生物炭与微生物综

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微生物在生物炭制备与应用中的研究进展

微生物在生物炭制备与应用中的研究进展

微生物在生物炭制备与应用中的研究进展生物炭作为一种重要的碳负载物质,在农业、环境和能源等领域具有广泛的应用前景。

而微生物作为生物炭制备过程中的关键参与者,对于生物炭的性质以及应用效果也具有重要的影响。

因此,对微生物在生物炭制备与应用中的研究进展进行探讨,对于推动生物炭的合理制备与应用具有重要意义。

一、微生物参与生物炭制备的机制微生物在生物炭制备过程中的参与主要体现为两个方面:炭化和改性。

1.1 炭化在生物炭制备过程中,微生物通过炭化作用将有机物质转化为炭质物质。

微生物主要通过两种方式参与炭化过程:厌氧炭化和氧化炭化。

厌氧炭化是指在无氧条件下,微生物通过代谢作用将有机物质转化为炭质物质。

这种炭化方式通常发生在沼气池等环境中。

例如,厌氧消化过程中产生的沼气污泥中的微生物通过厌氧代谢作用,将有机物质转化为生物炭。

氧化炭化是指在有氧条件下,微生物通过氧化作用将有机物质转化为炭质物质。

这种炭化方式通常发生在风堆堆肥等环境中。

例如,风堆堆肥过程中的微生物通过氧化代谢作用,将有机物质转化为生物炭。

1.2 改性微生物在生物炭制备过程中还可以通过改性作用改变生物炭的性质。

微生物可以通过在制备过程中的代谢作用或后期添加生物肥料等方式,对生物炭进行表面改性、结构改变或者添加功能物质等操作,从而改变生物炭的吸附性、保水性、肥力等性质。

这种改性方式可以通过改变微生物的组成、生态和来源等来实现。

二、微生物对生物炭性质的影响微生物的参与对生物炭的性质具有重要影响。

下面将分别从物理性质和化学性质两个方面进行阐述。

2.1 物理性质微生物的参与可以影响生物炭的物理性质,如比表面积、孔隙度、质地等。

研究表明,微生物的炭化活动可以增加生物炭的比表面积和孔隙度,提高生物炭的吸附能力和保水性。

此外,微生物的改性作用也可以改变生物炭的质地,使其更加适合某些特定的应用场景。

2.2 化学性质微生物的参与还可以影响生物炭的化学性质,如元素组成、含量和功能化学团等。

一种生物炭固定化菌剂的制备与应用

一种生物炭固定化菌剂的制备与应用

一种生物炭固定化菌剂的制备与应用生物炭固定化菌剂是一种将有效菌剂固定在生物炭载体上的制剂,具有较好的微生物菌株存活率和保活时间,同时还能提供理想的生物炭固定作用。

本文将介绍生物炭固定化菌剂的制备方法及其在农业生产中的应用。

生物炭是一种由植物残渣等有机材料经过高温热解而得到的碳质固体,具有多孔性和吸附性等特点。

生物炭具有较高的比表面积和孔隙结构,有利于固定微生物菌株并提供菌落生长的适宜环境。

目前,生物炭固定化菌剂的制备主要分为两种方法:直接法和包埋法。

直接法是将生物炭和微生物菌液直接混合,通过物理吸附和化学结合的方式将微生物菌株固定在生物炭表面。

该方法简单易行,操作成本低,适用于规模较小的制备过程。

首先,将所需的微生物菌株培养并得到菌液。

然后,将适量的生物炭加入到菌液中,并搅拌均匀。

最后,将混合液体进行干燥,得到生物炭固定化菌剂。

此制备方法制备的生物炭固定化菌剂菌株存活率高,但保活时间相对较短。

包埋法是将微生物菌株与生物炭进行包埋,将微生物埋藏在生物炭内部,从而延长微生物的存活时间。

此制备方法首先需要将微生物培养至一定时期,然后将微生物培养物与生物炭混合,并搅拌均匀。

接着,将混合物进行滲透处理,待生物炭吸附微生物后,对其进行烘干处理,最终得到生物炭固定化菌剂。

包埋法制备的生物炭固定化菌剂能够延长微生物的存活时间,但制备工艺较为繁琐,操作难度较大。

生物炭固定化菌剂在农业生产中具有广泛的应用前景。

一方面,生物炭固定化菌剂可以作为土壤调理剂应用于农田中,能够改善土壤结构,调节土壤酸碱度,提高土壤肥力。

由于生物炭固定化菌剂具有较好的微生物保活性,可以通过菌根和植株共生关系提高植物养分吸收能力和抗逆性。

另一方面,生物炭固定化菌剂还可以应用于农作物病害防控。

通过固定化的方式,可以将有效菌株固定在生物炭上,并在农田中进行施用,从而有效地抑制病原微生物的生长繁殖。

综上所述,生物炭固定化菌剂的制备与应用是一种具有潜力的农业生产技术。

《生物炭基微生物固定化体的制备及其对水中无机氮的去除》范文

《生物炭基微生物固定化体的制备及其对水中无机氮的去除》范文

《生物炭基微生物固定化体的制备及其对水中无机氮的去除》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展,水体中的无机氮污染问题日益严重,对生态环境和人类健康构成了巨大的威胁。

生物炭基微生物固定化体技术作为一种新兴的水处理技术,具有高效、环保、可持续等优点,为解决无机氮污染问题提供了新的途径。

本文旨在探讨生物炭基微生物固定化体的制备方法及其对水中无机氮的去除效果。

二、生物炭基微生物固定化体的制备1. 材料与设备制备生物炭基微生物固定化体所需材料包括生物炭、微生物菌群、粘合剂等。

设备包括搅拌器、烘干设备、培养设备等。

2. 制备方法(1)生物炭的制备:通过热解或气化等方法将生物质转化为生物炭。

(2)微生物菌群的培育:选取适应性强、去氮效果好的微生物菌群进行培养。

(3)固定化体的制备:将生物炭与微生物菌群按照一定比例混合,加入适量的粘合剂,通过搅拌、烘干等工艺制备成固定化体。

三、生物炭基微生物固定化体对水中无机氮的去除1. 实验方法采用静态实验和动态实验相结合的方法,研究生物炭基微生物固定化体对水中无机氮的去除效果。

2. 实验结果与分析(1)静态实验结果:在一定的实验条件下,生物炭基微生物固定化体对水中无机氮的去除率随着反应时间的延长而提高。

去除率受到固定化体中生物炭和微生物菌群的比例、水质等因素的影响。

(2)动态实验结果:在模拟实际水处理过程中,生物炭基微生物固定化体表现出良好的去除效果。

其去除能力受到流速、水质等因素的影响。

在一定的流速和水质条件下,固定化体对水中无机氮的去除率可达到较高水平。

四、讨论与展望1. 制备工艺的优化通过对生物炭基微生物固定化体制备工艺的优化,可以提高其去氮效果和稳定性。

例如,调整生物炭和微生物菌群的比例、选用合适的粘合剂、改善制备过程中的工艺参数等。

2. 去除机理的探讨生物炭基微生物固定化体对水中无机氮的去除机理包括吸附、生物降解等多种作用。

通过研究固定化体的微观结构和性质,可以进一步揭示其去氮机理,为优化制备工艺和提高去氮效果提供理论依据。

生物炭和微生物菌剂添加对菇渣好氧堆肥过程及其养分变化的影响

生物炭和微生物菌剂添加对菇渣好氧堆肥过程及其养分变化的影响

櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄[46]赵 婧.不同改良措施对红壤全程氨氧化细菌群落组成及功能的影响[D].北京:中国农业科学院,2021.[47]BrockettBFT,PrescottCE,GraystonSJ.SoilmoistureisthemajorfactorinfluencingmicrobialcommunitystructureandenzymeactivitiesacrosssevenbiogeoclimaticzonesinwesternCanada[J].SoilBiologyandBiochemistry,2012,44(1):9-20.[48]罗晓蔓,周书宇,杨 雪.植物根系分泌物的分类和作用[J].安徽农业科学,2019,47(4):37-39,45.[49]张欣欣,张爱华,雷锋杰,等.人参内生细菌F1对人参根系分泌物的化学趋向性响应[J].中国中药杂志,2019,44(24):5358-5362. [50]刘 海,韦 莉,任永胜,等.柏木根系分泌物对栾树细根形态及N、P含量的影响[J].西北植物学报,2019,39(9):1661-1669. [51]王 璐,陈明霞,邵 云,等.作物根系分泌物对小麦种子萌发及幼苗生长的影响[J].河南农业科学,2019,48(1):66-71.李其胜,殷小冬,董青君,等.生物炭和微生物菌剂添加对菇渣好氧堆肥过程及其养分变化的影响[J].江苏农业科学,2023,51(11):212-218.doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2023.11.030生物炭和微生物菌剂添加对菇渣好氧堆肥过程及其养分变化的影响李其胜,殷小冬,董青君,杨文飞,杜小凤,文廷刚,贾艳艳,顾大路(江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所,江苏淮安223001) 摘要:针对当前堆肥工艺存在养分损失严重、堆肥品质不高等问题,如何加速堆肥原料的腐殖化过程并对其实施科学控制,是提高堆肥处理产品质量的关键。

新疆连作棉田施用生物炭对土壤养分及微生物群落多样性的影响

新疆连作棉田施用生物炭对土壤养分及微生物群落多样性的影响

新疆连作棉田施用生物炭对土壤养分及微生物群落多样性的影响一、本文概述Overview of this article本文旨在探讨新疆连作棉田施用生物炭对土壤养分及微生物群落多样性的影响。

新疆作为中国的主要棉花产区,连作棉田的生产问题一直是农业研究的重点。

生物炭作为一种新兴的土壤改良剂,其在改善土壤养分、提高土壤微生物群落多样性方面的潜力日益受到关注。

本文综述了生物炭的基本性质、其在农业中的应用现状,以及其对土壤养分和微生物群落多样性的影响机制。

通过在新疆连作棉田中的实地试验,本文深入分析了生物炭施用对土壤养分含量、微生物群落结构及其多样性的具体影响,为生物炭在农业中的推广应用提供了理论依据和实践指导。

This article aims to explore the effects of biochar application on soil nutrients and microbial community diversity in continuous cropping cotton fields in Xinjiang. As a major cotton producing region in China, the production of continuous cropping cotton fields in Xinjiang has always beena focus of agricultural research. As an emerging soil amendment, biochar has increasingly attracted attention for its potential in improving soil nutrients and enhancing soil microbial community diversity. This article reviews the basic properties of biochar, its current application status in agriculture, and its impact mechanism on soil nutrients and microbial community diversity. Through field experiments in continuous cropping cotton fields in Xinjiang, this article deeply analyzes the specific effects of biochar application on soil nutrient content, microbial community structure, and diversity, providing theoretical basis and practical guidance for the promotion and application of biochar in agriculture.二、文献综述Literature review随着全球对可持续农业生态系统的日益关注,生物炭作为一种新兴的土壤改良剂,在农业领域的应用逐渐受到重视。

生物炭改良生物滞留池对径流雨水中典型重金属的去除机理

生物炭改良生物滞留池对径流雨水中典型重金属的去除机理

生物炭改良生物滞留池对径流雨水中典型重金属的去除机理生物炭作为一种新型的改良材料,被广泛应用于水处理领域。

在生物滞留池中加入生物炭可以显著提高径流雨水中典型重金属的去除效率,但其去除机理尚未完全明确。

本文将基于实验研究,探讨生物炭改良生物滞留池对径流雨水中典型重金属的去除机理。

一、生物炭的吸附特性生物炭具有极高的比表面积和孔隙结构,这使得它具有卓越的吸附能力。

生物炭表面具有丰富的氧、氢和氮等官能团,可以与重金属形成静电力、吸附力和配位键等多种相互作用,从而使重金属离子被有效地吸附固定在生物炭表面。

二、生物炭的离子交换作用生物炭具有良好的离子交换性能,可以与径流雨水中的阳离子进行交换。

在生物滞留池中,生物炭通过与重金属离子的物理吸附和化学吸附,将前者从溶液中去除掉。

与此同时,生物炭释放出的NH4+、Ca2+、K+等阳离子会与重金属离子进行交换,使得重金属离子被固定在生物炭表面。

三、生物炭的微生物作用生物炭不仅提供了丰富的微生物附着基质,还具有调节微生物群落结构和功能的能力。

微生物通过代谢过程可以将重金属离子还原成金属离子,使得其活性降低。

此外,微生物还可以分泌一些有机物质,如胞外聚合物等,与重金属形成络合物,从而使重金属离子被螯合,降低其毒性。

四、生物炭的沉淀作用生物炭在水中具有一定的沉淀作用,可以吸附悬浮颗粒和胶体颗粒,从而促进重金属的去除。

此外,生物炭还可以有效地去除径流雨水中的有机物质,减少有机物对重金属去除的干扰。

综上所述,生物炭通过吸附特性、离子交换作用、微生物作用和沉淀作用等多种机制,可以显著地去除径流雨水中的典型重金属。

在生物滞留池中加入适量的生物炭,可以提高其去除效率,从而减少对水体的污染,保护水环境。

然而,生物炭对不同重金属的去除效果存在差异,需要进一步研究不同重金属与生物炭之间的相互作用机理。

此外,生物炭的制备工艺和应用方式也需要进一步优化,以提高其在生物滞留池中的应用效果综合以上所述,生物炭在去除径流雨水中的重金属污染方面具有潜力。

《混合生物炭固定化微生物降解土壤中PAHs》

《混合生物炭固定化微生物降解土壤中PAHs》

《混合生物炭固定化微生物降解土壤中PAHs》一、引言多环芳烃(PAHs)是土壤污染中常见的有害物质,其来源广泛,包括工业排放、汽车尾气、燃烧过程等。

PAHs的长期存在对土壤生态系统和人类健康构成了严重威胁。

为了有效解决这一问题,本文提出了一种新型的土壤修复技术——混合生物炭固定化微生物降解土壤中PAHs的方法。

该技术旨在利用生物炭的高吸附性和微生物的降解能力,提高土壤中PAHs的去除效率。

二、混合生物炭固定化微生物技术概述混合生物炭固定化微生物技术是一种利用生物炭和微生物共同作用,降解土壤中PAHs的技术。

生物炭具有高吸附性、多孔性和生物相容性等特点,可以有效地吸附土壤中的PAHs。

而固定化微生物则可以通过生长和代谢活动,将吸附在生物炭上的PAHs转化为低毒性或无毒性的物质,从而达到修复土壤的目的。

三、实验方法与步骤1. 制备生物炭:选用适合的碳源(如秸秆、木屑等),通过热解法制备生物炭。

2. 固定化微生物:选用具有降解PAHs能力的微生物菌种,通过固定化技术将其固定在生物炭上。

3. 混合生物炭与土壤混合:将制备好的混合生物炭与受污染土壤混合,使生物炭吸附土壤中的PAHs。

4. 微生物降解:在适宜的环境条件下,固定化微生物开始生长和代谢,将吸附在生物炭上的PAHs降解为低毒性或无毒性的物质。

四、实验结果与分析1. 生物炭的吸附性能:实验表明,生物炭具有较高的吸附性能,能够有效地吸附土壤中的PAHs。

2. 微生物的降解能力:固定化微生物在适宜的环境条件下,能够快速地降解吸附在生物炭上的PAHs,且降解效率较高。

3. 混合生物炭对土壤中PAHs的去除效果:实验结果显示,混合生物炭固定化微生物技术能够显著提高土壤中PAHs的去除效率,降低土壤中PAHs的含量。

五、讨论与展望混合生物炭固定化微生物技术具有以下优点:首先,生物炭的高吸附性能可以快速地吸附土壤中的PAHs;其次,固定化微生物的降解能力可以将吸附在生物炭上的PAHs转化为低毒性或无毒性的物质;最后,该方法操作简便、成本低廉,适用于大规模的土壤修复工程。

生物炭对土壤微生物群落的影响及作用机制研究

生物炭对土壤微生物群落的影响及作用机制研究

生物炭对土壤微生物群落的影响及作用机制研究
生物炭是一种由有机材料经过热解而得到的炭质固体材料。

近年来,
生物炭被广泛应用于农业领域,用于改善土壤质量、提升农作物产量和保
护环境。

研究发现,生物炭可以对土壤微生物群落产生显著影响,并且在
土壤中发挥重要的作用。

首先,生物炭对土壤微生物群落的影响主要体现在调节微生物的数量
和组成。

研究表明,生物炭可以显著增加土壤中的微生物数量,特别是土
壤中的真菌数量。

这是由于生物炭具有高比表面积和孔隙结构,可以提供
大量的微生物生长空间,促进微生物的繁殖。

此外,生物炭还可以通过吸
附和解毒作用,减轻土壤中的重金属和有机污染物对微生物的毒性,进一
步促进微生物的生长。

研究还发现,生物炭的应用也可以改变土壤微生物
的组成,促进优势微生物的生长,抑制病原微生物的繁殖。

总的来说,生物炭对土壤微生物群落的影响是多方面的,并且其作用
机制也较为复杂。

研究表明,生物炭的应用可以显著改变土壤微生物群落
的数量和组成,促进有益微生物的生长,减轻土壤中的污染物对微生物的
毒性,进而提高土壤质量和农作物产量。

然而,对于生物炭对土壤微生物
群落的具体影响机制,还有一些问题需要进一步研究,例如其中关键的微
生物群落结构变化、微生物代谢产物的组成及其对土壤生态系统功能的影
响等,这些研究将有助于更好地理解生物炭对土壤微生物群落的作用机制,为其在农业生产和环境保护中的应用提供科学依据。

生物炭及其固定化微生物对垃圾堆肥的除臭增效作用

生物炭及其固定化微生物对垃圾堆肥的除臭增效作用

关键词 生物炭 中图法分类号
堆肥
除臭菌
微 波热解 A
废弃物
X 7 1 2 ;
文献标志码
I n t e n s i v e a g ic r u l t u r a l a c t i v i t i e s g e n e r a t e l a r g e a ・
c o mmo n l y d i s po s e d t h r o u g h b ur n i n g o r c o mp o s t i n g . Ho we v e r ,b o t h me t h o d s p o s s e s s d i s a d v a n t a g e s . Du in r g b u r n i n g,c a r c i no g e n i c di o x i n a n d o t h e r t o x i c g a s e s a r e p r o d u c e d . On t he o t h e r ha n d,c o mp o s t i n g i s a n e f f e c — t i v e a p p r o a c h t o u t i l i z i n g wa s t e s r e s o u r c e f u l l y, b u t d u ing r t h e p r o c e s s ,a n a e r o b i c z o n e s e mi t o d o r o us s ub —
第1 3卷
第3 2期
2 0 1 3年



Vo l _ 1 3 No . 3 2 No v .2 0 1 3
1 6 7 1 —1 8 1 5 ( 2 0 1 3 ) 3 2 - 9 5 9 2 — 0 7

生物炭官能团对微生物的作用

生物炭官能团对微生物的作用

生物炭官能团对微生物的作用微生物是地球上最为丰富和多样化的生物群体之一,它们在自然界中起着不可忽视的作用。

而生物炭官能团作为一种能够与微生物相互作用的材料,也在这个生物世界中发挥着重要的作用。

生物炭官能团可以提供微生物生长的理想环境。

生物炭官能团的特殊结构和孔隙度使其具有较大的比表面积,能够吸附并储存大量的水分、营养物质和微量元素。

这些储存的物质能够为微生物提供所需的养分和水分,促进它们的生长和繁殖。

此外,生物炭官能团还具有较好的通气性和保水性,可以保持适宜的气体和水分条件,进一步提供了适宜微生物生长的环境。

生物炭官能团能够调节微生物的代谢活性。

微生物的代谢活性受到环境因素的影响,而生物炭官能团作为一种具有丰富官能团的材料,能够与微生物之间发生一系列的化学反应。

这些反应可以改变微生物的代谢途径和代谢产物的生成,进而影响微生物的生长和功能。

例如,生物炭官能团中的羟基官能团可以与微生物表面的蛋白质发生氢键和范德华力作用,影响微生物的构象和酶活性,从而调节微生物的代谢活性。

生物炭官能团还能够影响微生物的生态环境。

微生物的生态环境包括温度、pH值、氧气浓度等因素,而生物炭官能团作为一种具有很强吸附能力的材料,可以吸附并稳定这些环境因素。

例如,生物炭官能团可以吸附并释放水分,调节微生物生长环境的湿度;它还可以吸附并稳定有机酸和金属离子,调节微生物生长环境的pH值和营养物质浓度。

这些调节作用可以改变微生物的生态环境,影响微生物的生长和分布。

总的来说,生物炭官能团作为一种与微生物相互作用的材料,对微生物的生长、代谢和生态环境都具有重要的影响。

它为微生物提供了理想的生长环境,调节微生物的代谢活性,影响微生物的生态环境。

这些作用不仅有助于我们更好地理解微生物的生物学特性,也为我们利用微生物进行环境修复、农业生产等方面提供了新的思路和方法。

绿色生物炭基-微生物复合肥创制与产业化

绿色生物炭基-微生物复合肥创制与产业化

绿色生物炭基-微生物复合肥的创制与产业化是一个重要的农业领域研究项目。

它结合了绿色生物炭和微生物复合肥的优势,旨在解决农业面源污染问题,提高化肥的利用效率,并寻找有机肥的替代品。

首先,绿色生物炭作为一种环境友好型的农业材料,具有吸附、保活和增强微生物功能等特性。

在农业应用中,生物炭可以提高土壤质量,增加土壤肥力,促进植物生长。

其次,微生物复合肥则利用了微生物肥料中主要功能菌的类型。

这些功能菌能够与植物形成共生关系,帮助植物吸收养分,提高植物的抗逆性和产量。

结合绿色生物炭和微生物复合肥,可以开发出功能微生物高适配性生物炭材料。

这种材料不仅能够提高土壤的肥力和保水性,还能够为微生物提供适宜的生长环境,促进微生物在土壤中的繁殖和活动。

此外,还需要研发生物炭基复合菌种(群)扩繁/负载一体化生产技术。

这种技术可以生产出粉剂、颗粒剂等不同剂型的生物炭基微生物复合肥产品。

这些产品可以满足不同农作物的需求,提高农作物的产量和品质。

最后,通过产业化生产,可以将这些绿色生物炭基-微生物复合
肥产品推向市场,为广大农民提供高效、环保的肥料选择。

同时,也可以促进农业的可持续发展,保护生态环境。

总之,绿色生物炭基-微生物复合肥的创制与产业化是一个具有广阔前景和重要意义的研究项目。

它不仅可以解决农业面源污染问题,提高化肥利用效率,还可以为农民提供高效、环保的肥料选择,促进农业的可持续发展。

生物炭与微生物(哈茨木霉和枯草芽孢杆菌)复合施用可提高谷类豆科作物的生产力、修复土壤镉污染

生物炭与微生物(哈茨木霉和枯草芽孢杆菌)复合施用可提高谷类豆科作物的生产力、修复土壤镉污染

生物炭与微生物(哈茨木霉和枯草芽孢杆菌)复合施用可提高谷类豆科作物的生产力、修复土壤镉污染生物炭与微生物(哈茨木霉和枯草芽孢杆菌)复合施用可提高谷类豆科作物的生产力、修复土壤镉污染近年来,随着工业化进程的加快和化肥农药的大量使用,土壤污染问题逐渐引起了人们的关注。

镉是一种常见的重金属污染物,在农业生产中广泛存在。

镉对植物的生长发育和人体健康都具有一定的危害。

因此,如何有效地修复镉污染土壤,提高土壤肥力和农作物产量成为了迫切需要解决的问题。

生物炭作为一种新型土壤改良剂,具有良好的吸附能力和生物活性,被广泛应用于土壤修复和农业生产中。

同时,土壤微生物也被认为在土壤肥力维持、养分转化和植物生长发育过程中发挥着重要作用。

近年来,研究人员发现,生物炭与微生物的复合施用能够提高谷类豆科作物的生产力,并有效地修复土壤镉污染。

首先,生物炭的添加可以改善土壤结构和养分保持能力。

生物炭具有多孔结构和大量的表面积,能够大大增加土壤有机质含量,提高土壤保水保肥能力。

此外,生物炭还能吸附土壤中的重金属物质,防止其被作物吸收,从而减少镉对农作物的毒害作用。

研究表明,合理添加生物炭可以显著提高土壤肥力,增加作物产量。

其次,微生物的施用可以促进土壤养分的循环与转化。

哈茨木霉和枯草芽孢杆菌是一些常见的土壤细菌,它们分解有机物质并释放出有益元素,例如氮、磷和钾等。

这些元素是植物生长发育的重要营养物质。

研究发现,与单独施用微生物相比,与生物炭复合施用可以显著促进微生物的生长和活性,提高土壤的养分供给能力。

此外,微生物还能促进植株根系的发达和代谢活动的增强,进一步提高植物的养分吸收和利用效率。

最后,生物炭与微生物的复合施用还可以改善土壤物理性质,增加土壤孔隙度,增强土壤的通气性和渗透性。

这对于根系生长和生理活动的顺利进行至关重要。

因此,复合施用可以提高植物的根系发育,增加植株的抗病性和抗逆性,进一步提高作物产量。

综上所述,生物炭与微生物(哈茨木霉和枯草芽孢杆菌)的复合施用对于提高谷类豆科作物的生产力和修复土壤镉污染具有显著的效果。

生物炭对添加自毒物质土壤酶活性、微生物区系结构的影响

生物炭对添加自毒物质土壤酶活性、微生物区系结构的影响

Ab s t r a c t : T he e x p e i r ‘ me n t wa s t o pr o v i d e b a s i s f o r p r e v e n t i o n o f s u p p r e s s i v e c r o p p i n g p r o bl e ms o f t o ma t o . Ta k —
soilmicroorganism农业生产中蔬菜作物产生连作障碍的一个重要原因就是化感作用而自毒物质是产生化感作用的重要因素之一自毒物质包括作物自身的根系分泌物和淋洗物植株残体和残茬在腐解过程中释放出的物质番茄生产过程中必然会产生大量的残体和残茬这些物质在分解的过程中能够产生220植株残体和残茬腐解产生的自毒物质会大量积累可能对酶活性土壤微生物数量和土壤理化指标等造成不利影响10从而影响作物的生长11目前防治自毒物质毒害作用的方法很多如喷施杀菌药物施用微生物制剂客土法土壤调节剂改良等其中施用生物炭已经被认为是最简便有效的方法之一12美国日本等发达国家在蔬菜种植等农业生产中对活性炭活性木炭等已经有了广泛应用并取得了较好的结18可促进土壤阳离子交换对周边水分和矿质营养具有富聚作用亦可修复土壤中的碳素平衡对土壤环境的较大变化具有缓冲效果同时可以改善土壤微生物活性有利于根际微生物的生长从而促进植物的生长19此外生物炭还具有对环境无二次污染减少co排放容易制备等特点21因此利用生物炭来消除番茄香瓜西瓜等作物的自毒作用已经受到广泛关注23本研究是在含有番茄叶片腐解液的土壤中添加不同类型的生物炭后包括炭化玉米芯和稻壳通过对土壤中的微生物数量以及土壤酶的活性变化规律进行研究进一步揭示生物炭缓解自毒物质毒害作用的机制
华 北 农 学 报 ・2 0 1 5, 3 0( 4): 21 9 — 2 0 5

绿色生物炭基—微生物复合肥创制与产业化

绿色生物炭基—微生物复合肥创制与产业化

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复合微生物肥与生物炭配合施用的土壤改良效果及机制研究

复合微生物肥与生物炭配合施用的土壤改良效果及机制研究

复合微生物肥与生物炭配合施用的土壤改良效果及机制研究土壤是农业生产中至关重要的资源,土壤质量的改良对于提高农作物产量和品质至关重要。

复合微生物肥与生物炭作为新型土壤改良剂,广泛应用于农业生产中,并取得了显著的效果。

本文将对复合微生物肥与生物炭配合施用的土壤改良效果及机制进行详细研究和探讨。

首先,复合微生物肥和生物炭是两种常用的土壤改良材料。

复合微生物肥是一种利用微生物代谢产物来提高土壤养分状况和改良土壤结构的方法。

微生物能够分解、转化和利用有机物质,提供植物所需的养分元素。

同时,微生物还能够分解土壤中的有害物质,减轻土壤污染,改善土壤环境。

生物炭是一种炭化生物质的产物,具有多孔性和高比表面积,能够吸附和保持土壤中的养分和水分,提升土壤保水能力和肥力。

复合微生物肥与生物炭配合施用的土壤改良效果主要表现在以下几个方面。

其一,复合微生物肥与生物炭配合施用能够显著提高土壤肥力。

复合微生物肥中的微生物能够分解有机物,释放出植物所需的养分元素。

生物炭具有吸附养分的能力,能够将养分转化为植物可利用的形态,减少养分的损失和流失。

因此,复合微生物肥与生物炭配合施用能够增加土壤中的有效养分含量,提高土壤肥力。

其二,复合微生物肥与生物炭配合施用能够改善土壤结构。

复合微生物肥中的微生物能够分解有机物质,释放出黏土胶体和胶粒,增加土壤团粒结构稳定性。

生物炭具有多孔结构,能够增加土壤的孔隙度和通气性,改善土壤的透水性和保水能力。

复合微生物肥与生物炭配合施用使土壤更加疏松、亲水,有利于植物的根系生长和养分吸收。

其三,复合微生物肥与生物炭配合施用能够减轻土壤污染。

复合微生物肥中的微生物能够分解土壤中的有害物质,降解土壤中的农药和重金属污染物。

同时,生物炭通过吸附的方式减少有害物质的迁移和转化,从而减轻土壤污染对环境和人体的影响。

复合微生物肥与生物炭配合施用的土壤改良机制主要包括以下几个方面。

其一,复合微生物肥能够促进有机物质的分解和转化。

生物炭对土壤微生物影响的探讨

生物炭对土壤微生物影响的探讨

生物炭对土壤微生物影响的探讨发表时间:2019-06-21T12:01:53.617Z 来源:《科学与技术》2019年第03期作者:王健[导读] 未来应进一步探索生物炭与土壤微生物之间的相互作用机理,深入了解生物炭的土壤改良作用,深化对土壤微生物多样性的认识。

(中恩工程技术有限公司 510665)摘要:生物炭作为土壤改良剂和污染物吸附剂能够改良受污染的土壤,因此受到国内外学者的普遍关注。

在国内外研究生物炭改良土壤应用的基础上,本文总结分析了近年来国内外生物炭与土壤微生物相关的研究成果,得出生物炭能影响土壤的理化性质,调控营养元素循环,产生或吸附抑制微生物生长的物质,从而影响土壤细菌和真菌的生长与繁殖,对土壤中的微生物群落结构组成带来影响,进而改变整个生态系统的物质循环过程。

因此,未来应进一步探索生物炭与土壤微生物之间的相互作用机理,深入了解生物炭的土壤改良作用,深化对土壤微生物多样性的认识。

这将为未来生物炭的大规模推广应用打下坚实的基础,具有重要的现实意义。

关键词:生物炭;微生物群落结构;土壤Abstract: Biochar, as a soil amendment and pollutant adsorbent, can remedy contaminated soil, which has attracted widespread attention at home and abroad. Based on the research of biochar, this paper summarizes and analyzes the research results of biochar and soil microbes in recent years. It is concluded that biochar can affect the physical and chemical properties of soil, regulate the circulation of nutrients, produce or adsorb substance that inhibits the growth of microorganisms. The material circulation process of the entire ecosystem would be changed by affecting the composition of the microbial community in the soil. Therefore, in the future, the interaction mechanism between biochar and soil microorganisms should be further explored. This will lay a solid foundation for the large-scale application of biochar , which has important practical significance.Key words: biochar; microbial community structure; soil生物炭是指由含碳量丰富的生物质(如木材、家禽粪便和秸秆等)在相对较低的温度(<700℃)和无氧或限氧的条件下热解炭化而得到的一类高度芳香化的难熔性固态高聚产物。

《2024年生物炭改性及其应用研究进展》范文

《2024年生物炭改性及其应用研究进展》范文

《生物炭改性及其应用研究进展》篇一一、引言生物炭作为一种具有重要环境价值的材料,近年来在农业、环境科学和材料科学等领域得到了广泛关注。

生物炭的改性技术以及其应用研究进展,对于推动可持续发展、提高资源利用效率具有重要意义。

本文将就生物炭的改性方法及其在农业、环境治理和材料科学等领域的应用进行综述,并探讨其未来的发展趋势。

二、生物炭的改性方法生物炭的改性方法主要包括物理改性、化学改性和生物改性等。

1. 物理改性物理改性主要是通过物理手段改变生物炭的表面性质和孔隙结构,如研磨、热处理等。

这种方法可以有效地提高生物炭的吸附性能和稳定性,使其更适合于各种应用场景。

2. 化学改性化学改性是通过化学手段改变生物炭的表面化学性质和官能团分布。

常用的化学改性方法包括酸处理、氧化处理和还原处理等。

这些方法可以显著提高生物炭的表面活性和极性,使其更有利于与其他物质进行反应。

3. 生物改性生物改性是利用微生物或酶等生物手段对生物炭进行改性。

这种方法可以有效地提高生物炭的生物相容性和降解性能,使其在环保和农业等领域具有更广泛的应用前景。

三、生物炭的应用研究进展1. 农业领域应用生物炭在农业领域的应用主要包括土壤改良、肥料缓释和作物生长促进等。

通过将生物炭施入土壤,可以改善土壤结构、提高土壤肥力和保水性能,从而提高作物的产量和品质。

此外,生物炭还可以作为肥料缓释剂,减缓肥料养分的流失和挥发,提高肥料的利用效率。

2. 环境治理领域应用生物炭在环境治理领域的应用主要包括污水处理、重金属吸附和气体吸附等。

由于生物炭具有较高的比表面积和丰富的官能团,使其具有良好的吸附性能,可以有效地去除水中的有机物、重金属和气体污染物等。

此外,生物炭还可以作为土壤改良剂,提高土壤对污染物的吸附和降解能力。

3. 材料科学领域应用生物炭在材料科学领域的应用主要包括制备新型复合材料、催化剂载体和电极材料等。

由于生物炭具有较高的导电性能、热稳定性和机械强度等优点,使其成为制备新型复合材料的理想选择。

生物炭对土壤微生物代谢活动的影响

生物炭对土壤微生物代谢活动的影响

DOI: 10.12357/cjea.20210542谭春玲, 刘洋, 黄雪刚, 张峻源, 罗文浩. 生物炭对土壤微生物代谢活动的影响[J]. 中国生态农业学报 (中英文), 2022, 30(3): 333−342TAN C L, LIU Y, HUANG X G, ZHANG J Y, LUO W H. Effect of biochar on soil microbial metabolic activities[J]. Chinese Journ-al of Eco-Agriculture, 2022, 30(3): 333−342生物炭对土壤微生物代谢活动的影响*谭春玲, 刘 洋**, 黄雪刚, 张峻源, 罗文浩(昆明理工大学环境科学与工程学院/云南省土壤固碳与污染控制重点实验室 昆明 650500)摘 要: 近年来, 生物炭在农业及环境领域的应用受到广泛关注, 不仅能够增强土壤肥力, 还能固定与降解土壤污染物, 从而降低污染物对土壤生态系统的毒性效应。

土壤微生物的生长代谢活动是驱动土壤元素循环和有机污染物降解的主要动力, 也是反映土壤健康状况的重要指标。

生物炭的上述正面作用可能是通过促进微生物生长代谢活动来实现的。

而目前对各类生物炭影响下微生物代谢活动存在的差异认识仍不全面, 不利于生物炭的可持续发展应用。

因此, 考察生物炭的施用对土壤微生物的影响显得十分必要。

本文总结了生物炭对土壤微生物丰度、多样性、群落结构及活性变化的影响机制: 生物炭的多孔结构可为微生物提供栖息地, 其灰分可为微生物提供养分; 高温生物炭可提高酸性土壤pH, 这为大部分微生物提供适宜的生存环境; 同时, 生物炭的活性官能团可介导微生物的电子传递促进微生物的代谢活动。

但生物炭含有的多环芳烃(PAHs)、挥发性有机物(VOCs)、环境持久性自由基(EPFRs)和重金属等对微生物生长代谢活动具有抑制作用。

因此, 本文结合生物炭的原料来源、热解温度等重要因素, 深入探究了生物炭对土壤微生物的正面与负面作用; 以及生物炭与微生物作用对土壤的肥力提升、污染修复和控制病原微生物的影响, 及其所涉及的相关机制。

生物炭对土壤微生物群落的影响及作用机制研究

生物炭对土壤微生物群落的影响及作用机制研究

生物炭对土壤微生物群落的影响及作用机制研究生物炭是一种由农业残留物、园林垃圾或木材等生物质物质经过高温厌氧热解处理而形成的炭材料。

它具有良好的储存和稳定性,可以应用于农业、林业、环境保护等领域,特别是在土壤改良、碳汇和氮磷减排等方面具有独特的优势。

最近,研究人员发现生物炭除了对土壤物理化学性质有显著的影响外,还可以调节土壤微生物群落的结构和功能。

本文将介绍生物炭对土壤微生物群落的影响及作用机制的研究进展。

1. 生物炭对土壤微生物群落的影响生物炭在土壤中的应用主要是在土壤改良、肥料调节和土壤污染修复上。

通过改变土壤化学性质和增加土壤有机碳含量,生物炭可以影响土壤微生物群落的结构和活性。

研究表明,生物炭可以显著提高土壤微生物的生物量和多样性,降低土壤酶活性,改变土壤微生物的菌株组成和代谢途径。

1.1 提高土壤微生物生物量土壤微生物是土壤生物群落的重要组成部分,它们参与土壤养分循环和生物量质量转化等关键生态过程。

研究表明,生物炭的应用可以显著提高土壤微生物的生物量和代谢活性。

生物炭的高孔隙度和大比表面积可以作为生物量和养分的微生态环境,进而促进土壤微生物的繁殖和生长。

此外,生物炭可以作为氧化还原物质,调节土壤微生物内源物质代谢和能量供应等代谢通路。

1.2 调节土壤微生物营养匮乏土壤微生物的生长和代谢需要多种营养物质的供应,其中氮和磷是土壤中主要的养分限制因子。

研究表明,生物炭可以增加土壤有机碳含量和微生物生物质的吸附性,进而促进土壤中氮和磷的加速循环和吸收。

此外,生物炭中的矿物元素和微生物生长因子还可作为有机质分解的营养源和协同元素,促进土壤微生物的生长和反应。

2. 生物炭对土壤微生物群落的作用机制生物炭对土壤微生物群落的变化主要与土壤化学和生物学变化有关。

生物炭中含有大量的碳、氮、磷等元素,可以影响土壤中的养分品质和养分循环。

此外,生物炭在土壤中的降解和转化也会释放出一系列的草酸、醋酸、氢气等物质,这些物质可以影响土壤微生物的代谢途径和生长。

生物炭-微生物相互作用及其固碳效应机制

生物炭-微生物相互作用及其固碳效应机制

微生物炭是一种由微生物分解的有机物质组成的碳化合物,它可以在土壤中形成一种稳定的碳汇,从而有助于减少温室气体的排放。

微生物炭的形成是由微生物的代谢活动所引起的,它们可以将有机物质分解成碳水化合物,并将其转化为碳汇。

微生物炭的形成过程受到微生物之间的相互作用的影响,这些相互作用可以促进微生物炭的形成,从而提高土壤中碳的稳定性。

微生物炭的形成受到微生物之间的相互作用的影响,这些相互作用可以促进微生物炭的形成,从而提高土壤中碳的稳定性。

微生物之间的相互作用可以通过多种方式来实现,其中包括互利共生、竞争、共生、共生共存和共生共死等。

互利共生是指微生物之间的相互作用,使得双方都受益,从而促进微生物炭的形成。

竞争是指微生物之间的相互作用,使得双方都处于不利的状态,从而阻碍微生物炭的形成。

共生是指微生物之间的相互作用,使得双方都受益,但是其中一方受益更多,从而促进微生物炭的形成。

共生共存是指微生物之间的相互作用,使得双方都受益,但是其中一方受益更多,从而促进微生物炭的形成。

共生共死是指微生物之间的相互作用,使得双方都受益,但是其中一方受益更多,从而促进微生物炭的形成。

微生物炭的形成过程还受到微生物固碳效应的影响。

微生物固碳效应是指微生物分解有机物质时,产生的碳水化合物可以被微生物吸收,从而促进微生物炭的形成。

微生物固碳效应的机制主要有两种:一种是微生物分解有机物质时,产生的碳水化合物可以被微生物吸收,从而促进微生物炭的形成;另一种是微生物分解有机物质时,产生的碳水化合物可以被微生物吸收,从而促进微生物炭的形成,并且可以阻止碳水化合物的挥发。

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• (5) biochar induces changes in enzyme activities that affect soil elemental cycles related to microbes (Lehmann et al., • 2011; Yang et al., 2016b); • (6) biochar interrupts microbial intra- and inter-specific communication between microbial cells via a combination of sorption and the hydrolysis of signaling molecules (Gao • et al., 2016; Masiello et al., 2013); it should be noted that biochar may contain some molecules that can work as signals for microbial communication; • (7) biochar enhances the sorption and degradation of soil contaminants and reduces their bioavailability and toxicity to microbes (Beesley et al., 2010; Qin et al., 2013; • Stefaniuk and Oleszczuk, 2016).
• New developments in the meta• genomics analysis of soil microbe genes will no doubt be pivotal to • uncovering the hidden dimensions of biochar-microbe interactions • that link biochar properties with microbial functions. Under• standing the mechanisms of the interaction between biochar and • soil microbes is essential to revealing the mechanisms of the het• erogeneous effects of biochar on soi物炭基功能性菌肥的使用可以提 高食品安全
• (1) biochar provides shelter for soil microbes with pore structures and surfaces (Quilliam et al., 2013a); • (2) biochar supplies nutrients to soil microbes for their growth with those nutrients and ions adsorbed on • biochar particles (Joseph et al., 2013); • (3) biochar triggers potential toxicity with VOCs and environmentaly persistent free radicals (Fang et al., 2014a); • (4) biochar modifies microbial habitats by improving soil properties that are essential for microbial growth • (including aeration conditions, water content, and pH) (Quilliam et al., 2013a);
热解温度要作为实验的设计变量, 来考察对菌的生长特性的影响
• • • • • • • • • To enhance carbon sequestration, high temperature biochar, especially fromwoods, should be considered because they generally have stable carbon structure and high C/N ratio that make them recalcitrant to microbial decomposition. To control soilborne pathogens, low temperature biochars may have the advantages, because the relatively high small molecular VOCs on such biochar can be microbial inhibitors. Moreover, moderate temperature biochar with relatively higher adsorption capacity and electron transfercapabilitycan be considered for the purposeof soil contamination remediation.
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