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Review on Application of Biochar in Sugarcane Cultivation
GUIYiyun, LIHaibi, WEIJinju, ZHUKai, ZHOUHui, LIUXihui
Review on Application of Biochar in Sugarcane Cultivation
This paper reviewed the application and effects of biochar in sugarcane cultivation. The application types and methods of biochar on sugarcane were summarized, and the effects of biochar application on sugarcane growth, soil physical and chemical properties, and microbial community structure were discussed. The effects of biochar on soil carbon sequestration, carbon emission reduction, and sugarcane disease prevention and control were analyzed. In addition, the paper proposed that in-depth research on the long-term interaction effects and mechanisms of biochar and sugarcane soil, the activities of beneficial microorganisms, and the changes of key populations should be carried out in the future, and the discussion on the resource utilization of sugarcane leaves should be strengthened, so as to further promote the application of biochar in sugarcane cultivation.
sugarcane / biochar / application / soil / carbon sequestration and emission reduction {{custom_keyword}} /
表1 实验主要仪器 |
仪器 | 型号规格 | 生产厂家 |
---|---|---|
电子精密天平 | PL303 | 梅特勒-托利多仪器有限公司 |
超净工作台 | SZX | 南通科学仪器有限公司 |
空气浴振荡器 | HZQ-C | 哈尔滨市东联电子技术开发有限公司 |
旋转蒸发仪 | R-201 | 上海申胜生物技术有限公司 |
超声波清洗器 | KQ-100DE | 昆山市超声仪器有限公司 |
紫外可见波长检测器 | FL2000 | 浙江温岭福立分析仪器有限公司 |
高效液相色谱仪 | FL2000 | 浙江温岭福立分析仪器有限公司 |
400MH固体超导核磁共振波谱仪 | AVANCE Ⅲ | 美国Thermo Fisher公司 |
表2 色谱条件 |
参数 | 设置条件 |
---|---|
色谱柱 | Venusil XBP-C18柱(4.6 mm×250 mm,5 μm,USA) |
流动相及波长 | ①号流动相:乙腈-0.1%甲酸水溶液(75:25),220 nm; ②号流动相:甲醇-乙腈-0.1%磷酸水溶液(40:30:30),254 nm |
流速 | 1 mL/min |
柱温 | 25℃ |
进样量 | 10 μL |
表3 线性关系考察结果 |
组分 | 回归方程 | 相关系数r | 线性范围/(mg/mL) |
---|---|---|---|
CBD | Y=6×106X+264479 | 0.9998 | 0.0625~1.00 |
CBDA | Y=8.5198×105X+47651 | 0.9998 | 0.0625~1.00 |
表4 方法学考察结果 |
日内稳定性 | 日间稳定性 | 精密度 | 重现性 | 平均加样回收率(101.28%) | |
---|---|---|---|---|---|
CBD | 1.47% | 1.40% | 1.25% | 2.08% | 1.79%(n=6) |
CBDA | 1.45% | 1.41% | 1.24% | 2.09% | 1.77%(n=6) |
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罗培, 韦黎华, 王宏, 等. 生物炭在土壤修复中应用的研究进展[A].// 中国环境科学学会环境工程分会.中国环境科学学会2022年科学技术年会——环境工程技术创新与应用分会场论文集(二)[C].南方科技大学环境科学与工程学院,南方科技大学工程技术创新中心(北京), 2022:347-345.
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王彩云, 武春成, 曹霞, 等. 生物炭对温室黄瓜不同连作年限土壤养分和微生物群落多样性的影响[J]. 应用生态学报, 2019, 30(4):1359-1366.
以温室黄瓜连作6年和10年土壤添加质量比为5%生物炭为处理,以不添加生物炭为对照,采用桶栽的方法,研究了生物炭对不同年限连作土壤养分和微生物群落多样性的影响.结果表明: 与连作土壤相比,生物炭处理的连作6年土壤的黄瓜单株产量提高11.4%,连作10年土壤产量提高62.8%.施入生物炭显著降低了2种连作土壤容重,显著提高了有机质、速效磷含量、阳离子交换量(CEC)和pH;显著提高了土壤细菌数量和细菌/真菌,降低了真菌和尖孢镰刀菌数量,使土壤类型由真菌型向细菌型转变,尤其对连作10年土壤作用最为明显,土壤细菌和细菌/真菌分别是未处理的2.00和3.64倍,真菌和尖孢镰刀菌数量分别是未处理的54.8%和55.9%.土壤微生物群落碳源利用分析表明,10年连作土壤施入生物炭可显著提高土壤微生物活性、Shannon指数和均匀度指数,分别是未处理的1.50、2.14和1.31倍,同时显著提高了土壤微生物对糖类、氨基酸类、酚酸类和胺类碳源的利用强度,分别是未处理的1.62、1.81、1.74和1.93倍.相关性分析表明,土壤容重、速效磷含量、CEC和pH 4个指标对微生物群落变化的影响较显著.综上,生物炭通过对连作土壤理化性质及土壤微生物生态系统的改善,优化了黄瓜根区环境,促进了黄瓜产量的提高,缓解了温室黄瓜连作障碍.
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