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牡蛎壳海卤缓释氮肥对辣椒和香菜生长影响的研究

作　者: 胡世伟
导　师: 宋文东
学　校: 广东海洋大学
专　业: 水产品加工及贮藏工程
关键词: 牡蛎壳海盐苦卤缓释氮肥辣椒香菜生长状况
分类号: S145.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

牡蛎是一种著名的海产经济贝类,具有很高的营养价值,且资源丰富,产量在贝类中居首位。人们在食用牡蛎肉后,将大量牡蛎壳丢弃,既污染环境,又造成了资源浪费。牡蛎壳由于其多孔穴结构而具有较好吸附性能。海盐苦卤是海水制盐后的废弃液体,含有大量的矿物元素,直接排入海洋中既造成近海环境的污染,又浪费资源。但目前对这两种可再生资源的利用研究较少,造成利用率低下,大量资源浪费的现象。本文以牡蛎壳和海盐苦卤为主要原料制备一种海卤缓释氮肥,对氮肥的性质进行定性定量描述,并以对香菜和辣椒的生长状况、叶绿素、氨基酸及微量元素的影响为依据描述缓释氮肥的肥效。本文的主要研究工作及结果如下:1.海盐苦卤成分分析(1)海盐苦卤的粘度值为5.2mpa·s,波美度为32.8°Bé,pH值为6.47,其紫外吸收在294nm处有最大吸收,其最大吸收值为1.047。(2)海盐苦卤的含水量为56.18%。海卤经过半年以上静置后分层,上层为黄色透明液体,与原海卤相同,中层为奶黄色半透明液体,下层为白色固体,经确认为盐。上层卤水与中层卤水相比,总碳含量低,总有机碳含量高;上层卤水中总有机碳含量占总碳的67.35%,中层卤水总无机碳含量占总碳含量的99.88%。用微波消解-紫外分光光度法测得卤水中总氮含量为17.74mg/L。(3)用阴、阳离子谱法测定徐闻海盐卤水的常见的阴、阳离子,结果表明:卤水中阴离子Cl-、Br-、SO42-的含量分别为204.00g/L、3.56g/L、74.20g/L,PO43-未检出(含量小于0.30g/L);阳离子Na+、K+、Ca2+、Mg2+含量分别为28.50g/L、19.30g/L、﹤0.50g/L、83.00g/L。用ICP与ICP-MS测定了14种微量元素,含量最高的是Ca,其含量为36.5 mg/kg,Fe、Se、Li的含量也较高,分别达到14.8 mg/Kg、8.1 mg/Kg和4.9mg/Kg,Hg的含量最低,其含量小于0.001 mg/Kg。(4)对乙醚萃取卤水中的有机物,进行GC-MS分析,表明乙醚萃取的有机物成分主要是一些烷烃、烯烃、醇类、酯类、酮类、醚类和酸酐类物质。另外,用冷冻法从海盐苦卤中提取出了白色针状晶体,用沉淀法及单晶X-射线衍射仪确定晶体为硫酸镁,得率为133.18 g/L。2.海卤缓释氮肥制做及性质描述(1)海卤缓释氮肥优选工艺:将海盐苦卤密度调节至1.1g/mL,取200mL,加入尿素20g,溶解后,加入500g已活化的牡蛎壳粉(在活化温度750℃活化1.5h后冷却制得),经充分搅拌均匀后用保鲜膜密封,在生化培养箱中于45℃、pH8.5条件下吸附3h,制粒后在75℃-80℃下烘干,可得海卤缓释氮肥。(2)海卤缓释氮肥有较好的缓释性:日平均释放率较平稳,尿素释放期约为35d,完全达到缓释氮肥的要求。(3)对制得的海卤缓释氮肥制定标准,需达到如下要求:灰黄色粒状固体;N含量≥100g/Kg;K含量≥20g/ Kg;Mg含量≥20g/ Kg;B含量≥0.1g/ Kg;微量元素种类≥25种,含有Zn、Fe、Mn、Ca、Cu、Ni、Co、Cd等;微量元素总量≥1.5mg/ Kg;Pb≤0.2mg/Kg;N吸附率≥80%;N释放期30-40d。(4)海卤缓释氮肥对土壤有较好的保水性,能够抑制土壤水分蒸发。3.海卤缓释氮肥对辣椒和香菜生长的影响盆栽香菜与辣椒,施以牡蛎壳为载体海卤缓释氮肥组为实验组,施以普通尿素肥和不施氮肥组为对照组,记录发芽情况,测定缓释氮肥对叶绿素、氨基酸和微量元素的影响。(1)对香菜的影响:实验组与两个对照组相比,施以牡蛎壳为载体海卤缓释氮肥可使香菜的发芽时间提早1d,发芽率提高约15%;叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素的含量差异显著(P﹤0.05),且存在关系:实验组>对照组1>对照组2,施加海卤缓释氮肥更有利有叶绿素a的积累;单个氨基酸、总氨基酸、必需氨基酸及呈味氨基酸显著增加(P﹤0.05);所测得微量元素差异显著(P﹤0.05),除P和B含量减少外,其它元素含量均有不同程度的增加,以Fe的含量增长最多,增加了约4×10~3μg/(g·干重)。(2)对辣椒的影响:实验组与两个对照组相比,施以牡蛎壳为载体海卤缓释氮肥可使辣椒的发芽时间提早1天,但对其发芽率没有影响;叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素的含量差异显著(P﹤0.05),且存在关系:实验组>对照组1>对照组2,对辣椒叶片中叶绿素a与叶绿素b的比例没有影响;单个氨基酸、总氨基酸、必需氨基酸及呈味氨基酸显著增加(P﹤0.05);所测得微量元素差异显著(P﹤0.05),以Ca、Na、Cu、Sr、Mn增加较多(约为对照组的1倍);施以海卤缓释氮肥,可使辣椒对蚜虫具有驱逐作用,保护植物的生长,减少农药的使用量。

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摘要 7-9Abstract 9-141 文献综述 14-21 1.1 牡蛎壳概述 14-17 1.1.1 利用牡蛎壳的吸附性 15-16 1.1.2 利用牡蛎壳中的钙 16-17 1.1.3 其它方面的研究 17 1.2 国内外研究动态 17-19 1.3 研究目的和意义 19-21 1.3.1 本课题的目的意义 19 1.3.2 本课题的主要内容 19-20 1.3.3 创新之处 20-212 海盐苦卤性质及成分分析 21-37 2.1 材料与仪器 21-22 2.1.1 材料与试剂 21 2.1.2 仪器与设备 21-22 2.2 实验方法 22-25 2.2.1 海盐苦卤基本性质分析 22 2.2.2 海盐苦海卤水分含量的测定 22 2.2.3 海盐苦卤总碳、总有机碳（TC、TOC）的测定 22 2.2.4 海盐苦卤总氮的测定[65] 22-23 2.2.5 海盐苦卤常量元素的分析[66] 23-24 2.2.6 海盐苦卤微量元素的分析 24 2.2.7 海盐苦卤醚溶性成分的分析[69] 24-25 2.3 实验结果与讨论 25-35 2.3.1 海盐苦卤基本性质测定结果 25 2.3.2 海盐苦海水份含量、总碳及总有机碳的测定结果与讨论 25-26 2.3.3 海盐苦卤总氮的测定结果与讨论 26 2.3.4 海盐苦卤常量元素的测定结果与讨论 26-30 2.3.5 从海盐苦卤中分离纯硫酸镁 30-31 2.3.6 海盐苦卤微量元素的测定结果与讨论 31-33 2.3.7 海盐苦卤醚溶性成分的测定结果与讨论 33-35 2.4 小结 35-373 牡蛎壳海卤缓释肥制备 37-46 3.1 材料和仪器 37-38 3.1.1 试剂 37 3.1.2 仪器与设备 37-38 3.2 实验方法 38 3.2.1 牡蛎壳粉对尿素的吸附与缓释 38 3.2.2 牡蛎壳海卤缓释氮肥的制备 38 3.2.3 牡蛎壳海卤缓释氮的保水性 38 3.3 实验结果与讨论 38-45 3.3.1 牡蛎壳对尿素的吸附性研究 38-43 3.3.2 牡蛎壳对尿素的缓释性研究 43-44 3.3.3 牡蛎壳海卤缓释氮肥各项指标 44 3.3.4 海卤缓释氮肥保水性研究 44-45 3.4 小结 45-464 牡蛎壳海卤缓释氮肥对辣椒和香菜生长的影响 46-64 4.1 材料与仪器 46-47 4.1.1 实验原料和试剂 46 4.1.2 实验仪器 46-47 4.2 实验方法 47-48 4.2.1 辣椒与香菜的种植和记录 47 4.2.2 辣椒叶片与香菜叶绿素测定 47 4.2.3 辣椒果实与香菜氨基酸水解测定 47 4.2.4 辣椒果实与香菜微量元素测定 47-48 4.3 实验结果与讨论 48-62 4.3.1 海卤缓释氮肥对辣椒与香菜生长的影响 48-52 4.3.2 海卤缓释氮肥对辣椒叶片与香菜叶绿素的影响 52-54 4.3.3 海卤缓释氮肥对辣椒果实与香菜氨基酸的影响 54-58 4.3.4 海卤缓释氮肥对辣椒果实与香菜微量元素的影响 58-62 4.4 小结 62-645 结论 64-67 5.1 海盐苦卤基本性质与基本成分分析 64 5.2 海卤缓释氮肥的制备及性能测试 64-65 5.3 海卤缓释氮肥肥效的初步测试 65-67参考文献 67-72附录 72-74致谢 74-75作者简介 75-78导师简介 78

牡蛎壳海卤缓释氮肥对辣椒和香菜生长影响的研究

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