水稻秸秆双轴深埋还田机设计与试验

针对北方寒地稻田在秸秆还田作业时,传统单轴机具难以适应覆有大量秸秆的湿黏土壤条件,作业质量难以满足实际作业需求的问题,设计了一种前轴正旋、后轴反旋的新型水稻秸秆双轴深埋还田机。结合实际农艺要求及土壤运动过程确定前后刀轴中心水平距离650 mm、竖直距离100 mm,并对整机进行配置。运用EDEM仿真软件模拟还田机工作过程,以前进速度、前轴转速、后轴转速为试验因素,以秸秆还田率和机具功耗为评价指标进行正交试验,建立秸秆还田率及机具功耗回归方程。利用Design-Expert分析软件得到最优参数组合,根据仿真优化结果及实际加工需求确定最优工作参数为：前进速度1.5 km/h、前轴转速274.2 r/min、后轴转速219.4 r/min,为后续田间试验提供理论支撑。田间试验结果表明,在留茬高度为15～20 cm、地表秸秆覆盖量为468～578 g/m²、拖拉机前进作业速度为低速1挡(1.5 km/h)时,水稻秸秆双轴深埋还田机还田率为88.7%～91.2%、地面平整度为1.8～2.4 cm、碎土率为97.7%～98.8%、耕深为16.6～19.5 cm,各项指标均满足...     

复合式秸秆混土还田机设计与试验

针对目前我国存在的秸秆随意堆放、焚烧现象以及秸秆还田机功能单一、灭茬效果和秸秆抛洒均匀度差等问题,设计了一种可以实现秸秆粉碎、灭茬、混土、深埋、镇压等功能,满足一机多用的复合式秸秆混土还田机,主要由限深轮装置、秸秆粉碎装置、秸秆混土装置、传动装置及镇压装置等组成。在临淄试验田和庆云试验田进行了试验,结果表明:秸秆切碎合格率分别为94.2%和96.3%,抛撒不均匀度分别为12.4%和10.1%,灭茬混土深度分别为4.2mm和4.8mm,秸秆切碎长度分别为28mm和26mm,满足秸秆还田技术指标要求。     

酒糟厌氧消化产甲烷特性与微生物菌群结构分析

酒糟是酿酒生产过程中的副产物,以酒糟为研究对象,分别考察不同底物总固体（Total solid, TS）质量分数（0.5%、1%、1.5%、2%）、接种比（接种污泥与酒糟的挥发性固体质量比）（0.25、0.5、0.75、1、1.5）和温度（25、37、50℃）条件下酒糟的厌氧消化产甲烷特性。结果表明,随着TS浓度的增加,产甲烷量逐渐增加, 2%TS条件下可获得最大的累计产沼气量（532.8mL/g）和产甲烷量（294.7mL/g）。接种比是影响厌氧消化系统的重要因素,随着接种比的增大,系统累计产沼气和产甲烷量呈先增加后减少的趋势,在接种比为0.25和0.5的条件下,系统发生崩溃,并未产甲烷,当接种比为1时,获得最大的累计产沼气和甲烷量。当TS质量分数为2%、接种比为1.5、发酵温度为50℃的条件下,获得最大的累计产沼气量为559.4mL/g,相较37℃条件下提高了10.2%,而获得的累计产甲烷量为284.0mL/g,相较37℃并未显著提升（P>0.05）。利用修正的Gompertz模型进行产气动力学分析后,发现TS质量分数越高、接种比越大、温度越高,产甲烷迟滞期越短。同时对不同温度反应体系中的微生物群落进行了分析,发现Bacteroidetes和 Firmicutes为优势菌门,随着温度的升高,产甲烷菌逐渐由氢营养型代替乙酸营养型。因此, TS浓度、接种比和温度是厌氧发酵重要因素,初步确定2%TS、接种比为1的中温酒糟厌氧发酵产甲烷性能相对较好。     

麦秸还田及氮肥管理技术对水稻产量的影响

以水稻武香粳14和扬粳9538为材,大田设麦秸还田与不还田、不施氮肥、习惯施肥法（FFP）和基于叶绿素仪(SPAD)测定值的氮肥管理(SSNM)等处理。结果表明,SSNM较FFP氮肥施用量减少40.0%~41.7%,而产量平均增加3.81%。秸秆还田的较秸秆未还田的产量平均增加2.49%。氮肥的农学利用率、吸收利用率和生理利用率均以秸秆还田高于秸秆不还田处理。与秸秆未还田或FFP相比,秸秆还田和SSNM降低了生育前期的分蘖数、叶面积指数和干物质积累（但抽穗及以后差异较小）;提高了茎蘖成穗率、结实期叶片光合速率和根系活力。说明秸秆还田和SSNM有利于生育后期群体光合生产和提高物质生产效率。秸秆还田和实地氮肥管理提高了氮收获指数和氮肥利用效率。对秸秆还田和SSNM的产量、生育特性及氮肥利用效率进行了讨论。     

淹水对13种乔木柳插条表型和生理指标的影响

为筛选优良的耐淹林木品种以满足我国湿地生态发展的需求,选取了13种乔木柳1年生插条实行淹水胁迫试验,通过测定根叶长、干鲜重等表型指标,丙二醛含量、叶绿素含量生理指标并对测定的数据进行分析,以对乔木柳品种耐淹性进行分型。结果表明,淹水对13种乔木柳根、叶的生长均有抑制作用,其中丙二醛含量在J1010中相对于对照组增加了4倍,在苏柳172中为2.4倍,叶绿素含量均出现明显降低,J2087仅为对照组的16.1%,竹柳为对照组的50%。另外总根长、总生根数、最长根长、叶片数、总萌枝长、叶鲜重、叶干重、根鲜重和根干重之间呈极显著正相关（P<0.01）,而总萌枝数与其他指标之间没有相关性。通过对表型指标和生理指标进行聚类分析、主成分分析和耐淹系数计算,可将13种乔木柳分成3类:竹柳、苏柳795、龙爪柳、苏柳172为强耐淹品种;渤海柳1号和苏柳932为中度耐淹品种;J2087、J2187、287、盐柳1号、东营1号、J1010和紫杆柳为弱耐淹品种。研究结论可为湿地耐淹林木的筛选提供依据,为柳树耐淹评价体系建立和耐淹机理研究奠定基础。     

不同秸秆还田模式土壤微生物多样性分析

为了明确稻麦轮作秸秆还田对土壤微生物多样性的影响,对江苏泗洪稻米基地的麦田土壤进行了高通量测序及分析。结果表明:与稻麦秸秆均不还田的对照相比,水稻秸秆还田提高了土壤细菌的多样性;小麦秸秆还田提高了土壤真菌的多样性;其他还田方式也在一定程度上影响了土壤微生物的多样性。说明稻麦秸秆还田改变了土壤微生物群落结构以及微生物菌群的相对丰度。     

茭草淹水还田对土水界面磷素迁移与转变的影响

通过模拟试验研究了茭草淹水还田培养过程中土壤溶液Eh、pH值、溶解性有机碳(DOC)和金属离子浓度以及土壤磷形态的动态变化。结果表明,茭草淹水还田可增强土壤的还原作用,提高上覆水和孔隙水中DOC的浓度,从而促进土壤中氧化铁结合态磷的溶解,增加向上覆水中磷的释放。相关分析结果表明,茭草淹水还原过程中Eh和溶液中DOC浓度的变化是引起上覆水磷浓度变化的主要原因。茭草还田前期可显著增加茭白田上覆水中磷的浓度。     

麦秸全量还田下氮肥运筹对水稻生产效益及氮肥效率的影响

在江苏沿江地区研究了"麦-稻"两熟制稻田麦秸全量还田下氮肥运筹对水稻生产效益及氮肥效率的影响。结果表明:在常规氮肥运筹比例(基肥40%、蘖肥20%、穗肥40%)下,随施氮量的增加,水稻产值、纯收益、新增纯收益率和边际成本报酬率均表现出先增加后降低的趋势,这4项指标分别在施氮量355.26、342.11、338.17和300.00 kg/hm2条件下可获得最高的理论值;氮表观生产力随施氮量的增加而下降,施氮量每增加10 kg/hm2则氮表观生产力理论上降低0.89;施氮量为180³00 kg/hm2的处理具有相对较高的施氮增产力;在施氮量为300 kg/hm2的条件下,基肥40%、蘖肥30%、穗肥30%处理具有良好的水稻生产效益以及较高的氮表观生产力和施氮增产力。     

不同绿肥复种及还田期对拉萨河谷农田土壤理化性状的影响

为明确不同生长周期各绿肥品种还田后土壤养分效果差异,通过田间试验,设置不同还田期,测定不同豆科绿肥还田后不同时期土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾含量的变化。结果表明,雪莎(H)、箭筈豌豆(J)、中青1号(Z)3种绿肥植物还田均能改善土壤肥力。其中,箭筈豌豆、复种60 d处理还田效果最明显。其N、P、K养分还田量最高,翻压还田后能有效地降低土壤容重;较对照处理,土壤有机质、全氮、速效磷含量分别增加了1.22 g/kg、0.05 g/kg、110.51 mg/kg。