不同酶制剂对水稻秸秆和白酒糟混合青贮品质的影响

为研究不同酶制剂对水稻（Oryza sativa L.）秸秆和白酒糟（m︰m=1︰1）混合青贮品质的影响，设置CK（对照）、CEL（250 U·g^-1纤维素酶）和XYL（250 U·g^-1木聚糖酶）3个处理，青贮120 d后取样测定其青贮品质。结果表明：CEL处理的感官评定等级为良好；CEL和XYL处理的干物质、粗脂肪、钾和镁含量均显著高于CK（P<0.05），且CEL处理的粗蛋白和磷含量显著高于CK（P<0.05）；CEL和XYL处理的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、木质素和纤维素含量均显著低于CK（P<0.05），且CEL处理显著低于XYL处理（P<0.05）；CEL和XYL处理30 h的养分消化率显著高于CK（P<0.05），且CEL处理48 h的养分消化率均显著高于CK（P<0.05）；CEL和XYL处理的饲用价值显著高于CK（P<0.05），且CEL处理显著高于XYL处理（P<0.05）。综上所述，添加纤维素酶、木聚糖酶能够提高水稻秸秆和白酒糟混合青贮的营养品质、养分消化率和饲用价值，且纤维素酶的添加效果优于木聚糖酶。     

小麦秸秆压缩弯曲特性试验研究

为给秸秆圆捆打捆装置和其它打捆机构提供相应的力学参数和理论基础,根据麦茎秆的几何尺寸,并利用万能试验机控制夹具加载速度对不同含水率的麦秸秆进行弯曲、轴向压缩和径向压缩等力学特性试验,得出载荷-位移等曲线,并获得相关力学参数数据。利用Origin将数据直观地反映出来,再用MatLab对试验数据进行拟合,得出拟合方程。试验结果表明:麦秸秆压缩所需要的力大于弯曲所需的力;含水率和夹具加载速度在一定范围内时,无论是在麦秸秆的弯曲试验还是压缩试验中,载荷峰值的大小与加载速度和含水率都有关,因此在设计打捆压缩成型机构时需考虑含水率与其关键机构工作转速对打捆装置的影响。     

稻秸秆编织机自动摊铺分束装置设计与试验

针对平面式草帘编织机人工摊铺秸秆上料用工量大等问题,该文通过模拟稻秸秆人工摊薄、铺放的作业过程,研制了一种与现有草帘编织机配套使用的自动摊铺分束装置。该装置采用多连杆对切机构和耙分机构,可对稻秸秆进行"对搓"摊薄、"耙分"成束铺匀,并利用ADAMS软件对关键部件进行运动分析和参数确定。样机摊铺分束及编织试验结果表明:自动摊铺分束装置铺放秸秆厚度均值小于40 mm,满足后续编织要求;与平面式草帘编织机配套使用时,当机针针织频率fz=0.8 Hz,编织速度vb=90 m/h,设定摊铺装置对切机构的工作频率ft=0.8 Hz,分束装置耙分机构的工作频率fp=1.13 Hz,测得摊铺分束过程中秸秆的分束率Fs为92.12%,漏编率Lb小于5.44‰。编织的草帘质量满足使用要求;在同一编织速度条件下,该装置的使用较传统的人工上料方式减少用工2人,可提高单机作业年均收入近8 640元。     

气力式秸秆深埋还田机输送装置设计与试验

针对合理耕层构建技术指标要求，设计了气力式秸秆深埋还田机输送装置。其主要结构参数为：输送管截面为0.2m×0.2m方形管；叶轮直径为0.55m，叶轮宽度为0.17m，进气口直径为0.26m，风机壳宽度为0.2m；螺旋轴直径为0.09m，螺旋叶片外径为0.25m，螺距为0.2m，螺旋叶片厚度为0.003m，螺旋外径与输送管内表面间隙为0.005m。通过玉米悬浮速度试验测得，长度为10cm玉米秸秆上、中、下部分悬浮速度分别为10.4、12.3、12.7m/s，平均值为11.9m/s，试验结果与仿真误差为7%。基于气固耦合理论，通过CFD-DEM气固耦合法对输送装置内的气固两相流模拟研究，表明弯角30°、转速为1800r/min时输送管道中，秸秆最小速度为5.21m/s，所对应的气流速度为17~27m/s，出口处玉米秸秆速度为6.06m/s，气流速度为2~27m/s，秸秆输送效果最佳。田间试验结果表明，气力输送装置性能参数最优组合为：风机转速1800r/min，秸秆覆盖量1.2kg/m2，叶片弯角30°。田间验证试验得深埋合格率为93.2%，有效提高了深埋质量。     

小麦秸秆全量还田下腐熟剂对下茬水稻产量及土壤的影响

旨在为稻麦轮作模式中秸秆全量还田提供有效配套措施,采用田间大区试验,开展了小麦秸秆全量还田配套腐熟剂研究。试验设3处理,分别为不施腐熟剂CK、施腐熟剂A和施腐熟剂B处理。结果显示腐熟剂A处理水稻比CK减产2.37%,B增产1.74%;A处理土壤速效NPK分别比CK增加了2.34 mg/kg、1.00 mg/kg和4.00 mg/kg,铜、锌含量下降,砷含量上升3.03 mg/kg;B处理速效NP分别比CK降低5.33 mg/kg和6.47 mg/kg,有机质减少3.66 g/kg,铜、锌、砷含量均低于CK。腐熟剂A、B均可促进土壤微生物增殖,提升整体代谢活性,增加物种多样性指数;其中A处理细菌与真菌增加明显,而B对放线菌的促进更为明显。综合腐熟剂对水稻产量、土壤理化及微生物种群和代谢特征的影响,配套腐熟剂B更利于水稻产量和土壤健康。     

秸秆还田对土壤-水稻系统中Cd迁移富集影响研究进展

中国是水稻种植大国,每年有大量的秸秆资源可被资源化利用,其中直接还田是秸秆资源化利用的常见方式之一,也是减少秸秆焚烧的有效途径。但随着中国稻田土壤重金属镉(Cd)污染的日益加剧,秸秆受到Cd污染的程度也在增加,导致水稻秸秆富集大量的重金属Cd,所以,水稻秸秆直接还田将会把秸秆中富集的Cd再次带入土壤环境;然而,秸秆腐解过程中产生大量的活性有机物,而这些有机物对土壤中重金属Cd的活性存在较复杂的影响。如何评价水稻秸秆还田对土壤-水稻系统中Cd迁移富集的影响值得深入研究。笔者介绍了目前水稻秸秆Cd污染的状况,重点总结了还田过程中对土壤理化性质,如土壤有机质、pH值以及土壤有效态Cd含量的影响。但秸秆还田在增产的同时可能会增加水稻吸收积累Cd的风险,最后提出了秸秆还田应考虑的实际问题以及未来秸秆安全利用的展望,为今后秸秆安全、资源化利用提供可参考的理论指导。     

秸秆颗粒改良剂对川西北高寒沙地土壤氮素和黑麦草生长的影响

为探明秸秆颗粒改良剂对川西北高寒沙地土壤氮素和黑麦草生长的影响,以农业废弃物(秸秆)为主要原料,复合聚丙烯酰胺、微生物菌剂和氮磷钾肥,加工成秸秆颗粒改良剂,设4个施用量水平(6,12,18,24t/hm2),以空白对照(CK0)和当地常规牦牛粪处理(CK1)为对照。结果表明:与CK0相比,秸秆颗粒改良剂和CK1均能显著增加土壤全氮、全氮密度、全氮储量和硝态氮含量,增加黑麦草株高、总根长、总根表面积、总根体积、平均根系直径和单株干重(p0.05),达到增加土壤氮素含量和促进黑麦草生长的效果。与CK1相比,秸秆颗粒改良剂处理的平均全氮含量、全氮密度、全氮储量和硝态氮含量分别增加了12.50%,22.73%,20.90%和344.56%,黑麦草地上和地下部平均单株干重分别增加了57.50%和66.86%。增施秸秆颗粒改良剂可有效增加土壤氮素含量,黑麦草各生长指标也随改良剂施用量增加呈逐渐增加的趋势。施用量超过18t/hm2时,0—10cm土层的全氮、全氮密度、全氮储量和黑麦草各生长指标差异不显著。土壤氮素指标与黑麦草单株干重存在正相关关系,其中土壤全氮、全氮储量与黑麦草单株干重的相关性最高(r≥0.90**)。随改良剂施用量增加,外源养分淋溶率呈先降低后升高的趋势,在18t/hm2处有最小值。综合考虑土壤氮素含量、外源养分淋溶率和黑麦草生长的变化,秸秆颗粒改良剂以18t/hm2为川西北沙地土壤改良的最佳施用量。     

不同水平的青贮饲料对饲喂稻草秸秆奶牛瘤胃微生物数量和微生物蛋白合成的影响

本试验的目的是确定饲粮中青贮银合欢添加水平对奶牛瘤胃微生物种群、氮平衡和微生物蛋白合成的影响。试验采用4×4拉丁方设计,选择12头初始体重为163±16 kg、带有瘤胃瘘管的奶牛,随机分为4个组,每组3个重复,每个重复1头牛。基础日粮以100%的水稻秸秆为原料,处理组分别用30%、60%和100%的青贮银合欢替代水稻秸秆,奶牛自由采食水稻秸秆和青贮银合欢,每天按照体重的0.2%补充浓缩料。结果表明,用60%青贮银合欢替代水稻秸秆组奶牛瘤胃微生物群,尤其是纤维素分解菌、蛋白分解菌和厌氧真菌的数量显著增加(P<0.05),各组对淀粉分解菌群无显著影响(P>0.05)。原生动物种群数量随日粮青贮银合欢添加水平的增加呈线性下降(P<0.05)(P<0.05)。此外,氮平衡和微生物蛋白合成均随着日粮青贮银合欢添加水平的升高而升高(P<0.05),其中以60%青贮银合欢组最高。结论:在本试验基础上,用60%青贮银合欢替代水稻秸秆可以显著提高奶牛体内的微生物数量和微生物蛋白的合成。     

NaOH协同辐照预处理提高稻草纤维素酶解转化率

为降低预处理成本,提升稻草纤维素的酶解效果,采用NaOH协同⁶⁰Co-γ射线辐照处理稻草,研究其对稻草中纤维素酶解转化率的影响,利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)分析协同预处理对稻草微观结构的影响,并通过正交试验对协同预处理条件参数进行优化。结果表明,NaOH协同辐照预处理能显著提高稻草纤维素酶解转化率,优化后的预处理条件为400 kGy辐照剂量的稻草结合2%NaOH溶液,固液比1:15,50℃条件下处理4 h,按照10 FPU·g^-1加入纤维素酶溶液,于50℃、130 r·min^-1条件下气浴恒温振荡,酶解24 h后,其稻草纤维素转化率达到78.54%±1.20%。本研究结果为农业废弃物资源能源化高效利用提供了技术支撑和理论依据。     

秸秆饲料化全细胞纤维素酶的构建及应用

为提升秸秆饲料的品质，通过构建全细胞酿酒酵母纤维素酶，探究全细胞纤维素酶用于秸秆饲料化的应用前景。通过与其他青贮菌剂对比用于秸秆饲料化发酵，比较分析全细胞酿酒酵母纤维素酶在秸秆饲料化中的应用效果。试验发酵条件设置为：发酵温度28℃，发酵时间14 d，真空厌氧发酵。结果表明：与乳酸菌发酵相比，纤维素酶与乳酸菌混合发酵的玉米秸秆铵态氮/总氮比没有明显上升（P>0.05），因此不会造成饲料中的蛋白过量分解；纤维素含量显著下降（P<0.01），相比未发酵秸秆下降15.03个百分点，比乳酸菌发酵效果提高一倍以上，与商用青贮剂发酵效果相当；半纤维素含量相比未发酵秸秆下降2.70个百分点。研究表明酿酒酵母全细胞纤维素酶与乳酸菌混合处理秸秆，可提高纤维素酶酶解效率，有效减低秸秆中纤维素、半纤维素含量，酶解产物可加速乳酸菌发酵进程，全细胞酶可增加秸秆单细胞蛋白含量，实现玉米秸秆发酵效果、营养价值和利用效率的同步提升。