辣椒秸稈高效利用的研究現(xiàn)狀 申煜麗 牛欣璐 賈若蘊(yùn) 周 欣 李增友 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)理工系 河北滄州 061000 摘 要 我國作為辣椒生產(chǎn)消費(fèi)第一大國 辣椒種植規(guī)模不斷擴(kuò)大 收獲辣椒果實(shí)的同時(shí) 集中產(chǎn)生大量的辣椒秸稈 辣椒秸稈含 有豐富的纖維素 木質(zhì)素 有機(jī)物以及礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分 但大面積辣椒秸稈被直接丟棄或就地燃燒 造成生物資源大量浪費(fèi) 且 處理不當(dāng)則會造成環(huán)境污染或引發(fā)病菌傳播 因此 高效高值化開發(fā)利用辣椒秸稈具有重要意義 基于辣椒秸稈副產(chǎn)物的營養(yǎng)價(jià) 值 從其肥料化 燃料化 原料化 飼料化和基料化角度 歸納總結(jié)近年來辣椒秸稈在堆肥還田 發(fā)酵飼料 培育植菌基質(zhì) 制備工業(yè) 材料和能源燃料等方面的高值轉(zhuǎn)化技術(shù) 以期為辣椒秸稈的進(jìn)一步高效利用提供有效的理論指導(dǎo)和參考 關(guān)鍵詞 辣椒秸稈 秸稈 五化 生物質(zhì)資源 營養(yǎng)價(jià)值 高效利用 產(chǎn)和加工過程中的主要農(nóng)副產(chǎn)品 因其含有豐富的碳 氮 礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分 所以被作為重要的生物質(zhì)資 源 辣椒葉的營養(yǎng)價(jià)值高 適于飼料化應(yīng)用 而辣椒莖 稈的纖維素 木質(zhì)素和有機(jī)物含量豐富 且粗灰分少 適合進(jìn)行肥料化 基質(zhì)化 原料化和燃料化處理 周衛(wèi)東等 6 研究發(fā)現(xiàn) 全株辣椒秸稈含有豐富的粗 蛋白 粗灰分和粗纖維 含量分別在14 79 16 72 11 20 11 48 28 55 33 82 之間 其營養(yǎng)成分優(yōu) 于羊草 玉米秸稈和稻草 與優(yōu)質(zhì)飼料苜蓿接近 徐斌 等 7 采用不同的方法對辣椒葉中各種營養(yǎng)成分進(jìn)行分 析 每100g干辣椒葉中含量最高的是鈣120 25mg 此 外 維生素C39 35mg 蛋白質(zhì)22 72mg 鐵16 98mg 鉀 44 95mg 鈉29 72mg 鎂17 20mg 錳13 87mg 時(shí)政等 8 測定分析了辣椒葉中總淀粉和總膳食纖維含量 結(jié)果 表明 辣椒葉中總淀粉含量高于46 95 總膳食纖維 含量接近40 且相較于水稻等農(nóng)作物具有更高的膳 食纖維 此外 JalelLabidi等 9 對辣椒莖稈中全纖維素 木質(zhì)素 半纖維素的含量進(jìn)行檢測 研究表明 全纖維 素 木質(zhì)素 半纖維素含量分別為63 4 25 6 23 3 由此可見 辣椒秸稈中營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富 可通過 科學(xué)處理 有效利用辣椒秸稈的營養(yǎng)價(jià)值 其中主要的 辣椒秸稈高值轉(zhuǎn)換的方式包括肥料化 飼料化 基料 化 原料化和燃料化 10 2 辣椒秸稈的高效利用現(xiàn)狀 21世紀(jì)是中國辣椒產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展階段 據(jù)國家大 宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 近年來我國辣椒成為 種植面積最大的蔬菜 占全國蔬菜總面積9 28 總產(chǎn) 量超過6400萬t 對農(nóng)民收入貢獻(xiàn)率達(dá)1 14 1 由此 可見 我國辣椒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間極為廣闊 辣椒是一種具有很高營養(yǎng)價(jià)值的鮮食蔬菜 富含 維生素C 維生素E和類胡蘿卜素等多種營養(yǎng)成分 鮮辣椒保鮮期短 常常被加工制成辣椒粉等食品調(diào)味 劑 2 近年來有關(guān)辣椒藥用價(jià)值的研究也被廣泛報(bào)道 SastryS Jayanty等 3 研究發(fā)現(xiàn) 辣椒中含有豐富的酚 酸 類黃酮和辣椒素等功能性成分 這些化合物可以防 止高膽固醇血癥和肥胖癥的發(fā)生 因此 辣椒不僅具 有良好的食用價(jià)值 還具有較高的藥用價(jià)值 正是因?yàn)榻陙砦覈苯贩N植面積不斷擴(kuò)大 我 國出現(xiàn)了辣椒產(chǎn)量連續(xù)增長的現(xiàn)象 大量生產(chǎn)辣椒的 同時(shí) 產(chǎn)出大量的辣椒秸稈 而辣椒秸稈含有豐富的纖 維素 木質(zhì)素以及有機(jī)物等營養(yǎng)成分 但是我國對辣椒 秸稈的開發(fā)利用尚處于高污染 高消耗和低產(chǎn)出階段 大部分地區(qū)處理辣椒秸稈的主要手段是直接丟棄或就 地焚燒 該方法不僅會對土壤結(jié)構(gòu)帶來破壞 還會造成 霧霾等一系列的環(huán)境污染問題 4 由此可見 廢棄生物 質(zhì)資源再利用問題受到了相關(guān)研究人員的廣泛關(guān)注 5 基于辣椒秸稈的營養(yǎng)價(jià)值 對國內(nèi)外辣椒秸稈的 利用途徑如堆肥還田 發(fā)酵飼料 培育植菌基質(zhì) 制備 工業(yè)材料和能源燃料等進(jìn)行綜述 旨在為合理開發(fā)辣 椒秸稈 避免優(yōu)質(zhì)資源浪費(fèi) 以及環(huán)境保護(hù)提供一定的 理論指導(dǎo) 1 辣椒秸稈的營養(yǎng)價(jià)值 辣椒秸稈為辣椒的主干部分 除去辣椒果實(shí)外 辣 椒莖稈 葉片和根部總稱為辣椒秸稈 是辣椒收獲 生 基金項(xiàng)目 河北省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目 項(xiàng)目編號 C2020204129 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃資助項(xiàng)目 項(xiàng)目編號 202010086004 第一作者 申煜麗 2000 女 河北邯鄲人 本科 研究方向 食品質(zhì) 量與安全 通信作者 周欣 1979 男 河北保定人 副教授 碩士 研究方向 食品加工 農(nóng)藥殘留分析 圖1 辣椒秸稈的綜合利用 試驗(yàn)研究 現(xiàn)代園藝 2021年第23期 輦輮訛 DOI 10 14051 ki xdyy 2021 23 007 目前 國內(nèi)外提高秸稈利用價(jià)值的途徑主要?dú)w納 于 五化 每種利用途徑包括多種高值轉(zhuǎn)化技術(shù) 下面 分別對辣椒秸稈的 五化 利用及其主要技術(shù)的最新進(jìn) 展進(jìn)行詳細(xì)歸納總結(jié) 如圖1所示 2 1 肥料化 近年來 化肥的大量投入導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降 促進(jìn) 全球氣候變暖 加劇溫室氣體 N 2 O CH 4 CO 2 排放等 一系列生態(tài)環(huán)境問題 而辣椒秸稈是高碳含量有機(jī)物 料 將其歸還到田間 不僅可以減小土壤的容重 抑制 病原菌生長 還可以增加土壤有機(jī)質(zhì) 氮 磷 鉀以及各 種微量元素的含量 因此 進(jìn)行辣椒秸稈還田等肥料 化應(yīng)用 對控制化肥投入 減少溫室氣體的排放具有重 要的意義 目前 我國辣椒秸稈還田方式主要有直接 還田和間接還田 其中機(jī)械粉碎還田為直接還田的主 要方式 間接還田以堆肥還田為主 11 13 直接還田具有便捷 快速 低成本 大面積培肥地 力的優(yōu)勢 是一項(xiàng)較為成熟的技術(shù) 馮義等 14 研究發(fā) 現(xiàn) 結(jié)合夏季大棚高溫悶棚技術(shù) 使用旋耕機(jī)將辣椒青 稈直接打碎還田 不僅可以節(jié)省勞力 促進(jìn)下茬辣椒生 長 還可以提高土壤肥力 減少環(huán)境污染 該技術(shù)為辣 椒的大棚生產(chǎn)提供了有效參考 辣椒秸稈含氮量少 直接還田過程中 微生物在消 耗大量氧氣的同時(shí)釋放有毒有害氣體 常常會出現(xiàn)妨 礙耕作 燒苗 病蟲害增加等現(xiàn)象 辣椒秸稈堆肥還田 作為間接還田的一種方式 通過在辣椒秸稈中加入生 物菌劑 畜禽糞便等腐熟物質(zhì)進(jìn)行人工堆積成肥 再將 堆肥產(chǎn)物還田 高溫好氧堆肥還田是堆肥還田最為常 見的方法 辣椒秸稈可以在微生物產(chǎn)生的半纖維素酶 和淀粉酶作用下 通過高溫發(fā)酵對可降解的有機(jī)質(zhì)進(jìn) 行生物轉(zhuǎn)化 從而實(shí)現(xiàn)物料充分降解和完全腐熟 最終 制成有機(jī)肥料 15 高溫好氧堆肥被認(rèn)為是一種固體廢物無害化 資 源化 減量化的有效手段 16 因此 李彥明等 17 對辣椒秸 稈快速高溫好氧堆肥工藝進(jìn)行探究 相比于直接以碳 源作為調(diào)理劑 將辣椒秸稈和小麥秸稈以2 1干質(zhì)量 進(jìn)行聯(lián)合堆肥 添加雞糞為輔料時(shí) 可以顯著降低物料 損失率 隨后 該研究團(tuán)隊(duì)又對辣椒秸稈與番茄根結(jié) 線蟲的拮抗作用進(jìn)行研究 結(jié)果表明 將辣椒秸稈與雞 糞聯(lián)合 添加4 微生物菌劑進(jìn)行3d高溫好氧堆肥處 理 不僅可以促進(jìn)作物生長 還能達(dá)到很好抑制番茄根 結(jié)線蟲生長的效果 18 此外 楊冬艷 19 研究團(tuán)隊(duì)探究發(fā) 現(xiàn) 相比于不施底肥種植的番茄 辣椒秸稈在100 堆 肥條件下 結(jié)合高溫堆肥技術(shù)種植的番茄生長情況更 佳 且辣椒秸稈堆肥與50 化肥配施 肥料生產(chǎn)效率 更高且品質(zhì)穩(wěn)定 而后 楊冬艷等 20 又對新鮮辣椒秸稈 粉碎還田 曬干粉碎還田 堆肥后還田3種還田方式對 茄果類蔬菜幼苗生長情況的影響進(jìn)行研究 發(fā)現(xiàn)堆肥 還田最利于茄科蔬菜的生長 因此 堆肥還田為最佳的 堆肥還田方式 2 2 飼料化 隨著人們對動物產(chǎn)品需求量的增高 也大大增加 了飼料的消耗量 以糧食為主的飼料成本高 產(chǎn)量少 加工復(fù)雜 這對我國動物飼料行業(yè)帶來了巨大挑戰(zhàn) 辣椒秸稈中含有多種適于家畜生長的微量元素 因此 對農(nóng)作物秸稈進(jìn)行合理的飼料化利用 可以減少糧食 的消耗和有機(jī)質(zhì)資源的浪費(fèi) 是促進(jìn)我國養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展 和生態(tài)環(huán)境平衡的重要舉措 21 辣椒秸稈飼料化利用作為 五化 利用途徑之一 谷子林等 22 通過消化試驗(yàn)對比了以基礎(chǔ)飼糧和85 基 礎(chǔ)飼糧 15 辣椒秸稈為原料進(jìn)行飼喂的兩組獺兔的 營養(yǎng)價(jià)值利用率 結(jié)果表明 生長獺兔對辣椒秸稈中的 粗脂肪 粗灰分 微量元素等營養(yǎng)成分具有良好的消化 率 如果將辣椒秸稈直接用作飼料 常常存在消化率 低 營養(yǎng)成分不均勻 口感差等諸多問題 微生物發(fā)酵 技術(shù)可以很好地解決這些問題 也是提高辣椒秸稈飼 料營養(yǎng)價(jià)值最安全的方法 23 因此 陶宇航等 24 首先比 較了辣椒秸稈 玉米秸稈 油菜秸稈 稻草4種作物秸 稈與鮮牛糞發(fā)酵后養(yǎng)殖蚯蚓的效果 結(jié)果表明 不同農(nóng) 作物秸稈種類對養(yǎng)殖效果沒有明顯差異 而后 對秸 稈添加量進(jìn)行分析 研究發(fā)現(xiàn) 當(dāng)秸稈添加量為15 左右時(shí) 蚯蚓產(chǎn)量最佳 近年來 青貯飼料在畜牧業(yè)備受關(guān)注 青貯飼料 是將青綠秸稈切碎 通過乳酸菌厭氧發(fā)酵制成的一種 可以降低病蟲害 適口性好 消化率高的飼料 陳本建 等 25 通過比較不同水分含量和添加劑對辣椒秸稈青貯 發(fā)酵品質(zhì)的影響 確定了辣椒秸稈青貯的最優(yōu)含水量 為75 左右 且馬鈴薯渣為最合適的青貯添加劑 2 3 基料化 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中 蔬菜育苗基質(zhì)離不開大量的草炭 草炭作為一種不可再生資源 日益枯竭 因此 如何減 少對草炭的消耗成為我國亟待解決的實(shí)際問題 近年 來 研究發(fā)現(xiàn) 辣椒秸稈經(jīng)過粉碎和微生物發(fā)酵可以轉(zhuǎn) 化其中的纖維素和其他營養(yǎng)物質(zhì) 進(jìn)而可以作為草炭 和泥炭資源的良好替代品 將辣椒秸稈用于制作育苗 基質(zhì) 不僅可減少草炭資源的消耗 顯著提高農(nóng)作物產(chǎn) 量 而且可以很好地解決辣椒秸稈資源浪費(fèi)的問題 何圣米等 26 將廢棄辣椒秸稈經(jīng)高溫發(fā)酵處理后按 不同比例加入草炭中 制備了一種無土栽培育苗基質(zhì) 并研究了不同基質(zhì)對黃瓜出苗和成長的影響 結(jié)果表 明 相比于純草木灰 辣椒秸稈含量為20 40 時(shí)更 利于黃瓜育苗 而后 又研究比較得出了最適合栽培 2021年第23期 現(xiàn)代園藝 試驗(yàn)研究 輦輯訛 辣椒基質(zhì)的辣椒秸稈加入量 結(jié)果表明 將20 經(jīng)高 溫發(fā)酵處理過的辣椒秸稈加入到草炭中制備的栽培基 質(zhì)最適合辣椒生長 27 辣椒秸稈作為栽培基質(zhì)的另一個(gè)用途是制備食用 菌基質(zhì) 用辣椒秸稈代替木材制備食用菌基質(zhì) 節(jié)約 木材的同時(shí)提高了食用菌的產(chǎn)量 其中 黃鵬等 28 對5 種供試配方下袋栽香菇的菌絲生長情況進(jìn)行比較 結(jié) 果表明 當(dāng)配方為辣椒秸稈屑75 櫟木屑15 麩皮 6 或辣椒秸稈屑70 櫟木屑20 麩皮6 時(shí) 最適 合香菇袋栽 2 4 原料化 材料工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè) 新材料是材料 工業(yè)發(fā)展的先導(dǎo) 是重要的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè) 29 隨著人們 對木材需求量的不斷增大 辣椒秸稈基人造木板的應(yīng) 用使木材的開發(fā)大大減少 另外 利用辣椒秸稈制備 活性炭和生物炭 也可以減少木材的使用 2 4 1 制備人造板材 近年來 受經(jīng)濟(jì)和環(huán)境問題的影 響 非木材纖維的使用成為了當(dāng)今我國的研究熱點(diǎn) 秸稈人造板作為一種新型的板材 是木質(zhì)人造板的良 好替代品 安全環(huán)保 且價(jià)格低廉 其中 ErgunGun tekin 30 利用辣椒秸稈為原料 尿素甲醛和三聚氰胺尿 素甲醛為膠粘劑 在干燥條件下制備了家具級刨花板 該技術(shù)的研發(fā)解決了刨花板工業(yè)原料短缺的問題 2 4 2 制備活性炭 辣椒秸稈粗灰分和硫含量低 成分 以纖維素 木質(zhì)素為主 含有大量的C H O元素 與其 他活性炭相比 辣椒秸稈基活性炭具有孔隙發(fā)達(dá) 表面 積大 吸附性強(qiáng)等特點(diǎn) 因此 常將其作為吸附材料和 電極材料 用辣椒秸稈制備活性炭既可以減少木材和 煤的開發(fā) 又可以為辣椒秸稈的零污染化處理提供新 的解決方法 目前 關(guān)于用辣椒秸稈制備活性炭用作吸附材料 的研究被廣泛報(bào)道 2017年李海紅等 31 采用K 2 CO 3 活 化法 制備了以辣椒秸稈為原料的活性炭 并確定其最 優(yōu)炭化工藝 炭化溫度為400 炭化時(shí)間為50min 升 溫速率為5 min 在優(yōu)化條件下 該吸附劑的炭得率 為39 90 吸附總孔容為0 544cm 3 g 而后 他們又進(jìn) 一步將K 2 CO 3 作為活化劑 制備辣椒秸稈活性炭 并對 優(yōu)化條件下 不同活化因素對活性炭孔結(jié)構(gòu)的影響和 不同活化制度對活性炭制備工藝的影響進(jìn)行了探究 結(jié)果表明 當(dāng)最佳工藝條件分別為 活化溫度800 活化時(shí)間120min 浸漬比2 1 浸漬時(shí)間24h和活化 溫度835 活化時(shí)間1 95h 升溫速率4 5 min時(shí) 制備的活性炭的吸附性能最強(qiáng) 32 33 KOH活化法作為 另一種活性炭制備方法 李海紅團(tuán)隊(duì) 34 采用該活化法 制備了辣椒秸稈基活性炭 結(jié)果表明 當(dāng)活化溫度 800 活化時(shí)間100min 炭劑比3 1 浸漬時(shí)間20h 時(shí) 制得的活性炭性能最好 此外 劉建奇等 35 也通過 正交試驗(yàn) 分析了以KOH NaOH為活化劑制備辣椒秸 稈生物質(zhì)活性炭過程中各因素對其吸附性能的影響 結(jié)果表明 活化溫度對活性炭的吸附能力影響最大 炭 化溫度對其吸附能力影響最小 且最佳條件下 該活性 炭的比表面積高達(dá)3217 237m g 吸附平均孔徑為 3 590nm 壽建昕 36 以KOH為催化劑 采用化學(xué)活化法 制備了辣椒秸稈基活性炭 然后 將其作為吸附劑用 于去除水溶液中染料亞甲基藍(lán) 其最大吸附容量為 34 12mg g 隨后 該研究團(tuán)隊(duì)以同樣的方法制備辣椒 秸稈基活性炭 用于去除水溶液中的重金屬銅離子 結(jié) 果表明 其最大吸附容量為21 93mg g 37 為辣椒秸稈 基活性炭對重金屬的吸附提供了一定的科學(xué)依據(jù) 近年來 將辣椒秸稈基生物質(zhì)炭材料用于電極材 料的研究越來越多 李海紅 19 研究團(tuán)隊(duì)在辣椒秸稈基 生物質(zhì)炭材料方面也取得了不錯(cuò)的研究進(jìn)展 2019 年 他們采用辣椒秸稈基活性炭為前驅(qū)體 Ni NO 3 2 6H 2 O為催化劑 得到了石墨化活性炭電極吸附材料 研究發(fā)現(xiàn) 當(dāng)活性炭與Ni的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0 2 熱處理 溫度700 時(shí) 可以有效提高活性炭的活性面積 改善 活性炭電極的電化學(xué)性能 38 而后 他們又以草酸鉀為 活化劑 制備了辣椒秸稈基碳電極材料 得到其最佳工 藝條件 浸漬為比1 5 1 浸漬時(shí)間為18h 活化溫度 為850 活化時(shí)間為120min 在優(yōu)化條件下 制備的 活性炭微孔比表面積為956 21m 2 g 該研究為我國電 極吸附材料的制備提供了理論參考 39 2 4 3 制備生物炭 秸稈基生物炭是通過將秸稈在限 制氧的條件下進(jìn)行熱解而產(chǎn)生的 相比于其他農(nóng)作物 秸稈 辣椒秸稈的木質(zhì)化程度高 具有多孔的結(jié)構(gòu) 豐 富的活性官能團(tuán)和類石墨芳香結(jié)構(gòu) 40 是一種制備生 物炭的理想材料 辛言君 41 采用慢速熱解法制備了辣 椒秸稈基生物炭 又通過水熱法將其與CuFeO 2 相結(jié) 合 得到了CuFeO 2 生物炭磁性復(fù)合材料 將其作為吸 附劑用于水中四環(huán)素類抗生素的測定 最優(yōu)條件下 其最大吸附容量為39 15mg g 宋洋等 42 研究了辣椒秸 稈在不同熱解溫度下熱解成生物炭的過程 并首次探 究了辣椒秸稈基生物炭作為吸附劑對3種鄰苯二甲酸 酯的吸附性能 結(jié)果表明 在500 下熱解的生物炭具 有最大的吸附能力 同時(shí) 辣椒秸稈生物炭在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域也有所應(yīng)用 李貞霞等 43 通過高溫?zé)峤獾姆椒ㄖ苽涑衫苯方斩捝?炭 將其與酸化土壤一起培養(yǎng) 研究發(fā)現(xiàn) 當(dāng)生物炭添 加量為1 5 和2 0 時(shí) 土壤酶含量明顯高于0 和 5 的土壤酶含量 因此辣椒秸稈基生物炭可以有效改 善酸化土壤質(zhì)量 2 4 4 其他 此外 不同于上述利用方式 近年來將辣 試驗(yàn)研究 現(xiàn)代園藝 2021年第23期 輦輰訛 椒秸稈直接作為吸附劑也表現(xiàn)出良好的吸附效果 李 小敏等 44 探究了辣椒秸稈作為吸附劑對剛果紅染料進(jìn) 行吸附時(shí)的最佳工藝條件 結(jié)果表明 辣椒秸稈1 20g 剛果紅質(zhì)量濃度300mg L 吸附溫度70 時(shí)間240 min時(shí)吸附效果最好 劉峰等 45 以辣椒秸稈為原料制備 生物吸附劑 并探究其對重金屬鉻的吸附性能 結(jié)果表 明 其最佳工藝條件為 初始溶液濃度160mg L 吸附 劑用量12 5g L 吸附溫度40 pH值2 0 最優(yōu)條件 下 辣椒秸稈對鉻的吸附量可達(dá)12 1mg g 2 5 燃料化 能源是人類賴以生存和發(fā)展的重要資源 然而 隨著我國化石能源的枯竭和環(huán)境危機(jī) 能源供應(yīng)問題 受到了嚴(yán)峻的考驗(yàn) 46 為了應(yīng)對能源危機(jī)和日益惡化 的環(huán)境污染問題 獲得清潔和低廉的能源成為當(dāng)前我 國研究的重點(diǎn) 秸稈燃料化利用技術(shù)是近年來發(fā)展起 來的生物質(zhì)能利用新技術(shù) 我國辣椒秸稈資源豐富 辣椒秸稈含有大量木質(zhì)素 纖維素和半纖維素 可以為 燃料提供豐富的可再生資源 對解決環(huán)境污染和優(yōu)化 能源結(jié)構(gòu)具有重要的意義 近年來 辣椒秸稈的燃料化應(yīng)用主要體現(xiàn)在將其 生物碳化用于制備燃料 其中 楊乃濤等 47 從辣椒秸稈 中提取了生物炭作為直接碳固體氧化物燃料電池 DC SOFC 的燃料 并詳細(xì)分析了辣椒秸稈的組成和 微觀結(jié)構(gòu)對微管型DC SOFC電化學(xué)性能的影響 研 究結(jié)果表明 在100mA放電電流下 DC SOFC的使用 壽命達(dá)到21h 燃料利用率為44 4 因此 該生物炭 可以作為DC SOFC發(fā)電系統(tǒng)燃料的同時(shí) 也為辣椒 秸稈炭的高效利用提供了一條新的綠色途徑 辣椒秸稈燃料化處理在解決我國辣椒秸稈污染方 面有著良好發(fā)展前景 但是 受技術(shù)和原料質(zhì)量等因素 的影響 我國對辣椒秸稈燃料化的研究并未取得太大 進(jìn)展 因此 進(jìn)一步加大辣椒秸稈的能源化研究 對提 高辣椒秸稈的綜合利用價(jià)值具有重要意義 3 總結(jié)與展望 目前 農(nóng)作物秸稈處理及利用方式越來越為人們 所認(rèn)知和重視 針對辣椒副產(chǎn)物開發(fā)不足的問題 本 研究從還田 飼料 栽培基質(zhì) 食用菌基質(zhì) 碳材料 燃 料電池燃料等角度對辣椒秸稈的高效高值轉(zhuǎn)化技術(shù)進(jìn) 行歸納總結(jié) 為我國辣椒副產(chǎn)品的進(jìn)一步開發(fā)利用提 供理論依據(jù)和技術(shù)參考 近年來 我國辣椒秸稈綜合利用問題取得了不錯(cuò) 發(fā)展 但是還存在一些問題亟待解決 一是我國雖然 已實(shí)現(xiàn)利用辣椒秸稈代替?zhèn)鹘y(tǒng)有機(jī)肥進(jìn)行堆肥還田 但辣椒秸稈的還田量 秸稈與化肥添加量的最優(yōu)配比 加入辣椒秸稈后對作物的品質(zhì)和土壤質(zhì)量的影響等問 題還有待進(jìn)一步研究 二是我國尚未實(shí)現(xiàn)辣椒秸稈 五 化 的聯(lián)合利用 例如 將辣椒秸稈青貯等飼料化轉(zhuǎn)化 技術(shù)與秸稈過腹還田技術(shù)相結(jié)合 辣椒秸稈作為動物 飼料的同時(shí)間接保護(hù)了土壤環(huán)境 三是積極推廣秸稈 發(fā)電 氣化 沼氣等燃料化利用 不僅可以節(jié)約能源還 可以保護(hù)環(huán)境 此外 辣椒秸稈因含有豐富的纖維素和木質(zhì)素可 以作為環(huán)境污染物吸附劑 而石墨烯成本高 對環(huán)境不 友好且難制備 因此 用辣椒秸稈來替代石墨烯用于 環(huán)境污染物的吸附是解決上述問題的一種途徑 目前 以辣椒秸稈為原料制備石墨烯的相關(guān)研究還未見報(bào) 道 但Liu等 48 以玉米秸稈芯和氧化石墨烯為原料合 成了一種3D生物吸附劑 用于水中亞甲基藍(lán)的吸附 戰(zhàn)友等 49 制備了玉米秸稈 石墨烯多孔炭復(fù)合材料用 于廢水中苯酚的吸附 這為辣椒秸稈與石墨烯結(jié)合生 產(chǎn)新型的吸附劑提供了研究思路 收稿 2021 05 11 參考文獻(xiàn) 1 鄒學(xué)校 馬艷青 戴雄澤 等 辣椒在中國的傳播與產(chǎn)業(yè)發(fā)展 J 園藝 學(xué)報(bào) 2020 47 9 1715 1726 2 張茜 耿智化 張軍輝 等 辣椒干燥裝備技術(shù)研究進(jìn)展 J 包裝與食 品機(jī)械 2019 37 5 50 56 6 3 HamedM KalitaA D Bartolo M et al Capsaicinoids Polyphenols and antioxidantactivitiesofcapsicumannuum comparativestudyoftheeffect ofripeningstageandcookingmethods J Antioxidants 2019 8 9 364 4 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96 98 16 姜繼韶 黃懿梅 黃華 等 豬糞秸稈高溫堆肥過程中碳氮轉(zhuǎn)化特征 與堆肥周期探討 J 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào) 2011 31 11 2511 2517 17 霍凱麗 常瑞雪 李彥明 等 辣椒秸稈快速高溫好氧堆肥工藝研究 J 中國蔬菜 2019 2 58 62 18 霍凱麗 賈軍濤 趙恒宇 等 辣椒廢棄物堆肥對番茄根結(jié)線蟲拮抗 作用研究 J 天津農(nóng)業(yè)科學(xué) 2019 25 9 38 40 62 19 楊冬艷 馮海萍 趙云霞 等 番茄 辣椒秸稈堆肥與化肥配施對日 2021年第23期 現(xiàn)代園藝 試驗(yàn)研究 輦輱訛 上接第19頁 31 趙衛(wèi)紅 藥用植物專類園的設(shè)計(jì)思考 J 河北林業(yè) 科技 2013 3 45 47 32 張尚智 王英 原霽虹 高校藥用植物園的環(huán)境育人功能與實(shí)施途 徑 J 藥學(xué)教育 2014 30 2 54 57 33 廖鍇 湖南農(nóng)業(yè)休閑園藥用植物專類園景觀設(shè)計(jì) D 長沙 湖南農(nóng) 業(yè)大學(xué) 2014 34 劉曉靜 李素英 上聚源農(nóng)業(yè)觀光園的藥用植物園規(guī)劃設(shè)計(jì) J 北 京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 社會科學(xué)版 2014 13 2 93 98 35 陳晨 基于中醫(yī)藥文化主題的藥用植物專類園規(guī)劃設(shè)計(jì)探討 D 重慶 西南大學(xué) 2015 36 趙書笛 李素英 新型藥用植物園規(guī)劃設(shè)計(jì)探析 J 中國園林 2015 31 9 90 94 37 季冬蘭 華中藥用植物園規(guī)劃設(shè)計(jì) J 風(fēng)景園林 2015 6 15 38 鐘國慶 以文化體驗(yàn)為導(dǎo)向的中藥園規(guī)劃設(shè)計(jì)方法探索 以廣 東懷集南藥園為例 J 山東林業(yè)科技 2016 46 5 101 105 113 39 郭漢玖 何銀生 盧超 等 從硒視角探討華中藥用植物園升級建設(shè) J 中國中醫(yī)藥信息雜志 2017 24 11 1 4 40 李蘊(yùn)峰 翁國盛 趙利群 淺談藥用植物專類園的建設(shè) J 防護(hù)林科 技 2017 12 91 92 41 陳瑤 中醫(yī)藥分形哲學(xué)觀在藥用植物園園林規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 D 福州 福建農(nóng)林大學(xué) 2017 42 唐堇洢 基于少數(shù)民族文化的藥用植物專類園景觀設(shè)計(jì)研究 以常寧國洪瑤族藥用植物專類園為例 D 長沙 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017 43 秦琴 醫(yī)學(xué)院校內(nèi)藥用植物園規(guī)劃與建設(shè)初探 J 現(xiàn)代園藝 2018 2 138 139 光溫室番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 J 農(nóng)業(yè)工程技術(shù) 2019 39 28 17 21 20 楊冬艷 桑婷 馮海萍 等 番茄與辣椒秸稈不同還田方式對茄果類 蔬菜幼苗生長的影響 J 福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 2020 35 3 273 279 21 趙愛之 農(nóng)作物秸稈飼料化利用的效益分析 J 中國飼料 2020 18 71 74 22 周松濤 戴冉 楊冠宇 等 辣椒秸稈對生長獺兔的營養(yǎng)價(jià)值評定 C 中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會養(yǎng)兔學(xué)分會成立大會暨第一屆學(xué)術(shù)交流 大會論文集 北京 中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會 2015 52 23 王平 宋振華 常娟 等 農(nóng)作物秸稈作為畜禽飼料的研究進(jìn)展 J 飼 料研究 2019 42 3 87 90 24 顧永芬 顧永江 陶宇航 適宜于蚯蚓養(yǎng)殖的秸稈研究 J 中國畜禽 種業(yè) 2012 8 6 29 30 25 周娟娟 魏巍 秦愛瓊 等 水分和添加劑對辣椒秸稈青貯品質(zhì)的影 響 J 草業(yè)學(xué)報(bào) 2016 25 2 231 239 26 何圣米 陳新娟 徐明飛 等 辣椒秸稈基質(zhì)對黃瓜育苗的影響 J 長 江蔬菜 2009 6 47 48 27 何圣米 吳愛芳 汪芽芬 辣椒秸稈基質(zhì)對辣椒生長的影響 J 長江 蔬菜 2010 16 61 63 28 黃鵬 石戰(zhàn) 劉曉可 小辣椒秸稈袋栽香菇配方試驗(yàn) J 食用菌 2015 37 4 34 35 29 董曉英 木材基和木質(zhì)纖維素基納米復(fù)合材料研究 D 哈爾濱 東 北林業(yè)大學(xué) 2016 30 GUNTEKINE UNERB SAHINTH etal Pepperstalks capsicum annuum as raw material for particleboard manufacturing J Journal of AppliedSciences 2008 8 12 2333 2336 31 李海紅 劉雨倩 王寧 最優(yōu)炭化工藝下辣椒秸稈基活性炭的制備 及表征 J 過程工程學(xué)報(bào) 2017 17 5 1066 1071 32 楊可 李海紅 薛慧 等 不同活化因素對秸稈活性炭孔結(jié)構(gòu)的影響 J 西安工程大學(xué)學(xué)報(bào) 2018 32 3 272 278 290 33 楊可 李海紅 薛慧 等 不同活化制度對活性炭制備工藝的影響 J 炭素技術(shù) 2019 38 2 46 51 64 34 楊可 李海紅 夏禹周 等 辣椒秸稈生物質(zhì)活性炭的制備及其性能 表征 J 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào) 2019 37 1 138 143 35 馬承愚 毛宇 徐鵬飛 等 KOH NaOH活化法辣椒秸稈制備高表 面積活性炭與表征 J 功能材料 2013 44 5 704 708 36 QiuMQ XuanYN LuoPC et al Adsorption of methylene blue byactivatedcarbonfromcapsicumstraw J NatureEnvironment Pol lutionTechnology 2015 14 4 859 864 37 SHouJX QIUMQ Adsorptionofcopperionsontoactivatedcar bon from capsicum straw J Desalination Water Treatment 2016 57 1 353 359 38 韓豆豆 李海紅 楊可 等 催化石墨化法活性炭電吸附材料的優(yōu)化 制備工藝 J 西安工程大學(xué)學(xué)報(bào) 2019 33 3 274 279 39 李紅艷 李海紅 殷亞豪 辣椒秸稈基活性炭電極材料的優(yōu)化制備 及表征 J 陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào) 2019 37 4 107 113 40 ShenZT ZHangYH McmilanO etal Characteristicsandmecha nismsofnickeladsorptiononbiocharsproducedfromwheatstrawpellets andricehusk J EnvironmentalScienceandPollutionResearchInterna tional 2017 24 14 12809 12819 41 張新旺 CuFeO 2 辣椒秸稈生物炭的制備及吸附水中鹽酸四環(huán) 素性能研究 D 青島 青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 2019 42 Yao S LI X N CHeng H et al Resource utilization of a typical vegetable waste asbiochars inremovingphthalate acidesters from wa ter Asorption casestudy J BioresourceTechnology 2019 293 122081 122089 43 李貞霞 任秀娟 祁雪嬌 等 辣椒秸稈生物炭對酸化土壤交換性能 及酶活性的影響 J 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 2019 28 1 117 124 44 淡玄玄 李小敏 辣椒秸稈對剛果紅染料的吸附性質(zhì) J 毛紡科技 2018 46 8 51 56 45 弭寶彬 楊劍 周火強(qiáng) 等 辣椒秸稈對鉻Cr 的吸附行為及機(jī)理 J 環(huán)境科學(xué)與技術(shù) 2017 40 S1 90 96 46 LisY SongXL Studyonthepreparationandproductionfactorsofa direct lignocellulose biomass fuel cell J Journal of Electroanalytical Chemistry 2018 810 56 61 47 Yuf Y WangY S Xie Y J et al A microtubular direct carbon solid oxide fuel cell operated on the biochar derived from pepper straw J EnergyTechnology 2020 8 3 1901077 1901084 48 LIU S S GE H Y Wang C C et al Agricultural waste graphene oxide 3D bio adsorbent for highly efficient removal of methylene blue fromwaterpollution J Science of the TotalEnvironment 2018 628 629 959 968 49 戰(zhàn)友 殷秀珍 賈超 等 秸稈 石墨烯多孔炭的制備及其對苯酚的 吸附性能 J 黑龍江科技大學(xué)學(xué)報(bào) 2019 29 3 370 375 試驗(yàn)研究 現(xiàn)代園藝 2021年第23期 44 高夢 文化創(chuàng)意視角下高校藥用植物園空間設(shè)計(jì)的思考 J 藝術(shù) 科技 2018 31 12 220 45 張訓(xùn) 四川大學(xué)華西藥學(xué)院藥用植物園中藥用植物品種統(tǒng)計(jì)分析 及植物園重新規(guī)劃建設(shè)意見 J 現(xiàn)代園藝 2018 20 118 119 46 李夢婷 湖南藥用植物特色農(nóng)莊設(shè)計(jì)研究 D 長沙 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2018 47 鄭國棟 楊秀娟 鄭雪花 等 醫(yī)藥院校建設(shè)藥用植物園的思考與分 析 J 廣東化工 2018 45 7 255 256 48 張海霞 李茂娟 崔強(qiáng) 等 南嶺植物園藥用植物專類園的建設(shè)與傳 播功能 J 綠色科技 2019 9 35 37 49 王海英 劉娟 高壓走廊下的變奏曲 泰州市中醫(yī)藥植物科普 園景觀設(shè)計(jì) J 安徽建筑 2019 26 1 30 32 50 李云貴 肖海英 劉衛(wèi)平 等 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