侯建伟
- 作品数：12 被引量：85H指数：5
- 供职机构：内蒙古农牧业科学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金内蒙古自治区自然科学基金国际植物营养研究所项目更多>>
- 相关领域：农业科学生物学化学工程更多>>
- 炭化温度对沙蒿生物炭形貌特征和化学性质的影响被引量：7
- 2014年
- 沙蒿是半灌木典型沙生植物,作为制炭物料具有其特殊性,而炭化温度决定生物炭形貌特征和化学性质。通过无氧炭化法制备了不同温度（300~900℃）的沙蒿生物炭,研究了炭化温度对沙蒿生物炭形貌特征、表面官能团种类、产率变化和有机组分含量的影响。结果表明：生物炭孔径随着炭化温度的升高而增大,700℃以后生物炭结构有一定程度的破坏;生物质炭化后C–O–C、–COOH、–CH3、–CH2、–OH和C=O逐渐消失;生物炭产率随着炭化温度的升高而降低,尤其是从300℃升高至400℃产率降低最为明显,这与纤维素及半纤维素的分解有直接关系;生物炭中有机组分的C元素含量增加,由701.7 g/kg增加到899.3 g/kg,增加了197.6 g/kg;而H、O和N元素含量则逐渐降低,分别降低了21.4、171.8和6.6 g/kg;生物炭中有机组分的原子比H/C、O/C和（N＋O）/C都逐渐减小。总之,生物质升温炭化过程中,炭化温度与生物炭孔径及有机组分的C元素含量呈正相关关系而与生物炭产率、生物炭中有机组分的H、O和N元素含量呈负相关关系,低温和中温炭化时生物炭保留原有的骨架结构,而高温时对其有一定程度的破坏作用,沙蒿生物质含有丰富的官能团,升温裂解过程中多数官能团消失,无机组分Si–O–Si得以保留,此外,生物质升温裂解是一个芳香性逐渐增强,亲水性和极性逐渐减弱的过程。
- 侯建伟索全义梁桓韩雪琦刘长涛
- 关键词：沙蒿生物炭官能团
- 不同炭化温度下玉米秸秆和沙蒿生物炭的结构特征及化学特性被引量：33
- 2015年
- 掌握不同生物炭材料的结构特征和化学特性是合理利用生物炭的基础。通过无氧炭化法制备了不同炭化温度下的玉米秸秆生物炭和沙蒿生物炭，对比了不同材料和不同炭化温度下生物炭性质的差异。结果表明：炭化温度低于400~C时，两种材料生物炭的孔隙结构保存完整，600℃以上时，两种材料生物炭的蜂窝状结构均遭到破坏，玉米秸秆生物炭被破坏得更严重；同一炭化温度下，玉米秸秆生物炭的比表面积及总孔容和平均孔径均大于沙蒿生物炭，两种生物炭的比表面积随炭化温度的升高均增大，总孔容呈“V”形变化；两种材料的生物炭均呈碱性，炭化温度越高，pH越大，400℃～800℃，每升高10℃，玉米秸秆生物炭和沙蒿生物炭的pH均以0．02的幅度增加，同一温度下，玉米秸秆生物炭的pH大于沙蒿生物炭，在400~C、600℃和800℃下分别比沙蒿生物炭高0．31、0．35和0．29单位；随炭化温度的升高，玉米秸秆生物炭和沙蒿生物炭的C、P、K和灰分含量增加，400℃～800℃，玉米秸秆生物炭的C、P、K含量以炭化温度每升高10~C分别增加2．94、0．11、0．20g／kg的幅度变化，沙蒿生物炭也以4．35、0．07、0．24g／kg的幅度增加，与此同时，玉米秸秆生物炭的N、H含量以每升高10℃分别以0．13g／kg和0．86g／kg的幅度降低，沙蒿生物炭的N、H含量分别以0．04g／kg和0．82g／kg的幅度下降，s含量无明显变化，C／N和C／H增大，且不同材料生物炭的元素含量差异显著；两种材料生物炭的N、P、K有效性随炭化温度的升高均下降，400℃～600℃，玉米秸秆生物炭和沙蒿生物炭的速效N含量分别下降了57．89％和19．05％，800℃时两种生物炭的速效N均接近0mg／kg，400℃～800℃玉米秸秆生物炭和沙蒿生物炭的速效P含量分别降低了67．41％和52．36％，此时速效K含量也分别降低了45．62�
- 梁桓索全义侯建伟刘长涛
- 关键词：生物炭沙蒿玉米秸秆孔隙度
- 炭化温度对沙蒿生物炭K、Ca、Mg含量和pH值的影响被引量：1
- 2015年
- 以沙蒿(Artemisia arenaria)为材料,通过无氧炭化法制取生物炭,研究炭化温度对沙蒿生物炭全K、全Ca、全Mg元素含量及富集效应和p H值的影响。结果表明,生物炭中K、Ca、Mg元素含量均随着炭化温度的升高而升高,K含量的升高幅度最大,K、Ca、Mg元素含量在900℃较300℃分别提高了52.47%、25.76%和86.32%,元素含量的提高与沙蒿生物质中可挥发和分解的组分在不同的炭化温度下逐渐去除有关;升温炭化过程中对K、Ca、Mg等元素均得到了不同程度的富集(相对富集系数RE>1),低温有利于K元素和Ca元素的富集,中温有利于Mg元素的富集,K、Ca、Mg等元素的RE值分别在300、300、500℃时取得最大值,分别为1.17、1.15和1.22;p H值随炭化温度的升高而增大,生物炭的碱性与K、Ca、Mg元素的富集及生物炭表面含氧官能团的种类和数量均有关,与生物炭表面的总碱性官能团有较好的相关性(相关系数为0.8665)。
- 侯建伟索全义刘美英赵利梅刘新凤邢海峰陈扬
- 关键词：沙蒿生物炭炭化温度
- 沙蒿生物炭特性及沙地封存效应
- 长期以来，沙土因养分贫瘠，易流动，保水性能差等因素严重制约着沙土的应用与沙生作物的发展。而生物炭是生物质在真空或低氧条件下炭化而成的高养分含量、疏松多孔的富碳产物，是进行土壤质量提升的良好材料。研究通过制备不同炭化条件的...
- 侯建伟
- 关键词：生物炭炭化过程沙蒿保水性能降解速率
- 活化褐煤包裹尿素缓控释效果及生物毒害分析被引量：2
- 2014年
- 缓控释氮肥是解决速效性化学氮肥利用率低、环境污染大等问题的有效手段。研究选取无污染的含有一定量水溶性腐植酸的褐煤作为尿素的包裹材料,探索其对氮素缓控释效果的影响。浸水和土柱淋溶试验表明,活化后水溶性腐植酸含量为2～4 g/kg的褐煤作为尿素包裹材料缓控释效果最好,浸水时间可达259.55 min（尿素为2.98 min）,土柱淋溶第20次时氮淋洗累积率才达到98.06%（尿素淋洗第六次达到97.77%）。小麦发芽试验表明,发芽率活化褐煤包裹尿素比普通尿素高3个百分点。因此,活化褐煤包裹尿素具有缓控释氮肥的效果,同时不会对植物产生有害作用。
- 刘鑫索全义胡秀云侯建伟韩雪琪
- 关键词：褐煤腐植酸缓控释尿素
- 活化褐煤包裹尿素的作物效应被引量：2
- 2014年
- 研制缓释氮肥是解决肥料利用率低,环境污染等问题的有效手段。试验研究选取具有一定水溶性腐殖酸含量的活化褐煤作为包裹材料包裹尿素,制作出具有一定缓释效果的包裹尿素,通过小麦盆栽试验验证其作物效应。结果表明,施用包裹尿素的小麦在N累积和产量上均优于施用普通尿素的小麦,其中每穗粒数提高8.2%,单株产量提高13.3%,成熟期N累积量提高了15.8%。因此,活化褐煤包裹尿素对促进植物生长、提高氮肥肥效都具有积极作用。
- 韩雪琦索全义刘鑫侯建伟梁桓
- 关键词：褐煤尿素缓控释肥腐殖酸
- 炭化条件对黑沙蒿生物炭产率的影响被引量：5
- 2015年
- 【目的】研究炭化温度、炭化时间和升温速率对沙蒿制备生物炭产率的影响,为沙蒿生物炭的应用提供依据。【方法】通过无氧炭化法,研究不同炭化温度(300,400,500,600,700,800和900℃)、炭化时间(5,15,30,60,90和150min)和升温速率(50,100,150,200和250℃/h)对沙蒿生物炭产率的影响,用傅里叶变换红外光谱仪获得红外光谱图,并据此分析生物炭产率变化的原因。【结果】沙蒿生物炭的产率随着炭化温度升高、炭化时间延长和升温速率的增加而降低。温度从300℃升高至900℃时,生物炭产率降低了75.47%,其中由300℃升高至400℃时降幅最大,为31.90%。由红外光谱图可知,沙蒿生物炭中官能团较炭化前发生变化,主要是由于物料中纤维素或半纤维素、脂肪组分和木质素等组分发生分解和转化;600℃下,炭化时间从5min延长到150min时,生物炭产率降低了6.68%;升温速率从50℃/h增至250℃/h时,生物炭产率降低了5.34%,炭化时间延长和升温速率的升高使木质素在整个生物炭分子中的比例下降,从而使生物炭产率下降。【结论】生物炭产率与炭化温度、炭化时间和升温速率均呈负相关,且炭化温度能够最大程度地影响生物炭产率;造成生物炭产率降低的原因是物料中各组分在不同炭化条件下相继分解和转化。
- 侯建伟索全义梁桓韩雪琪刘长涛
- 关键词：黑沙蒿生物炭
- 不同炭化条件对黑沙蒿生物炭保水性能的影响被引量：4
- 2017年
- 生物炭具有丰富的孔隙结构和巨大的比表面积,是一种良好的保水材料。为探究沙蒿生物炭保水效果对炭化条件的响应,设置不同的炭化温度、炭化时间和升温速率3个炭化条件,对沙蒿进行无氧炭化,研究各种生物炭的吸水和保水效果。结果表明:生物炭和沙蒿的吸水率均较高,分别为4 246.6~4 803.3g·kg^(-1)和5 340.3g·kg^(-1);600℃的生物炭在去离子水中的保水能力相对较强,其拟合曲线的决定系数为0.963 4~0.986 2,且炭化60min时最大,为0.986 2,沙蒿最小,为0.938 1;在沙土中的蒸发速率分别为自然沙的0.955~0.996倍和0.996倍,600℃炭化60min时最小,炭化5min时最大。而升温速率在生物炭的吸水和保水效果中不起决定作用。因此,生物炭的保水性能主要取决于炭化温度和时间,其吸水和保水性能不具有一致性,而在去离子水和沙土中的保水性能具有一致性;600℃炭化60min的生物炭是提高沙土保水性能的最优选择。
- 姚俊卿侯建伟索全义段玉张君景宇鹏
- 关键词：沙蒿生物炭炭化条件保水性能
- 尿素硝酸铵溶液在马铃薯上的施用效果研究被引量：5
- 2017年
- 采用田间试验和实验室分析方法研究了滴灌马铃薯施用尿素硝酸铵溶液(UAN)的施肥肥效,研究结果表明,马铃薯施用氮磷钾肥均有显著的增产效果,施用氮、磷、钾肥分别增产23.5%、18.3%和14.8%。马铃薯施用氮、磷、钾肥的农学效率分别为23.0,34.9,23.5 kg/kg。施用氮、磷、钾肥均显著提高马铃薯的单薯重和商品薯率。滴灌马铃薯施用氮、磷、钾肥的肥料利用率分别为46.0%、15.9%和53.7%。马铃薯施用氮肥块茎的淀粉含量均有所降低,平均降低1.04个百分点。施用尿素硝酸铵溶液和施用尿素处理马铃薯的淀粉含量没有差异。
- 段海燕段玉张君侯建伟胡冰林团荣
- 关键词：马铃薯肥料效应
- 不同施肥对土壤微生物量和酶活性的影响被引量：13
- 2017年
- 通过无植物盆培养试验,研究施用化肥、有机肥、生物有机肥、化肥与有机肥混合施用、化肥与生物有机肥混合施用、对照处理对土壤中微生物数量和酶活性的影响。结果表明:施用生物有机肥土壤中细菌数量比施用化肥和有机肥处理分别高出15.5%~43.1%和3.5%~6.4%;放线菌数量分别高出58.2%~94.4%和9.8%~24.8%;真菌数量分别降低22.8%~59.5%和8.9%~19.3%。土壤中脲酶活性最高的是生物有机肥和化肥混合施用处理;生物有机肥处理土壤中碱性磷酸酶活性最高,高出有机肥处理1.6%~37.4%,高出化肥处理3.2%~38.9%;生物有机肥处理土壤中蔗糖酶活性最高,比有机肥高出50.9%~292.4%,比化肥高出67.6%~456.3%;各处理对过氧化氢酶的活性影响较小。施用生物有机肥可以更好地改善土壤微生物区系,增加土壤酶活性,有利于土壤肥力的提高。
- 陶梦慧索全义张曙光侯建伟
- 关键词：有机肥化肥微生物酶活性
