不同腐解剂对麦秸秆腐解的初步研究

从土壤、瑞莱特菌系中分离筛选出高效纤维素降解菌,组建TZ和RES 2个复合菌系,利用2个复合菌系、瑞莱特菌系作为外加菌剂对小麦秸秆进行腐熟,研究3种菌系对小麦秸秆腐解进程的影响.结果表明:外加腐解剂,秸秆的腐解温度、粗纤维和有机质含量的变化与对照相近;腐熟60 d后,未加菌剂的粗纤维及有机质含量最低分别为55.2%和86.7%,说明外加此3种腐解剂不能促进秸秆腐熟,秸秆腐熟主要依赖其自身含有的微生物.     

小麦秸秆分解菌的筛选及其对水稻种子发芽率的影响

为了合理利用小麦秸秆资源,提高秸秆腐解程度,利用实验室方法对小麦秸秆进行模拟田间腐解试验,通过对腐解物的物理变化和养分检测分析秸秆腐解程度,结合水稻种子发芽率试验分析秸秆腐解物对稻种是否有毒害作用,以期为秸秆原料的高效、高质、合理化利用提供参考。即以夏季收获的小麦秸秆作为腐熟物料,设置纯水、米曲霉、黑曲霉、里氏木霉、绿色木霉、康宁木霉、哈茨木霉、链霉菌属等8个处理,在室内分隔试验,培养60 d后,观测不同处理腐解产物的pH值、颜色、气味,检测有机质、养分含量,测定腐解产物浸提液对水稻种子发芽率的影响。结果表明:在实验室培养60 d后,黑曲霉、哈茨木霉、米曲霉、康宁木霉处理腐解产物具有腐解成熟的物理特征,pH值维持在8.1左右,适宜真菌生长,颜色深,气味重;黑曲霉、哈茨木霉、康宁木霉处理腐解产物风干总养分含量达到4.2%以上,表明其养分不易流失;水稻发芽率试验中纯水、哈茨木霉与康宁木霉处理在本试验中发芽率分别为85.3%、86.3%和84.2%,相对于空白对照略微提高,表明上述处理对水稻种子萌发不仅无毒害作用,而且还有一定的促进作用。由此说明,在小麦秸秆堆肥腐熟过程中,按一定比例添加哈茨木霉菌或康宁木霉菌能促进秸秆的腐解,提高秸秆腐熟物的品质,有利于后续资源化利用。     

不同秸秆腐熟剂在河南省麦田的应用效果研究

为探讨秸秆腐熟剂在河南省麦田的应用效果,研究了绿状元有机物料腐熟剂、秸秆腐熟剂、谷霖微生物腐秆剂和秸秆生物降解专用菌剂4种秸秆腐熟剂对麦田土壤理化性质、秸秆腐熟程度、小麦成产因素和产量的影响。结果表明,在玉米秸秆还田的前提下,4种秸秆腐熟剂均能够降低土壤容重和pH值,增加土壤养分含量,增加小麦分蘖数和群体数,从而显著提高小麦产量,增产幅度为8．18％～9．27％,增产效果为谷霖微生物腐秆剂＞绿状元有机物料腐熟剂＞秸秆生物降解专用菌剂＞秸秆腐熟剂。     

小麦秸秆添加量对羊粪高温堆肥腐熟进程的影响

通过研究小麦秸秆添加量对羊粪高温堆肥腐熟进程的影响,寻求羊粪高温堆肥时与秸秆的最佳配比,旨在为羊粪快速资源化利用提供科学依据。结果表明:羊粪高温堆肥时添加小麦秸秆可以缩短进入高温发酵期的时间,减少氮素损失,加快C/N降低速率,减少有害物质产生;羊粪和小麦秸秆质量分数9∶2处理在堆肥结束时,有机质和速效氮含量较堆肥初期下降幅度最小,分别为33.67%和14.10%,全氮、全磷、全钾、速效磷和速效钾含量较堆肥初期提高幅度最大,分别为13.84%、8.40%、24.82%、31.34%和5.47%。若以种子发芽指数80%作为堆肥腐熟的评价指标,羊粪和小麦秸秆按质量9∶2堆肥的腐熟速度比纯羊粪提高了1倍,28d即可腐熟。在实际应用中,羊粪与小麦秸秆按质量9∶2进行堆肥较为适宜。     

不同腐熟剂处理对荞麦秸秆腐熟效果的影响

以荞麦秸秆为研究对象,以秸秆降解率、纤维素含量为指标,采用尼龙网袋法开展试验,探讨3种秸秆腐熟剂处理荞麦秸秆的腐解动态,确定最佳腐熟剂及最佳处理方式。结果表明,含水量60%条件下生物菌肥腐熟剂+荞麦秸秆处理(T_5)在处理12、24、36、48、60 d后的荞麦秸秆降解率分别为23.45%、53.58%、67.06%、72.75%、78.92%,均高于其他处理,并与不加秸秆腐熟剂对照在0.05水平上差异显著,且不同腐熟处理荞麦秸秆的剩余干物质含量、剩余纤维素含量随时间变化及趋势差异不显著,处理T_5在降解速率等方面均表现最佳,确定生物菌肥为荞麦秸秆腐熟试验的最佳腐熟剂,最佳处理方式为生物菌肥腐熟剂+荞麦秸秆(含水量60%)。     

玉米秸秆腐熟剂的应用效果研究

2011~2012年连续两年在冬小麦上进行了玉米秸秆还田施用秸秆腐熟剂不同用量试验。表明:秸秆腐熟剂能加速玉米秸秆腐解,降低土壤容重,增加土壤中有机质含量等;能增加小麦有效分蘖,提高有效成穗,小麦增产3.8%~10.3%,经济效益增加8~47.12元/667m2,应用效果以施用秸秆腐熟剂3kg为佳。     

不同腐解剂在麦秸秆还田中的腐解作用

[目的]为了明确4种腐解剂对小麦秸秆的腐解效果。[方法]采用小麦秸秆全量还田模式。[结果]不同腐解剂处理后,秸秆的腐熟程度、粗纤维含量和有机质含量与对照间均无明显差异。[结论]外加4种腐解剂不能促进秸秆腐熟。腐解剂在秸秆还田中的推广应用还需要进一步验证。     

基于PLS算法的生物质秸秆元素分析NIRS快速检测

为探讨利用近红外光谱技术快速检测生物质秸秆中N、C、H、S和O元素的可行性,采集并制备水稻、小麦、油菜和玉米秸秆样本199个,采用近红外光谱(NIRS)分析技术,结合偏最小二乘(PLS)化学计量学算法,在7 400~5 550cm-1波段范围内,比较不同光谱预处理方法的定标效果,建立最优的生物质秸秆中N、C、H、S和O元素的定量分析模型,并用独立的验证集样本对模型进行验证。验证结果表明:所建立的N元素的定量分析模型可用于实际检测;O元素的定量分析模型可进行实际估测;采用近红外技术用于C元素定量分析是可行的,但模型需要进一步优化;H、S元素采用NIRS技术无法进行定量分析。     

不同秸秆腐熟剂在玉米秸秆还田中的应用效果探析

秸秆还田能够有效提升土壤有机质含量,改善土壤微生物活性,提高肥力,减少对环境的污染。但因秸秆本身由一些纤维素、木质素等难分解的成分,利用腐熟剂来获得良好还田效果。本研究将选择4种秸秆腐熟剂,就其应用效果进行探析,并对小麦生长、产量等影响状况进行研究,提出改善秸秆腐熟剂施用方法,促进小麦增产。     

稻米蛋白质含量快速活体测定的定标研究

应用近红外透射光谱技术(NITS),采用偏最小二乘法(PLS)建立重庆地区稻米活体蛋白质含量(PC)定量分析数学模型。结果表明,糙米和精米蛋白质含量预测数学模型的定标标准误偏差(SEC)、交叉检验标准误差(SECV)、定标相关系数(RSQ)和交叉验证相关系数(1-VR)分别为0.252、0.247;0.256、0.278;-0.953、0.946;0.951、0.940;近红外预测值与化学值误差范围分别为-0.61~0.18、-0.39~0.46,相关系数分别为0.984、0.978,均达到极显著相关。利用该模型能够对育种材料的蛋白质含量进行快速非破坏性活体测定,可大大提高育种选择效率。     

好气和厌氧条件下小麦秸秆的腐解特征研究

采用网袋培养法,研究在好气和厌氧条件,小麦秸秆腐解过程中碳、氮释放及纤维素、半纤维素和木质素的变化规律。结果表明:小麦秸秆在好气和厌氧条件的残留质量、碳和氮残留量均随培养时间的延长而降低,且呈前期(0~3个月)降解较快,而后(3~12个月)逐渐减缓的趋势。用一级动力学方程y=y0+a·e-kt对小麦秸秆在好气和厌氧条件的残留质量随时间变化进行拟合(决定系数R2均大于0.957),质量腐解半衰期分别为72.8和121.9d,腐解速率常数(k)分别为0.022 0和0.014 0/d。在好气条件,小麦秸秆中碳和氮元素释放速率常数分别是其在厌氧条件的1.79和1.67倍,小麦秸秆中碳和氮元素的释放率分别是其在厌氧条件的4.39和1.40倍,且在培养至1个月时处理之间呈显著性差异(P0.05)。小麦秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素残留量均随培养时间延长总体呈下降趋势。以上结果表明,好气条件更有利于小麦秸秆碳氮元素的释放及纤维素、半纤维素和木质素的降解,从而更有利于小麦秸秆的降解。     

近红外漫反射光谱法(NIRS)分析稻草纤维及硅化物组成

 水稻稻草硅质化是影响稻谷生产与稻草营养品质的主要因素之一 ,对水稻稻草硅化特点的化学分析费时、耗资、准确度较低。利用近红外漫反射光谱法 (NIRS)具有分析速度快、精度高、结果稳定的优点。对同年采自福建省不同种植地、不同季节、不同品种的稻草及稻叶、叶鞘、茎秆共 92份样品进行半纤维素、纤维素、木质素、可溶及不可溶性硅化物成分的近红外光谱分析。研究利用改进最小偏差 (改进最小二乘法回归技术 )回归法 (ModifiedPLS)进行定标建模 ,并进行交叉验证 (cross validation) ,探讨了用近红外漫反射光谱技术建立稻草纤维及硅化物组成快速预测模型的可行性 ,以及影响NIRS技术在建模应用中的主要因素。     

Prediction of Fiber Composition and Silicification for Rice Straw with Near Infrared Reflectance Spectroscopy (NIRS) Technique

The silicification of rice straw is a factor that affects the grain production and straw nutritive quality. The procedure of chemical analysis for silicon in straw is, however, time and labor consuming, and slightly poor in accuracy. The study has attempted to apply near infrared reflectance spectroscopy (NIRS)technique as an advanced alternative to predict the fiber composition and silicification in rice straw. Ninetytwo samples from different seasons and varieties were collected over the Fujian Province. Their chemical analyses were carried on the aspects of hemicellulose, cellulose, lignin, extractable and non-extractable silicon,and the results were used as a database for NIRS analyses. The prediction model was developed through modified partial least square regression (MPLS) for a calibration program. The factors that may affect the calibration, cross-validation and the prediction for the application of NIRS on rice straw were also discussed.     

不同汽爆处理对藜麦秸秆化学组成及纤维结构的影响

为了提高藜麦秸秆资源利用率,研究了低强度蒸汽爆破技术（0.5 MPa、1.0 MPa、1.5 MPa,5 min）对藜麦秸秆化学组成变化的影响,并采用扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱及热重法对秸秆纤维结构特性进行分析。结果表明：汽爆处理对秸秆半纤维素影响最为显著,木质素次之,纤维素影响不显著,其中在1.0 MPa压力下半纤维素、木质素的降解率最大,且秸秆可溶性糖含量最高,达20.30%;汽爆后藜麦秸秆纤维表面受到不同程度的破坏,表面积增加,产生孔洞,纤维素的绝对结晶度降低,且热分解温度降低,热解速率加快。由此说明蒸汽爆破是一种有效的木质纤维处理方法。     

外源氮肥、磷钾肥对棉秸秆堆腐的影响

【目的】研究外源氮肥、磷钾肥对棉花秸秆腐解过程的影响,为棉秸秆肥料化、基质化利用提供理论依据。【方法】采用网袋堆制熟腐法,设置棉秸秆自然堆腐、棉秸秆添加氮肥(尿素)堆腐、棉秸秆添加磷钾肥(磷酸二氢钾)堆腐共3个处理,分别在堆腐的前期(0~7 d)、中期(7~14 d)、后期(14~21 d)、末期(21~28 d)取样,测定棉秸秆质量及纤维素、半纤维素、木质素含量,分析棉秸秆累积失重率和阶段失重率,以及3种纤维成分的累积降解率和阶段降解率。【结果】添加氮肥可提高棉秸秆累积失重率,比自然堆腐提高6.7%;添加磷钾肥后,棉花秸秆失重率比自然堆腐降低了6.3%。添加氮肥后棉秸秆的降解速率在堆腐初期与自然堆腐相比有明显下降,之后降解速率加快。自然堆腐和添加磷钾肥处理的降解速率在堆腐初期最快,中期有显著下降,之后缓慢上升。添加氮肥和磷钾肥均能提高纤维素、半纤维素和木质素的降解率。在堆腐末期,和自然堆腐相比,添加氮肥或磷钾对纤维素的累积降解率分别提高178.29%和47.82%;添加氮肥和磷钾肥对半纤维素的累积降解率基本相同,提高幅度在40.6%左右;添加氮肥和磷钾对木质素的降解率分别提高9.13%和59.6%。纤维素降解最快阶段,添加氮肥是出现在堆腐末期,磷钾肥是出现在堆腐后期,CK是出现在前期和中期。半纤维素降解最快阶段,3种处理都是在堆腐前期。木质素降解最快阶段则都出现在堆腐前期和中期。【结论】添加氮肥和磷钾肥均能促进棉秸秆堆腐的降解程度,氮肥降解程度要高于磷钾肥,氮肥对棉秸秆的降解趋势与CK和磷钾肥有不同之处。氮肥对纤维素降解的促进程度要高于磷钾肥;氮肥和磷钾肥对半纤维素降解的促进程度基本相同;磷钾肥对木质素降解的促进程度要高于氮肥,降解变化过程也不相同。     

复合菌剂强化秸秆堆肥试验

通过在堆肥时添加复合菌剂来强化秸秆降解。结果表明:添加复合菌剂可以加快秸秆分解。在第10 d时,实验组的秸秆失重率、半纤维素分解率、纤维素分解率、木质素分解率比对照组分别提高了5.7%、6.5%、5.1%、0.6%,到第60 d时分别提高了3.5%、0.2%、3.5%和3.7%。     

小麦茎秆抗倒伏性能研究

为了研究小麦茎秆纤维素与小麦茎秆抗倒伏性之间的关系,采用微波辅助加热酸浸提法提取了小麦茎秆纤维素,通过光学显微镜、扫描电子纤维镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X-射线衍射光谱法(XRD)等方法对小麦茎秆纤维素光谱性能和形貌结构进行了表征。结果表明:抗倒伏小麦百农矮抗58茎秆纤维素含量为22.51%,结晶度高达74.47%;微波辅助加热酸浸提法所提取的小麦茎秆纤维素纯度高,具有典型的纤维素特征,小麦茎秆纤维素结晶体具有典型的纤维素Ⅰ的结构;小麦茎秆纤维素结构属结晶度高、大分子排列非常紧密的纤维;小麦茎秆纤维素的结晶度和小麦茎秆的倒伏指数具有一定的相关性,结晶度高,倒伏指数小,抗倒伏性能强;结晶度可以用来表征小麦茎秆纤维素的强度,有望作为衡量小麦茎秆质量的重要指标之一。     

氨化与微贮稻草显微组织结构的比较

干稻草分别通过氨化和微贮处理后，进行经组织切片观察．结果表明，在氨碱的作用下，纤维素与木质素表面之间的结合被破坏，并使部分木质素、矿质、栓质溶解，纤维素和半纤维素表面保护层结构变化，胞壁膨胀，纤维软化．稻草经微贮处理后，纤维素、半纤维素—木聚糖链的木质素聚合物的酯键被酶解，增加了柔软性和膨胀度，表现为胞壁衬质物亲水强，富有可逆性，结构上的复性呈常态．相比之下，干稻草细胞壁中的纤维素、半纤维素和木质素等交错在一起，粗糙坚韧．经饲料常规分析，普通稻草、氨化及微贮稻草其蛋白质含量分别为４．４１％、９．５５％、５．０３％，氨化稻草、微贮稻草、干稻草粗脂肪含量分别为０．９％、１．２％、０．９％．其他成分未见明显变化     

近红外光谱法快速测定河南烟叶中木质素的含量

[目的]实现对河南烟叶中木质素含量的快速测定。[方法]首先改进了烟叶中木质素含量的测定方法,并对该方法测定的准确性进行了评定(对同一样品,8次平行测定的RSD值为3.58%),随后用此方法测定了河南地区95个初烤烟叶样品中的木质素含量,然后用近红外光谱仪采集相应的光谱,进行二阶微分处理和平滑预处理后,用偏最小二乘法和完全交互验证方式建立相应预测模型。[结果]试验建立的烟叶中木质素预测模型的相关系数达到96.13%,内部交叉检验均方根误差(RMSECV)为0.104,说明烟叶中木质素含量和近红外光谱之间存在较好的相关性。[结论]采用近红外光谱法可以快速预测河南烟叶中木质素含量。     

碳源对白腐菌降解竹基质的影响

为探索竹生物制浆的适宜条件,该文研究了5种碳源对白腐菌降解竹基质中木质纤维素的影响。结果表明,外加碳源刺激菌丝生长,白腐菌对竹基质中不同组分的降解程度因外加碳源的种类而异;纤维素降解率对白腐菌降解木质素和半纤维素的选择性起着关键的影响;10%葡萄糖、5%木聚糖和10%麸皮都能显著提高木质素和半纤维素的选择性系数,其中5%木聚糖的效果最好;木质素和半纤维素的降解选择性系数从12 .91分别上升到41.45和78.83;添加复杂碳源麸皮和玉米秆粉对白腐菌降解竹子中木质素和半纤维素的促进作用可能是木质素降解酶、小分子物质及共代谢多种途径共同作用的结果。总之,在利用白腐菌进行竹生物制浆时适当添加富含半纤维素的物质有利于提高效率,降低成本。