ꎬ连作丹参水溶性有效成分中的丹酚酸Ｂ含量升高２８.８％ꎬ迷迭香酸含量减少５１.４％ꎮ由图６可知ꎬ连作条件下丹参的脂溶性有效成分除隐丹参酮含量增加５０.０％外ꎬ丹参酮Ⅰ㊁丹参酮ⅡＡ㊁二氢丹参酮Ⅰ含量都有所下降ꎬ质量分数分别降低５５.４％㊁４.４％㊁１００％ꎬ其中二氢丹参酮Ⅰ含量急剧下降ꎬ在连作丹参根部难以检测到ꎮ总而言之ꎬ连作后丹参的有效成分含量降低明显ꎬ质量整体下降ꎮ图４㊀连作与非连作丹参叶片与根中糖分含量差异图５㊀连作与非连作丹参水溶性有效成分含量差异Ｌ组二氢丹参酮Ⅰ含量极低ꎬ未达到检测最低值ꎮ图６㊀连作与非连作丹参脂溶性有效成分含量差异２.６㊀丹参各项生长指标间的Ｐｅａｒｓｏｎ相关性分析以丹参地上部１３Ｃ含量(ａ)㊁根部１３Ｃ含量(ｂ)㊁根际土壤１３Ｃ含量(ｃ)㊁地上部鲜重(ｄ)㊁地下部鲜重(ｅ)㊁总叶片数(ｆ)㊁最长根长(ｇ)㊁主根直径(ｈ)㊁叶绿素ａ＋ｂ含量(ｉ)㊁ＳＯＤ活性(ｊ)㊁ＰＯＤ活性(ｋ)㊁ＭＤＡ含量(ｌ)㊁脂溶性有效成分含量(ｍ)和水溶性有效成分含量(ｎ)为相关性分析因子ꎬ进行丹参光合碳分配比例㊁形态指标与理化００１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５６卷㊀指标的Ｐｅａｒｓｏｎ相关性分析ꎬ相关系数见表５ꎮ表明ꎬ丹参地上部１３Ｃ含量和根部１３Ｃ含量与丹参水溶性有效成分含量㊁ＳＯＤ活性以及ＭＤＡ含量极显著正相关(Ｐ<０.０１)ꎬ与总叶片数(Ｐ<０.０５)㊁最长根长(Ｐ<０.０５)㊁叶绿素ａ＋ｂ含量(Ｐ<０.０１)以及丹参脂溶性有效成分含量(Ｐ<０.０１)呈显著或极显著负相关ꎻ叶绿素ａ＋ｂ含量与其他指标的相关性较强ꎮ表明ꎬ丹参有效成分含量受多种因素的综合影响ꎬ包括总叶片数㊁叶绿素含量以及ＳＯＤ活性等ꎮ㊀㊀表５㊀丹参光合碳分配比例㊁形态指标与理化指标的Ｐｅａｒｓｏｎ相关性(ｎ＝１４)因子ａｂｃｄｅｆｇｈｉｊｋｌｍｎａ１.０００ｂ１.０００∗∗１.０００ｃ－０.２００－０.２０９１.０００ｄ－０.４９０－０.５０２０.１４８１.０００ｅ－０.７２９－０.７３２０.０６００.６９８１.０００ｆ－０.８３０∗－０.８３５∗－０.１２１０.７３４０.７９８１.０００ｇ－０.８３７∗－０.８４１∗０.５１９０.７０１０.７６７０.６５０１.０００ｈ－０.３７４－０.３７２－０.３７２０.３０９０.８１３∗０.５５００.２７５１.０００ｉ－１.０００∗∗－１.０００∗∗０.１９３０.４８２０.７３２０.８２９∗０.８３２∗０.３８４１.０００ｊ０.９６４∗∗０.９６２∗∗－０.３６６－０.３５１－０.６７１－０.６６３－０.８５８∗－０.３０６－０.９６５∗∗１.０００ｋ０.３６６０.３７４－０.２６４－０.４６１－０.８２０∗－０.４５９－０.５０２－０.７６０－０.３７２０.３７５１.０００ｌ０９９５∗∗０.９９４∗∗－０.２１７－０.４１１－０.６６３－０.７８３－０.８０７－０.３１２－０.９９５∗∗０.９７３∗∗０.３０２１.０００ｍ－０.９９９∗∗－０.９９９∗∗０.１８７０.５１００.７３５０.８５３∗０.８２８∗０.３８２０.９９９∗∗－０.９５２∗∗－０.３７７－０.９９１∗∗１.０００ｎ０.９４５∗∗０.９４７∗∗－０.１５６－０.６７５－０.６８５－０.８５９∗－０.８５８∗－０.２５３－０.９４０∗∗０.８６４∗０.２３５０.９２６∗∗－０.９４７∗∗１.０００㊀㊀注:∗㊁∗∗分别表示在０.０５㊁０.０１水平上显著相关ꎮ２.７㊀丹参各项生长指标的主成分分析丹参各项生长指标之间存在较强相关关系ꎬ通过对以上指标进行主成分分析可以筛选出主成分因子ꎬ从而对丹参的生长状况进行综合评价ꎬ结果见表６ꎮ地上部１３Ｃ含量㊁根部１３Ｃ含量㊁根际土壤１３Ｃ含量三者的特征根值均>１.０ꎬ方差百分比之和超过９０％ꎬ累积方差贡献率达９２.７５４％ꎬ因此ꎬ前三个主成分已足够描述丹参的生长状况ꎮ地上部１３Ｃ含量㊁根部１３Ｃ含量和根际土壤１３Ｃ含量所表现出来的植物固碳能力与光合作用强弱可直接反映丹参的生长发育状况ꎮ㊀㊀表６㊀丹参主要生长指标的主成分分析成分初始特征值总计方差百分比/％累积贡献率/％提取载荷平方和总计方差百分比/％累积贡献率/％地上部１３Ｃ含量９.７０５６９.３２４６９.３２４９.７０５６９.３２４６９.３２４根部１３Ｃ含量１.９５４１３.９６０８３.２８４１.９５４１３.９６０８３.２８４根际土壤１３Ｃ含量１.３２６９.４７０９２.７５４１.３２６９.４７０９２.７５４地上部鲜重０.８４８６.０５５９８.８０９地下部鲜重０.１６７１.１９０９９.９９９３㊀讨论与结论稳定性同位素１３Ｃ标记技术使定量研究光合碳的动态变化与存留状态成为现实ꎬ有效揭示了碳元素在植物体内与植物－土壤－微生物之间的周转循环[２２]ꎬ目前被广泛应用于研究陆生与水生植物的光合碳分配规律㊁土壤有机碳循环以及鉴定土壤微生物的群落结构和功能等方面[２３]ꎮ孔玉华等[２４]利用１３Ｃ脉冲标记法发现侧柏光合碳分配规律为地上部>地下部>根际土壤ꎬ大部分１３Ｃ－光合碳被用于侧柏自身的生长ꎬ根际土壤中只存留了极少部分的１３Ｃ－光合碳ꎻ蔡章林等[１]发现１３Ｃ在枫香和山乌桕幼苗体内首先富集于叶片ꎬ后慢慢向根部转移ꎮ以上研究结果与本研究对丹参光１０１㊀第２期㊀㊀㊀孟缘ꎬ等:基于１３Ｃ同位素标记法探究连作对丹参生长及光合碳分配的影响合碳分配情况的结论大致相似ꎬ光合碳在植物－土壤系统中基本以植物叶ң茎ң根再到根际土壤的路径向下转移ꎬ大部分存留于植物体内ꎬ根际土壤中１３Ｃ－光合碳含量较少ꎮ生长环境的变化可能改变植物代谢与生理适应情况ꎬ从而引发植物光合碳分配比例与碳同位素比值的变化[２５]ꎮ刘萍等[２６]利用１３Ｃ脉冲标记法发现施氮量为１００ｍｇ/ｋｇ时ꎬ水稻的生长势显著高于其他施氮量ꎬ且提高了光合碳在根际土壤的分配比例ꎮ光合碳通过根系凋亡与根系分泌物的释放进入根际土壤ꎬ连接起植物㊁土壤及土壤微生物ꎬ因此植物的光合作用是生物与地球环境碳循环的首要驱动因子[２７－２８]ꎮ孔玉华等[２４]也发现种植密度影响１３Ｃ－光合碳在植物地上部与根部的分配比例ꎬ地上部的光合碳分配量随种植密度的增大而增加ꎬ根部的光合碳分配量则随之减少ꎮ本研究中ꎬ连作条件下丹参的总生物积累量与生长发育情况都与非连作丹参有明显差异ꎮ其中ꎬ连作丹参水溶性有效成分中的丹酚酸Ｂ含量升高２８.８％ꎬ但迷迭香酸含量降低５１.４％ꎬ且连作条件下丹参的脂溶性有效成分总量明显降低ꎻ在１３Ｃ标记试验中ꎬ连作丹参地上部的光合碳含量明显高于非连作丹参ꎬ而根部光合碳含量相差不大ꎬ表明连作条件下光合碳传递至根部的量较少ꎬ说明连作丹参受连作土壤的负面影响ꎬ光合碳转移速率明显低于非连作丹参ꎮ综上ꎬ连作对丹参的生长发育与药效均有明显的负面影响ꎮ丹参光合作用的强弱是反映丹参生长状况的重要指标ꎮ则连作引发的丹参形态不佳及生理状态受损在影响其光合产物积累的同时ꎬ还减缓了光合产物的运输速率ꎬ从而降低光合产物在根部的分配比例ꎬ造成连作丹参质量受损㊁产量下降ꎻ连作条件下丹参光合作用产生的初生代谢产物合成受限ꎬ进而影响丹参次生代谢产物的积累ꎬ最终影响其药效ꎮ因此推测连作对丹参光合作用的影响是连作丹参药效降低的原因之一ꎮ参㊀考㊀文㊀献:[１]㊀蔡章林ꎬ赵厚本ꎬ蔡继醇ꎬ等.用１３Ｃ标记法研究光合碳在枫香和山乌桕幼苗体内的留存及分配动态[Ｊ].应用与环境生物学报ꎬ２０２３ꎬ２９(２):４０８－４１３.[２]㊀王艳红ꎬ于镇华ꎬ李彦生ꎬ等.植物－土壤－微生物间碳流对大气ＣＯ２浓度升高的响应[Ｊ].土壤与作物ꎬ２０１８ꎬ７(１):２２－３０.[３]㊀解丽娜.水盐因子对滨海盐沼土壤微生物及植物－土壤碳分配的影响[Ｄ].上海:华东师范大学ꎬ２０２２. [４]㊀ＲｅｍｕｓＲꎬＨüｖｅＫꎬＰöｒｓｃｈｍａｎｎＪꎬｅｔａｌ.Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｔｈｅｔｉｍｅ￣ｐｏｉｎｔｗｈｅｎ１４Ｃｔｒａｃｅｒａｃｃｕｒａｔｅｌｙｒｅｆｌｅｃｔｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈａｔｅｕｓｅｉｎｔｈｅｐｌａｎｔ￣ｓｏｉｌｓｙｓｔｅｍ[Ｊ].ＰｌａｎｔａｎｄＳｏｉｌꎬ２０１６ꎬ４０８(１/２):４５７－４７４.[５]㊀ＬｕｏＹꎬＸｉａｏＭＬꎬＹｕａｎＨＺꎬｅｔａｌ.Ｒｉｃｅｒｈｉｚｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｐｒｏ￣ｍｏｔｅｓｔｈｅｂｕｉｌｄ￣ｕｐｏｆｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｉｎｓｏｉｌｖｉａｆｕｎｇａｌｎｅｃｒｏ￣ｍａｓｓ[Ｊ].ＳｏｉｌＢｉｏｌｏｇｙａｎｄＢｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙꎬ２０２１ꎬ１６０:１０８３４５. [６]㊀国家药典委员会.中国药典:一部[Ｍ].北京:中国医药科技出版社ꎬ２０２０:７７.[７]㊀杨萍ꎬ李杰ꎬ周风华ꎬ等.丹参酮ⅡＡ对过氧化氢损伤心肌细胞的保护作用及机制研究[Ｊ].时珍国医国药ꎬ２０１０ꎬ２１(ｌ):３－５.[８]㊀尉广飞ꎬ李佳ꎬ刘谦ꎬ等.丹参根部颜色及其与活性成分含量的相关性研究[Ｊ].山东农业科学ꎬ２０１５ꎬ４７(８):５９－６２. 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[１９]姚云静.连作条件下导病抑病型植烟土壤根际微生物群落研究[Ｄ].贵阳:贵州大学ꎬ２０２１.[２０]ＬｕＹＨꎬＷａｔａｎａｂｅＡꎬＫｉｍｕｒａＭ.Ｉｎｐｕｔａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｃａｒｂｏｎｉｎａｆｌｏｏｄｅｄｒｉｃｅｓｏｉｌ[Ｊ].ＧｌｏｂａｌＢｉｏ￣ｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌＣｙｃｌｅｓꎬ２００２ꎬ１６(４):３２１－３２８.[２１]周冰谦ꎬ吕海花ꎬ杨帆ꎬ等.变温干制对白花丹参有效成分的二次提升研究[Ｊ].中国中药杂志ꎬ２０１７ꎬ４２(１０):１８８３－１８９３.[２２]沈其荣ꎬ殷士学ꎬ杨超光ꎬ等.１３Ｃ标记技术在土壤和植物营养研究中的应用[Ｊ].植物营养与肥料学报ꎬ２０００ꎬ６(１):９８－１０５.[２３]李彪ꎬ何俭翔.稳定碳同位素技术在土壤有机碳循环中的研究进展与展望[Ｊ].农业与技术ꎬ２０２２ꎬ４２(２０):６５－７０.[２４]孔玉华ꎬ朱庆征ꎬ曲安然ꎬ等.基于１３Ｃ脉冲标记法探究种植密度对侧柏幼苗生长及光合碳分配的影响[Ｊ].甘肃农业大学学报ꎬ２０２２ꎬ５７(１):１３１－１３８.[２５]ＺａｃｈｏｓＪＣꎬＤｉｃｋｅｎｓＧＲꎬＺｅｅｂｅＲＥ.ＡｎｅａｒｌｙＣｅｎｏｚｏｉｃｐｅｒ￣ｓｐｅｃｔｉｖｅｏｎｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｗａｒｍｉｎｇａｎｄｃａｒｂｏｎ￣ｃｙｃｌｅｄｙｎａｍｉｃｓ[Ｊ].Ｎａｔｕｒｅꎬ２００８ꎬ４５１(７１７６):２７９－２８３.[２６]刘萍ꎬ江春玉ꎬ李忠佩.１３Ｃ脉冲标记定量研究施氮量对光合碳在水稻－土壤系统中分布的影响[Ｊ].土壤学报ꎬ２０１５ꎬ５２(３):５６７－５７５.[２７]ＧｒｅｇｏｒｙＰＪꎬＡｔｗｅｌｌＢＪ.Ｔｈｅｆａｔｅｏｆｃａｒｂｏｎｉｎｐｕｌｓｅ￣ｌａｂｅｌｌｅｄｃｒｏｐｓｏｆｂａｒｌｅｙａｎｄｗｈｅａｔ[Ｊ].ＰｌａｎｔａｎｄＳｏｉｌꎬ１９９１ꎬ１３６(２):２０５－２１３.[２８]金剑ꎬ王光华ꎬ刘晓冰ꎬ等.作物生育期内光合碳在地下部的分配及转化[Ｊ].生态学杂志ꎬ２００８ꎬ２７(８):１３９３－１３９９.３０１㊀第２期㊀㊀㊀孟缘ꎬ等:基于１３Ｃ同位素标记法探究连作对丹参生长及光合碳分配的影响。
生物质能源技术与进展考核试卷
C.减少废物处理问题
D.提供就业机会
18.生物质能源技术的应用领域包括以下哪些？（）
A.发电
B.热能供应
C.交通燃料
D.化工产品生产
19.以下哪些因素会影响生物质气化的效果？（）
A.原料种类
B.气化介质
C.反应温度
D.压力条件
20.生物质能源技术的未来发展趋势可能包括以下哪些？（）
3.生物质能源的气化过程中，产生的可燃气体主要包括_______和_______。（）
4.生物乙醇的生产过程中，通常使用的微生物是_______。（）
5.生物质能源的直燃发电系统中，常用的设备有_______和_______。（）
6.生物质能源的储存形式中，_______形式的储存最为方便。（）
7.在生物质能源技术中，_______是提高燃烧效率的重要步骤。（）
D.天然气
2.生物质能主要来源于下列哪个过程？（）
A.光合作用
B.火山爆发
C.地壳运动
D.核裂变
3.生物质能源的特点不包括以下哪一项？（）
A.可再生
B.环境友好
C.能量密度高
D.分布广泛
4.生物柴油的主要成分是下列哪一种？（）
A.柴油
B.乙醇
C.脂肪酸甲酯
D.液化石油气
5.以下哪种技术不属于生物质能源转换技术？（）
9.以下哪个过程不属于生物质气化过程？（）
A.干燥
B.热解
C.氧化
D.还原
10.生物质能源技术中，热解的主要产物是什么？（）
A.焦油
B.氢气
C.二氧化碳
D.甲烷
11.以下哪个设备不属于生物质能发电系统？（）
A.锅炉
生物质能发电的生物质能资源分布研究考核试卷
B.地形地貌
C.土地利用方式
D.人类活动
9.以下哪些生物质能资源可以用于生产生物燃料？（）
A.玉米
B.油菜
C.木材
D.城市垃圾
10.以下哪些是生物质能发电的环境影响？（）
A.二氧化碳排放
B.粉尘排放
C.氮氧化物排放
D.噪音污染
11.以下哪些技术可以用于生物质能资源的储存和运输？（）
A.压缩
2.生物质能发电的主要方式有______、______和______。
3.我国的生物质能资源主要集中在______、______和______等地区。
4.生物质能发电对环境的影响较小，主要原因是其排放的______较少。
5.在生物质能发电技术中，______技术的能量转换效率相对较高。
6.为了提高生物质能发电的经济性，可以采取的措施包括______、______和______。
A.直接燃烧发电
B.沼气发电
C.生物油发电
D.纤维素乙醇发电
18.以下哪些因素影响生物质能发电项目的投资回报率？（）
A.项目规模
B.原料成本
C.技术选择
D.政策支持
19.以下哪些是生物质能发电的可持续发展目标？（）
A.提高能源利用效率
B.降低环境污染
C.促进经济增长
D.提高能源供应安全性
20.以下哪些措施可以减少生物质能发电过程中的污染排放？（）
A.能源结构
B.环境保护
C.经济发展
D.外交关系
9.以下哪个地区生物质能资源开发利用程度较高？（）
A.青藏高原
B.华北平原
C.东南沿海
D.西北沙漠
10.生物质能发电对以下哪种能源有较强的替代作用？（）
生物质能发电的生物质能产业化发展考核试卷
B.高效能源转换技术
C.大规模储存技术
D.高成本设备投资
20.以下哪些因素会影响生物质能发电项目的投资决策？()
A.政策支持
B.资金成本
C.技术成熟度
D.市场竞争态势
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
1.生物质能是指太阳能以化学能形式储存在生物质中的能量，生物质是_________和_________的有机物。
B.加大技术研发投入
C.完善政策支持体系
D.所有以上选项
17.以下哪种情况可能导致生物质能发电项目的经济性降低？()
A.原料价格下跌
B.发电设备成本上升
C.电力市场价格稳定
D.政府补贴增加
18.以下哪个因素不影响生物质能发电的并网运行？()
A.电压稳定性
B.频率波动
C.电力负荷
D.气候变化
19.以下哪个地区在生物质能资源方面具有明显优势？()
A.生物质锅炉
B.汽轮机
C.发电机
D.变压器
11.以下哪些因素可能导致生物质能发电效率降低？()
A.原料含水率过高
B.燃烧设备效率低
C.发电设备运行不稳定
D.周围环境温度过高
12.以下哪些行业与生物质能产业化密切相关？()
A.农业
B.环保
C.能源
D.交通
13.生物质能产业化发展过程中，以下哪些方面需要重点考虑？()
5.生物质能发电技术的研发重点包括提高_________和降低_________。
答案：能源转换效率运营成本
6.生物质能发电项目在规划阶段需要充分考虑_________和_________等因素。
生物质能发电的科普教育考核试卷
B.沼气发酵
C.热解
D.光合作用
3.生物质能发电的环境效益包括：（）
A.减少二氧化碳排放
B.减少硫化物排放
C.减少氮氧化物排放
D.增加PM2.5排放
4.下列哪些是生物质能发电的原料？（）
A.农业秸秆
B.林业废弃物
C.城市垃圾
D.工业废料
5.生物质能发电可以采用的发电方式有：（）
A.燃气轮机
答案：沼气发酵
5.生物质能发电的______转化技术主要包括热解和气化两种方式。
答案：热化学
6.生物质能发电不仅可以减少温室气体排放，还可以促进______的循环利用。
答案：农业废弃物
7.生物质能发电的______方式可以有效减少硫化物和氮氧化物的排放。
答案：燃烧后处理
8.为了提高生物质能发电的效率，通常需要对生物质原料进行______，以提高其燃烧性能。
B.技术标准不统一
C.环境影响评估不充分
D.市场竞争激烈
15.生物质能发电的产业链主要包括：（）
A.原料收集与加工
B.能源转化与发电
C.电能传输与分配
D.市场营销与售后服务
16.以下哪些措施有助于提高生物质能发电的经济性？（）
A.提高发电效率
B.降低原料成本
C.增加政府补贴
D.推广规模化经营
17.生物质能发电在环境保护方面的作用包括：（）
18.生物质能发电在我国的发展现状是：( )
A.已达到国际先进水平
B.基本处于起步阶段
C.已被淘汰
D.仅有少数试点项目
19.下列哪种政策有利于生物质能发电产业的发展：( )
A.提高化石能源补贴
生物质能发电的生物质能发电新技术开发考核试卷
12. D
13. B
14. D
15. A
16. C
17. A
18. C
19. D
20. D
二、多选题
1. ABD
2. ABC
3. ABC
4. ABC
5. ABC
6. ABC
7. ABC
8. ABC
9. ABC
10. ABC
11. ABC
12. ABC
13. ABC
14. ABC
15. ABC
2.生物质能发电的原料主要来源于________、________和________等。
3.生物质气化过程中，产生的可燃气体主要包括________、________和________。
4.在生物质能发电中，________技术和________技术是两种常见的新技术。
5.提高生物质能发电效率的关键是________和________。
16. ABCD
17. ABCD
18. ABC
19. ABCD
20. ABCD
三、填空题
1.直接燃烧发电、生物质气化发电、生物质液化和生物油发电
2.农业、林业废弃物、城市生活垃圾、林业加工剩余物
3.一氧化碳、氢气、甲烷
4.沼气发电、生物油发电
5.提高原料利用率、降低污染排放
6.原料成本、发电设备投资
2.开发新技术有助于提高生物质能发电的效率和经济性，促进能源结构调整，减少环境污染，对实现可持续发展具有重要意义。
3.
-沼气发电：优势是环保、原料来源广泛；局限性是发电效率相对较低。
-生物油发电：优势是能量密度高、易于储存；局限性是技术成熟度和经济性有待提高。
农业部召开全国农村沼气工作会议
1新能源产业特别关注Special Reports 农业部召开全国农村沼气工作会议2012年12月25日～26日，全国农村沼气工作会议在四川成都召开。
农业部副部长张桃林在会上讲话时强调，农村沼气建设要准确把握大力推进生态文明建设和“四化同步”提出的新要求，确保满足广大农民群众的新期待，坚持与时俱进，创新工作思路，力求结构上由户用沼气为主向沼气多元化发展转变，功能上由生活为主向生活生产生态一体化转变，服务上由建站布点为主向注重可持续运营转变，政策上由前端建设补助向前端建设补助和终端产品补贴相结合转变，建设上由新建为主向新建与巩固并重转变，实现农村沼气事业健康持续发展。
张桃林说，多年来，在中央投资带动下，经过各地共同努力，我国农村沼气发展进入了大发展、快发展的新阶段。
截止到2011年底，全国户用沼气达到3996万户，占乡村总户数的23%，受益人口达1.5亿多人；中央支持建成了2.4万处小型沼气工程和3690多处大中型沼气工程，多元化发展的新格局初步形成；全国乡村服务网点达到9万个、县级服务站800多个，服务沼气用户3000万户左右，覆盖率达到75%，以沼气设计、沼气施工、沼气服务、沼气装备和“三沼”综合利用为主要内容的产业化体系初步建立。
农村沼气从小工程做成了大产业，把小环境变成了大生态，由小项目形成了大事业。
通过发展农村沼气，有效防止和减轻了畜禽粪便排放和化肥农药过量施用造成的面源污染，对实现农业节本增效、循环发展，提高农业综合生产能力和竞争力发挥了重要作用；增强了应对气候变化和保障能源安全的能力，对减少化石能源消耗、改善农村用能结构和应对气候变化发挥了不可替代的作用；实现了粪便、秸秆、有机垃圾等农村主要废弃物的无害化处理、资源化利用，使困扰新农村建设的诸多“脏乱差”环境问题得到了有效解决，提高了农民生活质量，改善了农业农村生产生态环境，成为了新时期重要的农村民生工程和新农村建设的一大亮点。
张桃林指出，当前和今后一个时期，农村沼气建设要按照大力推进生态文明建设、资源节约型和环境友好型社会、社会主义新农村建设的总本刊记者：温婧Copyright©博看网 . All Rights Reserved.。
2011第二届中国国际生物质能源展暨高峰论坛在京召开新闻发布会
2011第二届中国国际生物质能源展暨高峰论坛在京召开新闻
发布会
张金辉
【期刊名称】《猪业科学》
【年(卷),期】2011(28)1
【摘要】由德国农业协会、中国畜牧业协会和中国沼气学会联合主办，中国农业部对外经济合作中心和德国技术合作公司协办的“第二届中国国际生物质能源展”将于2011年5月18日至20日，在中国青岛国际会展中心隆重举办。
2010年12月22日会议主办方在北京亮马河会议中心举行了2011第二届中国国际生物质能源展暨高峰论坛新闻发布会。
【总页数】1页(P18-18)
【关键词】中国畜牧业协会;国际会展中心;生物质能源;新闻发布会;高峰论坛;对外经济合作;农业协会;技术合作
【作者】张金辉
【作者单位】《猪业科学》编辑部
【正文语种】中文
【中图分类】S829.1
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加快生物质可再生能源开发
加快生物质可再生能源开发
张彬彬
【期刊名称】《《吉林农业》》
【年(卷),期】2011(000)008
【摘要】在全球化能源危机和气候变化压力下，特别是在福岛核危机之后，加快生物质可再生能源开发，已成为全球能源领域的战略选择。
8月2日上午，我省生物质能源发展战略研讨会在长春召开，省委常委、常务副省长竺延风出席会议并讲话。
【总页数】1页(P18-18)
【作者】张彬彬
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】S216
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中国农业技术推广协会生物质能源工作委员会正式成立
封面资讯我国大力发展新型能源产业区域动态Regional Dynamics 中国农业技术推广协会生物质能源工作委员会正式成立忙返乡民工充电 促沼气利用提高2013年1月26日，中国农业技术推广协会生物质能源工作委员会成立大会在北京隆重举行。
中国农业技术推广协会常务副会长陈生斗、常务副秘书长张互助、生物质能源工作委员会第一届理事会领导机构候选人、第一届理事会领导机构秘书处以及单位会员、个人会员的代表共50余人出席了会议。
我院崔军副院长全程参加会议并致辞。
会上，中国农业技术推广协会生物质能源工作委员会正式成立，第一届理事会领导机构共有1名主任委员、10名副主任委员、3名常务理事组成，第一届理事会领导机构秘书处由5人组成，包括1名秘书长和4名副秘书长。
我院能环所所长赵立欣任主任委员，副所长孟海波任副主任委员兼秘书长。
主任委员赵立欣就生物质能源工作委员会成立筹备工作情况做了汇报，包括生物质能源工作委员会形成过程、建立完善管理规章制度、做好会员单位吸纳准备工作、确定内设机构等几个方面的工作；同时，从生物质能源技术调研、协助组织低碳技术论坛、国际合作与交流、组织博览会、举办国际研讨会等方面对生物质能源工作委员会酝酿成立以来开展的主要工作进行了简要总结。
会议审议通过了《生物质能源工作委员会章程》，选举产生了第一届理事会及领导机构，聘请了生物质能源工作委员会专家。
中能国电集团的范爱国副总裁作为会员代表作了发言。
最后，会议审议并通过了第一届理事会2013年工作要点。
最后，中国农业技术推广协会常务副会长陈生斗作重要讲话，提出五点意见：一、进一步提高对生物质能源的认识；二、进一步发挥桥梁纽带作用；三、进一步强化行业服务职能；四、进一步加强行业自律和自身建设；五、进一步深化国际合作与交流。
李冰峰农业部规划设计研究院马必云 李明涛湖北省丹江口市生态能源局“我昨天才回来，习家店能源服务中心主任胡祖斌，今天就来检查沼气管路，并将我们这个村就近的返乡民工集中到一起，讲解沼气维护常识、综合利用等，学到了很多东西，今后希望能多举办一些这样的培训……”，日前，在湖北省丹江口市习家店镇大柏村，返乡农民工朱光均高兴地说。
2013中国（国际）生物质能源与生物质利用高峰论坛
2013中国（国际）生物质能源与生物质利用高峰论坛
佚名
【期刊名称】《中国农业科技导报》
【年(卷),期】2013()1
【摘要】随着生物质能技术的研究与开发应用成为世界重大热门课题之一，许多国家都制定了相应的发展计划，形成了各具特色的发展模式，产业规模持续扩大，技术水平逐步提高，呈现出良好的发展前景。
在生物质能产业发展的进程中，如何充份利用更多的“非粮”植物，摆脱对玉米、甘蔗等粮食作物和经济作物的依赖，已经成为全球生物燃料技术研发的重点。
借助这一发展契机，由中国农业部沼气研究所、中国农科院生物质能源研究中心、中国科学院过程工程研究所、中国科学院青岛生物能源与过程研究所、中国商飞航空节能减排技术中心所牵头，
【总页数】1页(P108-108)
【关键词】生物质能源;中国农科院;中国科学院过程工程研究所;高峰论坛;利用;生物质能技术;国际;产业规模
【正文语种】中文
【中图分类】S-24
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Get格雅“穿越”时空寻找可再生的“地上石油”—记天大自主知识产权生物质能源技术攻关之路
“穿越”时空寻找可再生的“地上石油”—记天大自主知识产权生物质能源技术攻关之路“穿越〞时空寻找可再生的“地上石油〞—记天大自主知识产权生物质能源技术攻关之路来源：发布时间：2021-12-01 点击次数：记者王涛李丹石油是重要的不可再生能源和化工原料，是现代经济的血液。
石油的生成至少需要200万年，最长达5亿年之久。
人类进入21世纪，世界性的石油资源短缺已成不可逆转之势并对我国能源需求产生重大冲击，研发可再生的石油替代资源技术成为国家重大战略需求。
天津大学石化中心主任张敏华教授领衔的科研团队那么经过10余年的艰苦努力终于实现了可再生的“地上石油〞——生物质乙醇生产关键技术突破。
生物质乙醇是迄今为止最为成功的液体替代运输燃料及乙烯生产原料，在美国、巴西及欧洲已形成新的可再生能源产业。
11月30日，第十四届中国专利奖颁奖典礼在北京举行，天津大学石化中心研发的生物质能源专利技术“薯类原料酒精生产方法〞获得了由世界知识产权组织和国家知识产权局联合授予的中国专利金奖。
10多年来，张敏华团队依托天大在全国领先的化工领域优势，瞄准国际前沿和国家重大战略需求，运用当代化学工程及生物工程领域的根底理论、先进技术及方法，历经了应用根底研究、工程放大和大规模工业化的全过程，破解了薯类酒精生产原料预处理等技术难题，首次完成了大规模浓醪发酵技术在薯类燃料乙醇的工业应用，实现了薯类酒精生产关键技术创新与系统集成，形成了具有自主知识产权的薯类酒精生产成套技术，并建成全球首套大规模木薯非粮燃料乙醇生产装置，总体技术水平国际领先。
该技术以“薯类原料酒精生产方法〞为核心的专利群，覆盖了薯类酒精生产全过程，成为支撑大规模薯类乙醇产业开展的技术平台。
张敏华教授带着的30多人组成的科研团队，十年磨一剑，经过4次生物质能源及资源化利用技术的大跨越，取得了累累硕果，为我国生物质能源及资源化利用产业开展做出了奉献。
第一次技术跨越——中国酒精从传统作坊到现代产业天津大学石化中心与生物质能源技术结缘来自一次偶然的时机。
农业部沼气科学研究所举办2012年“发展中国家沼气技术培训班”
农业部沼气科学研究所举办2012年“发展中国家沼气技术培
训班”
佚名
【期刊名称】《中国沼气》
【年(卷),期】2012(30)3
【摘要】2012年5月月15日下午,由中华人民共和国商务部主办,农业部沼气科
学研究所承办的＂发展中国家沼气技术培训班＂开班仪式在农业部沼气科学研究所隆重举行。
商务部驻成都特派员办事处左晓玻处长、四川省商务厅陆平处长、徐琨处长、四川省农村能源办公室屈锋主任,
【总页数】1页(P56-56)
【关键词】科学研究所;技术培训班;发展中国家;农业部;中华人民共和国商务部;沼气;农村能源;四川省
【正文语种】中文
【中图分类】S216.4
【相关文献】
1.沼气：环保而取之不尽的生物质能源——农业部沼气科学研究所党委书记方向谈沼气发展前景和待破解难题 [J], 裴季壮
2.“一带一路”战略下,中国沼气“走出去”现状、问题与策略——以农业部沼气科学研究所为例 [J], 吴进;李江;程静思;龙燕;赖成晞;任晓斌;刘刈
3.农业部沼气科学研究所举办第一期沼气生产工技师考前培训及职业技能鉴定 [J],
4.农业部沼气科学研究所举办2012年第1期沼气生产工技师考前培训及职业技能
鉴定 [J],
5.发展沼气要以德国为标杆访中国农业部沼气科学研究所沼气工程研究设计中心主任邓良伟 [J], 林雪峰
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农
业
工
程
Agricultural Engineering
Vol． 2 No． 5 May 2012
第三届中国国际生物质能源展览会 暨沼气产业化论坛成功举办
张
2012 年 5 月 18 － 20 日， 由中国畜牧业协会主办 的第十届 （ 2012 ） 中国畜牧业展览会在南京国际博 览中心隆重举行，第三届中国国际生物质能源展览会 暨第三届中国沼气产业化国际合作论坛也同期举办 。 主办方德国农业协会、中国畜牧业协会联手打造了一 场生物质能源展览的盛宴， 吸引了来自日本、 韩国、 柬埔寨、老挝、缅甸、泰国、越南、马来西亚、印度 尼西亚、菲律宾，以及联合国粮农组织、食品、经贸 等部门官员组成的代表团前来参观 。参展商中，国际 企业比例达到 56% ，由福格申、 曼海姆、 Binder、 第 一气候、DLG、马威克、ELSELE 、 FAN、 Cleangas 10 家德国业内知名公司组成的展团备受关注 。
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农业工程
行业动态
利动力机械集团有限公司副总经理赵建忠展示了胜动 沼气工程的部分案例，他总结胜动集团秸秆沼气制取 及发电技术具有以下特点： 自动化程度高，整个工作 过程全用计算机控制； 工艺流程紧凑，两级发酵，系 统封闭，自动运行； 进料、排渣连续自动运行，人工 使用少，工作条件优越； 无高温环节，运行平稳； 无 机械搅拌装置，无水泵和发电机以外的运动机械 ，运 行可靠。 论坛的互动环节，由中国农业大学生物质工程中 心常务副主任董仁杰教授主持，邀请了德国国际合作 机构 raninger 教授、青岛天人环境股份有限公司董事 长曹曼博士、 德国马威克公司 Wolfgang Buerkle、 胜 利油田胜利动力机械集团有限公司副总经理赵建忠等 进行现场访谈并与观众进行互动讨论 。与会嘉宾围绕 德国企业在华投资、中国沼气的政策与前景、中德合 作面临的挑战以及知识产权等敏感问题做了深入的探 讨和交流，并一致认为中国应加大在知识产权保护方 面的力度，德国企业也应本着开放互信的态度 ，从长 远的发展战略出发去面对中国未来巨大的
（ 农业工程杂志社，北京 100083 ）
沼气产业化国际合作论坛会议现场
北京三益能源环保发展股份有限公司副总经理兼 沼气事业部总经理李克磊在报告中介绍了中国大中型 沼气技术水平现状及发展趋势。在设计与建设队伍方
生物质能源展区德国展团
ห้องสมุดไป่ตู้
面，近 10 年来，形成了一大批专门从事沼气工程建 设与设计的公司，但整个行业还处于起跑阶段。项目 规模越来越大，引入国际设备的同时，国产化也在同 步进行。我国有丰富的沼气原料，农业原料中畜禽粪 便年产量为 14. 87 亿 t，秸秆 5. 9 亿 t； 城市原料中有 机垃圾年产量为 1. 5 亿 t， 污泥 0. 22 亿 t； 工业原料 有机废水年产量为 43. 67 亿 t。 而我国发展沼气又有 着刚性的产品需求和积极的现实意义 ，如为新农村建 设供气、秸秆发电节能减排、采暖供热，以及用作肥 料利于食品安全和土壤保护等。面临的技术瓶颈主要 是项目系统设计与经验数据的欠缺 ，如专用预处理设 备、高效厌氧技术、低成本沼气提纯与液化、沼渣和 沼液的高值利用、沼气站的运营诊断和管理。在合作 方面存在的问题主要有德国方式与中国市场的矛盾 、 德国商业氛围与中国商业特点的矛盾 、德国物料和中 国物料的特性差别以及知识产权的保护 。胜利油田胜
行业动态
国家电网 “ 十二五 ” 农网改造升级工程规划投资 4 420 亿元
“十二五 ” 期间， 国家电网公司经营区内 农村电网将普遍得到改造， 无电问题基本解决， 农村居民生活用电得到较好保障 ，农业生产用电 问题基本解决。2015 年， 农村电网供电可靠率 将达到 99. 7% ， 综 合 电 压 合 格 率 达 到 98. 5% ， 规划投资 4 420 亿元。 2010 年国家启动新一轮农网改造升级工程， 迄今国家电网新一轮农村电网改造升级工程进展 顺利。截至 2012 年 3 月底， 国家累计下达国家 电网公司农网改造升级工程投资计划 1504 亿元， 累计完 成 投 资 763. 3 亿 元， 共 建 设 与 改 造 110 kV 变电站 390 座、线路 7 050 km。 据了解，国家电网公司供电区域还有 57. 6 万无 电户、240. 9 万无电人口， 主要集中在西藏、 新 。 “十二 疆、四川藏区、 青海藏区等边远地区 五” 期间，计划通过电网最大限度延伸， 解决 49. 5 万户、207. 5 万人的通电问题。 国家电网建 议，国家加大无电地区电力建设资金投入 。 国家电网表示，新一轮农网改造升级工程对 农村电网发展起到了非常重要的作用，但中国农 村经济社会正处于快速发展的时期，农村电网需 要与农村经济社会发展相适应。为此，建议国家 今后较长一段时间继续延续农网改造升级工程投 资政策，保持农村电网持续健康发展。 （ 电 网）
5 月 19 日下午， 由中国畜牧业协会、 德国农业 协会和中国沼气学会联合主办， 德国国际合作机构 （ GIZ） 、江苏省农村能源与环境保护协会和中国农业 部对外经济合作中心协办的第三届中国沼气产业化国 际合作论坛在南京国际博览中心举行 ，会议主题是推 动生物质能源产业化发展， 实现环境与经济效益双 赢，参会嘉宾达 300 余人。 农业部原副部长、中国畜牧业协会会长张宝文致 辞，德国农业协会国际总监 Koch 在会上作了发言。 农业部科教司能源生态处处长李少华介绍了国家对于 支持沼气行业发展的相关政策，他说中国沼气市场潜 力巨大，但也存在诸多问题， 如发酵原料需要拓宽、 用气用肥没有补贴等， 亟需建立监管机制。2013 年 我国将启动特大型沼气工程试点 ，力求成为沼气行业
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市场前景，互惠互利，深入合作，共同进步。
论坛互动环节
最后德国农业协会中国办公室张莉女士向大家简 要介绍了德国农业协会的发展概况 ，并邀请大家参加 11 月在德国汉诺威举行的 2012 年德国国际畜牧业技 术与新能源展览会。5 月 20 日， 根据目前国内沼气 发电行情，主办方设计了以 “南京市养殖沼气工程 参观” 和 “中粮 （ 肉食 ） 金东台农场 2 MW 沼气发 电项目” 为主的两条沼气工程参观线路。
强
新的增长点，希望德国大型企业能到中国来投资 。中 国农业大学生物质工程中心常务副主任董仁杰教授在 报告中讲述了对沼液主要成分进行定量分析方面的问 题，国家农田灌溉水质标准中对重金属含量做了相应 的要求。最后他提出了德国沼气工程技术进入中国的 捷径： 选择具有社会威望的合作伙伴和具有经济实力 的用户，进行充分的研究， 掌握原料、 气候、 政策、 客户等信息和当地沼气工程存在的技术问题 。