秸秆覆盖对沟灌夏玉米根系分布及产量影响

【目的】探究夏玉米根系分布、水分利用效率及产量对沟灌种植下不同秸秆覆盖方式的动态响应。【方法】在河套灌区开展不同耕作模式的小区试验,试验设常规垄覆膜沟灌(FM)、垄覆秸秆沟灌(FLJ)、沟覆秸秆沟灌(FGJ)、垄沟覆秸秆沟灌(FLGJ)4个处理。研究了夏玉米各土层的根长密度、作物耗水量、产量及其相关指标,【结果】沟灌种植模式下不同秸秆覆盖方式显著(P<0.05)影响夏玉米根系分布、产量和水分利用效率,通过沟覆秸秆沟灌可改善夏玉米根系分布,提高水分利用效率,达到高产。沟覆秸秆促进了垄上大于40 cm土层根系发育,根长密度较FM处理增加128.1%,显著提高沟里大于20 cm土层根长密度,促进对深层土壤水分养分吸收利用,提高产量。与FM处理相比,FGJ和FLGJ处理的水分利用效率显著提高了51.9%和54.3%,增产9.3%和9.0%,但FGJ处理的收获指数显著高于其他处理(P<0.05),为0.48。【结论】沟灌种植模式下沟覆秸秆FGJ处理改善深层根系分布效果较好,显著提高夏玉米水分利用效率及产量。     

酸碱预处理辣椒秸秆与羊粪混合厌氧发酵特性

为实现辣椒秸秆等农业废弃物的资源化利用,通过批式厌氧发酵试验,分别研究了经不同体积分数(2%、4%、6%、8%)的H₂SO₄和不同质量分数(2%、4%、6%、8%)的Ca(OH)₂预处理的辣椒秸秆与羊粪混合厌氧发酵的产甲烷特性。结果表明,随着预处理中Ca(OH)₂质量分数的升高,辣椒秸秆与羊粪混合厌氧发酵的甲烷产率升高,经8%Ca(OH)₂预处理的甲烷产率最高(188.56 mL·g^-1),显著(P<0.05)高于其他处理,较对照提高了61.26%。但随着预处理中H₂SO₄体积分数的升高,辣椒秸秆与羊粪混合厌氧发酵的甲烷产率降低,且显著(P<0.05)低于对照。利用修正的冈珀茨(Gompertz)模型能较好地拟合各处理的产甲烷过程,其中,经Ca(OH)₂预处理的最大甲烷产率(V_m)值较大,说明Ca(OH)₂预处理辣椒秸秆能有效提高其与羊粪混合发酵的水解速率。酸、碱预处理均对辣椒秸秆木质纤维素有一定的降解作用,其中,Ca(OH)₂预处理的降解效果更好。     

两种玉米秸秆还田方式对甜玉米生长、品质及土壤性状的影响

【目的】探明玉米秸秆直接还田及炭化处理后还田两种农艺措施对土壤理化性状、玉米生长及品质提升的效果。【方法】设置对照（CK）、玉米秸秆还田（T1）、玉米秸秆炭化还田（T2）3 个处理,在广州市南沙区横沥镇连续进行两茬甜玉米田间小区试验。【结果】T1、T2 处理可提高玉米土壤 pH 值、土壤有效态氮磷钾及有机碳含量,显著提升玉米粒维生素 C 和可溶糖含量,但对玉米的产量无显著影响。第 1 茬玉米试验中,T1、T2 处理对玉米粒维生素 C 含量的提升效果分别为 16.5% 及 25.9%,对可溶糖含量的提升效果分别为 20.7%及 22.3%,对土壤有机碳含量分别提升 10.3% 及 10.0%,对土壤有效态氮磷钾含量、土壤 pH 值及玉米株高均没有显著影响。第 2 茬玉米试验中,T1、T2 处理分别显著提升玉米粒维生素 C 含量 10.3% 及 1.7%,可溶糖含量24.7% 及 10.6%,显著提升土壤 pH 值 0.33、0.23 个单位,显著提升土壤速效钾含量 16.8% 及 36.0%,降低土壤有机碳含量 1.7% 及显著提升有机碳含量 3.6%,分别提升玉米株高 0.3% 及 4.59%。【结论】秸秆炭化后还田处理对土壤理化性状及玉米生长的提升效果强于秸秆直接还田处理。玉米秸秆炭化还田对玉米品质的提升速度快于玉米秸秆直接还田,但效果的持续性则为玉米秸秆直接还田优于炭化还田处理,两种玉米秸秆还田措施对玉米产量的影响均在短时间内难以得到体现。     

齿盘式秸秆移位装置设计与试验

针对江苏地区油菜免耕播种机作业时存在易堵塞、种床清洁率低等问题,设计一种齿盘式秸秆移位装置,通过运动力学分析确定秸秆移位的重要影响因素,使用离散元仿真软件进行仿真试验,得出秸秆移位装置工作时的最佳参数组合,最后进行台架试验验证仿真试验准确性。仿真试验结果表明秸秆清除率与位移偏角以及前进速度均呈现正相关的关系,当前进速度一定时,位移偏角越大,装置的秸秆清除效果越好;当位移偏角一定时,前进速度越大,装置的秸秆清除效果越好。当前进速度为0.6 m/s、位移偏角为30°时,秸秆清除率达到最大值64.70%。台架验证试验表明,当机具前进速度为0.6 m/s、齿盘位移偏角为30°时秸秆清除效果较好,此时秸秆清除率为60.69%。试验结果表明齿盘式秸秆移位装置的设计基本满足油菜播种的要求。     

以油菜秸秆为主要原料的有机肥发酵工艺研究

采用堆肥工艺将农作物秸秆转化为有机肥还田是秸秆资源化利用的有效手段。本文以油菜秸秆为主要原料,通过添加腐熟菌剂及调节发酵原料组分,研究油菜秸秆腐熟发酵最佳工艺。结果表明:腐熟菌剂、碳氮比及氮源对油菜秸秆腐熟发酵影响显著,其中油菜秸秆添加腐熟菌剂和15%菜籽枯,发酵物料碳氮比为25∶1,堆肥效果较好,发芽率指数为73.5%。     

秸秆厌氧消化产沼气的研究进展

秸秆是生物质能源的重要组成部分。我国农作物秸秆资源储量十分丰富,但大多数都没有得到有效利用,被随意丢弃或直接焚烧的现象较为常见,造成了严重的资源浪费和环境污染现象。因此,对秸秆的资源化利用已迫在眉睫。在秸秆的众多利用方式中,厌氧消化产沼气是现阶段对其资源化利用最有效的途径之一。本文主要围绕秸秆厌氧消化产沼气的可行性、影响因素、利用现状、存在问题和解决方案等方面进行了综述,旨在为规模化秸秆沼气工程的应用和推广提供一定参考。     

麦秆还田对直播和移栽棉花产量及氮素吸收的影响

为明确长江流域棉区植棉对麦秆还田的响应及其对麦秆中氮素的吸收利用效果,采用田间试验,设置棉花直播冬小麦秸秆不还田（D-S）、棉花直播冬小麦秸秆还田（D+S）、棉花移栽冬小麦秸秆不还田（P-S）和棉花移栽冬小麦秸秆还田（P+S）4个处理。利用¹⁵N同位素示踪技术研究麦秆还田对直播和移栽棉花的产量、生物量、氮素吸收及秸秆氮利用率的影响。结果显示,麦秆还田可不同程度地增加直播和移栽棉花的产量、秸秆生物量和根系生物量。直播条件下,麦秆还田后棉花籽棉产量、叶片、茎秆、棉壳和根系生物量的增幅分别为7.8%、3.7%、4.6%、3.4%和14.6%;移栽条件下,麦秆还田后棉花产量及各部位生物量的增幅分别为5.9%、5.2%、5.6%、7.4%和7.9%。从棉花生物量和产量来看,各处理均表现为P+S>P-S>D+S>D-S。收获期,与麦秆不还田相比,麦秆还田后直播和移栽棉花的根系数、果枝数、叶片数、叶片SPAD、单株铃数和单铃重均有明显增加,而株高、根茎粗和衣分的差异并不显著。与D-S处理相比,D+S、P-S和P+S处理的棉株氮素吸收量分别增加14.4、34.6和51.1 kg·hm^-2,增幅达到9.0%、21.8%和32.2%。表观法和¹⁵N示踪法得出棉花季麦秆氮素的平均回收率分别为22.3%和11.5%,且移栽棉花对麦秆氮素的利用率高于直播棉花,表明棉花季大部分小麦秸秆氮素残留在土壤中。因此,在长江流域麦-棉轮作区,积极开展麦秆还田技术可增加直播、移栽棉花的产量和棉株氮素吸收,并减少化学氮肥施用,从而提高秸秆氮素养分的循环利用效率。研究可为作物秸秆资源利用和棉花季氮肥科学减量施用提供参考依据。     

垄膜沟播与秸秆还田对内蒙古黄土高原玉米农田土壤水分、酶活性及产量的影响

为明确全覆膜垄膜沟播种植和秸秆还田措施下玉米农田土壤保水改土效果及增产效应,在内蒙古黄土高原旱作区对比分析了全覆膜垄膜沟播结合秸秆还田（S+M）、秸秆还田（S）、全覆膜垄膜沟播（M）、秸秆不还田不覆膜（CK）4种不同耕作方式下土壤水分、酶活性变化规律及玉米产量形成特性。结果表明：全覆膜垄膜沟播种植和秸秆还田均能提高玉米各生育阶段0—100 cm土层土壤含水量,尤以0—20 cm土层土壤含水量差异最为显著,且全覆膜垄膜沟播种植提升效果优于秸秆还田,两者耦合后土壤含水量表现为最大;垄膜沟播和秸秆还田均可显著提高土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性,且随玉米生育期推移,土壤酶活性呈先增加后降低趋势,在大喇叭口期达到峰值;同时,垄膜沟播和秸秆还田均能提高玉米干物质量和产量,由高到低次序为S+M＞M＞S＞CK,与CK相比,S、M、S+M处理玉米产量分别提高11.84%、37.83%、45.13%,全覆膜垄膜沟播结合秸秆还田明显优于其他处理,可作为内蒙古黄土高原旱作区玉米节水增效增产栽培模式。     

Effects of straw treatment and nitrogen supplementation on digestibility,intake and physiological responses of water intake as well as urine and faecal characteristics

This study investigates the effects of feeding diet based on untreated (UT) or ensiled alkali‐treated (ET) barley straw with either urea or casein supplementation, on feed intake, digestibility, ruminal pH, water intake and faecal and urinary characteristics. Four sheep fitted with ruminal cannulas were used in a 4 × 4 Latin square design with a 2 × 2 factorial arrangement of treatments. Barley straw was treated by the dry (spraying) method in pH adjusted of hydrogen peroxide (pH 11.5), ensiled for 6 weeks and included at 65% of the diet dry matter (DM). The results showed that straw pH reduced from 11.58 to 8.60 after 6 weeks of ensilage. The ET diet increased average DM digestibility and intake by 19% and 43% respectively. Total water intake was similar across treatments, while the water/DM intake ratio was 23% higher with the UT diet than with the ET one. Ruminal (6.73 vs. 6.84) and faecal (8.67 vs. 9.05) pH decreased but urinary pH (6.14 vs. 8.13) increased as a result of feeding animals on the ET diet compared with the UT diet. Compared with the UT diet, the ET one decreased faecal fibre (12%), moisture (32%) and water holding capacity, while it increased faecal ash (10%) and density (20%). The volume of urine excreted by the sheep fed with the ET diet increased by 67%, but their urine specific gravity (SG) decreased. No significant effects were observed for the dietary N supplementation and interactions between straw type × N supplementation with regard to any of the measured characteristics except for DM intake, which reduced due to the casein supplementation in the ET diet. These results indicate that the alkali treatment and ensilage of barley straw increased digestibility, intake, faecal consistency and urinary pH and dilution but decreased straw alkalinity as well as ruminal and faecal pH.     

小麦秸秆水浸液对3种中药材的化感效应

以商洛道地中药材桔梗(Platycodon grandiflorum A.DC)、黄芩(Scutellaria baicalensis Georgi)、丹参(Salvia miltiorrhiza Bge)种子为材料,研究不同梯度(0,0.5%,1.0%,2.5%,5.0%,10.0%)小麦(Triticum aestivum L.)秸秆水浸液对3种受体中药材种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,低梯度(0.5%,1.0%)的小麦秸秆浸提液对3种受体中药材种子的萌发、幼苗根长、苗高、鲜质量、可溶性糖含量及可溶性蛋白含量均有明显的化感促进作用;但随着水浸液梯度的提升,其对受体的促进作用逐渐转变为抑制作用。在试验梯度范围内,小麦秸秆水浸液对3种受体中药材幼苗光合速率的影响各不相同(促进黄芩光合作用、抑制丹参光合作用,对桔梗光合作用没有影响)。小麦秸秆水浸液可以在某种程度上促进桔梗、黄芩、丹参种子萌发和幼苗生长。