A Closed Loop Wastewater Biorefinery Based on the Recently Introduced SHEFROL Reactor and Two Freely Available Macrophytes

With an objective to develop a closed loop wastewater biorefinery, the performance of two free floating aquatic weeds water hyacinth (Eichhornia crassipes, Mart, Solms) and salvinia (Salvinia molesta, Mitchell) is explored when either is used as the main bioagent for treating sewage in “sheet flow root level” (SHEFROL) bioreactors. Both the macrophytes prove to be easy to propagate and maintain while they are able to help in achieving significant primary, secondary, and tertiary treatment steps of greywater in a single step. Water hyacinth is able to remove suspended solids, chemical oxygen demand (COD), biological oxygen demand (BOD), total Kjeldahl nitrogen, soluble phosphorous, zinc, copper, nickel, and manganese to the average extents of 81%, 79%, 43%, 41%, 40%, 36%, 34%, and 29%, respectively. The reduction in COD and BOD levels achieved by salvinia is marginally lesser than by water hyacinth but in terms of the removal of other pollutants, the performance of salvinia is comparable to that of water hyacinth. It is possible to convert the dead or harvested plants to organic fertilizer thus making it a closed-loop system with no waste of its own.     

Impact of fertilizer phosphorus application on phosphorus release kinetics in some calcareous soils

Phosphate reactions and retention in the soil are of paramount importance from the perspective of plant nutrition and fertilizer use efficiency. The objective of this work was to study the kinetics of phosphorus (P) desorption in different soils of Hamadan in fertilized and unfertilized soils. Soils were fertilized with 200 mg P kg⁻¹. Fertilized and unfertilized soils were incubated at 25 ± 1°C for 6 months. After that, release of P was studied by successive extraction with 0.5 M NaHCO₃ over a period of 1,752 h. The results showed that phosphorus desorption from the fertilized and unfertilized soils began with a fast initial reaction, followed by a slow secondary reaction. The amount of P released after 1,752 h in fertilized and unfertilized soils ranged from 457 to 762.4 and 309.6 to 586.7 mg kg⁻¹, respectively. The kinetics of cumulative P release was evaluated using the five kinetic equations. Phosphorus desorption kinetics were best described by parabolic diffusion law, first order, and power function equations. Rate constants of these equations were higher in fertilized than unfertilized soils. Results from this study indicate that release rate of P plays a significant role in supplying available P and released P in runoff.     

钾肥需求模拟研究

旨在模拟预测中国钾肥需求,为钾肥市场参与者和决策者提供基本的数据和理论支持。运用主成份分析法和多元回归计量经济模型模拟我国钾肥需求。首先,运用主成份分析法对钾肥需求影响因子进行降维处理;其次,采用多元统计非线性回归计量经济学模型模拟钾肥需求。结果表明:(1)钾肥需求与人均耕地、受灾面积、钾肥价格呈负相关关系;(2)钾肥需求与耕地、粮食用地、农产品价格存正相关关系;(3)钾肥需求预测可由较易得的人均耕地、耕地、粮食用地、受灾面积、农产品价格和钾肥价格数据代入模型模拟获得,且模拟数据与现实数据吻合较好;(4)此方法可较广泛运用,不需大量的野外试验和较大的工作量,且无空间跨度差异;(5)政府行为对钾肥需求有着极大的影响作用,政府应发挥其积极性,制定出一套有序的制度安排,以弥补市场本身潜在的问题,引导市场机制不断完善。     

棉花滴灌专用肥氮磷钾元素在土壤中的运移及其利用率

棉花滴灌专用肥是基于绿洲干旱区域滴灌施肥和棉花需肥特点研发的新型复合肥。通过田间试验,对比研究了滴灌专用肥与常规肥的不同养分在土壤中的运移特点及滴灌棉花的养分利用率。结果表明:在膜下滴施条件下,滴灌专用肥的氮、磷、钾养分在土壤中的移动性强于常规肥,养分在土层中的分布与棉花根系分布特点吻合度好,促进了棉花根系养分吸收,提高了养分利用率;棉花滴灌专用肥氮、磷、钾的生理利用效率较常规肥分别提高了3.62%、4.18%和1.45%,农学利用率较常规肥分别提高了29.37%、29.2%和29.38%;在等养分条件下,滴施专用肥增产籽棉6.9%。     

草原化荒漠植被草本层片植物对人工施加氮素的响应

水分是干旱区生态过程的第一非生物限制因子,土壤氮由于直接影响着生物生产力和土壤生态过程而被认为是仅次于水分的限制因子。利用人工施加氮肥的控制试验研究了荒漠植被草本层片植物在多度、物种丰富度、高生长以及地上部分生物量等群落学特征对不同施肥处理的响应。结果表明,在施肥量分别为12.5、25、50 g·m-2时,样方植物多度和物种丰富度在施肥当年和第二年较对照均有不同程度的降低,且施肥量越高,降低越明显,这一结果支持来自典型草地和森林植被生物多样性对氮素增加或氮降沉增加响应的结论,即氮素的增加会使生物多样性减少。地上部分生物量对施氮肥的响应在施肥当年(年降水量为多年平均值的1.4倍)和第二年(年降水量为多年平均值的0.7倍)表现出相反的规律,即施肥当年随着施肥量的增加生物量显著增加,而在第二年则显著减小,说明水肥耦合同样有利于荒漠生态系统生物生产力的提高。氮素对植物高生长的影响不明显,各施肥梯度与对照相比均无显著性差异(P>0.05),这可能主要取决于荒漠草本植物本身固有的生物学特性。     

江西鄱阳湖地区土壤酸化与人为源氮的关系

江西鄱阳湖地区是我国土壤酸化严重的地区之一,对比研究区多目标区域地球化学调查与第二次土壤普查资料发现,研究区土壤酸化趋势严重,强酸性土壤占研究区面积比例由58.22%上升到78.44%;赣江、抚河水系入湖区和饶河流域表层土壤酸化明显。研究区因施肥、大气干湿沉降和灌溉输入到农田的氮素分别为123.84 kg.hm-.2a-1、74.13 kg.hm-.2a-1、11.02 kg.hm-.2a-1。研究区因人为氮带入农田的H+为18.67 kmol.hm-.2a-1。化肥氮是引起土壤酸化的主控因素,氮沉降也是影响土壤酸化的主要因素之一。土壤pH与氮含量呈较差负相关,说明土壤中的有机氮对土壤酸化作用有限,增施有机肥和复合肥,适当减少氮肥,特别是铵态氮肥的比例,可以补充盐基物质的相对不足,达到缓解土壤酸化的作用。土壤pH与钙含量呈极显著正相关,适量增施含钙物质可以有效地防止表层土壤酸度降低。     

硫酸钾镁肥防结块剂的开发研究

分析了青海中信国安科技发展有限公司生产的"国安"牌硫酸钾镁肥产品在生产和运输中产生的结块现象,针对硫酸钾镁肥产品产生结块的原因,开发研制了一种主要成分为阴离子表面活性剂(分子的活性部分有一个带负电荷的离子如磺酸盐、烷基芳基磺酸盐、烷基磺酸盐和脂肪酸铵盐等)的防结块剂产品。     

贵州喀斯特农业生产中多种矿物元素液态肥的应用效果分析

为改变贵州喀斯特地区农产品产出率低、品质差的现状,从喀斯特生态地质环境脆弱、土壤缺少微量元素等特征入手,利用富含矿物元素的硅酸盐岩,开发生产多元素液态矿物肥料,补偿喀斯特地区农作物生长需要的矿物营养元素。2002年以来经100多个农户及贵州省各地土肥站、农业科研生产部门在贵州喀斯特地区十几个县市进行了700多亩种植试验,获得了农作物产量增加和农产品质量提高的效果。施用多元素液态矿物肥种植的水稻、玉米、辣椒、油菜、烤烟、水果及蔬菜等20多个农作物,其90%以上的作物增产超过5%,70%增产超过10%,农产品的蛋白质提高1～2个百分点,稻谷支链淀粉提高2.7%,果实的外观色、香、味、形得到明显改观。实践证明施用多元素液态矿物肥料是提高喀斯特地区农产品产出率的新途径。      

我国积极破解钾盐矿资源短缺迷局

介绍了钾肥的应用范围,阐述了我国钾盐的生产情况、需求空间和对进口的依赖程度,重点介绍了我国主要的钾盐资源和泰国、老挝、俄罗斯等周边国家的钾盐资源。最后提出了要充分利用国内外"两种资源、两个市场",建立起我国强有力的钾肥资源保障体系,保障我国农村的可持续发展。     

4A沸石分子筛对KNO3和NH4NO3的吸持作用

实验研究了4A沸石分子筛经熔融盐处理后对KNO₃和NH₄NO₃的吸持作用。结果表明：在实验条件下,KNO₃处理后的4A沸石中含钾(以K₂O计)15.01%,含NO^-₃ 9.23%;NH₄NO₃处理后的4A沸石中含NO^-₃ 10.78%,含NH⁺₄ 0.94%。熔融盐处理后的样品X射线衍射峰相对强度发生了变化,红外光谱中1 640 cm^-1附近水的吸收带强度减弱,1 390 cm^-1附近出现的NO^-₃离子的强吸收带及825 cm^-1附近出现的NO^-₃离子的弱吸收带,以及热重-差热曲线中KNO₃和NH₄NO₃的热失重和分解热效应均证明沸石中吸持盐的存在。处理后4A沸石分子筛的基本骨架结构没有被破坏,吸持盐的4A沸石对营养盐的储备大大提高,是潜在的缓释肥料。