稻壳连续炭化装置研究

以稻壳为原料针对自行设计的连续炭化装置进行了热解试验和研究。连续炭化系统的3大系统组成:机械部分、加热部分和冷却部分。每一部分都对热解过程产生很大的影响。本试验装置在螺旋输送研究的基础上同时考虑炭化过程的特殊性将加热部分分为3段,即干燥段、干馏段、析出段。通过冷态和加热的试验分别验证了此装置对于物料输送和炭化的效果,得到了令人满意的试验结果,表明该装置具有很好的应用前景。     

基于水合物技术的酶溶液浓缩实验系统研究

溶液的水合物浓缩技术是水合物分离技术的一个重要分支。水合物法浓缩过程类似于冷冻浓缩过程,但比冷冻浓缩更加经济。目前国内外对水合物法浓缩溶液的尝试性研究多集中于浓缩果汁,而很少对于浓缩酶溶液的研究。文章介绍了一套水合物法浓缩酶溶液的实验系统,包括供气、温控、反应、动力和数据采集五个系统,并做了初步的实验研究以验证这套系统的可靠性。实验结果表明,水合物在-3℃时大量生成,说明该套实验系统设计合理,能够满足实验要求。     

生物有机肥和土壤调理剂对烤烟生长发育和产、质量的影响

为有效防治烟草青枯病、提高烟叶品质,采用田间试验,研究了单施土壤调理剂（T2）、单施含有烟草青枯病拮抗菌的生物有机肥（T3）、土壤调理剂与生物有机肥混合施用（T4）对烤烟农艺性状、烤烟病害发生及烤烟产、质量的影响。结果表明,与当地常规施肥（CK,T1）相比,T2、T3、T4处理烤烟产值分别增加9.1％、8.9％、7.6％,上等烟比例分别提高了2.6％、3.4％和3.6％;T3和T4处理的烟株青枯病、花叶病病情指数分别较 T1处理降低22.8％和26.3％、56.9％和35.0％。通过施用土壤调理剂调节土壤酸碱性和利用生物有机肥提高土壤微生物活性,可有效促进烟株的生长发育,提高烟株的抗病性和烤后烟叶品质。     

不同农艺措施处理对烟草根际微生态的影响

为探究烟株根际微生态环境与青枯病发生的关系,在烟草青枯病发生典型的植烟区采用常规地膜覆盖、稻草覆盖、地膜覆盖并开深沟3种农艺措施处理,研究不同农艺措施处理对土壤根际微生物、土壤养分及烟株病害发生情况的影响。结果表明,与常规地膜覆盖相比,稻草覆盖和开深沟两种农艺措施均可促进植物根际的物质代谢,使土壤根际的微生物数量显著增加。同时也可提高烟株对土壤养分的利用率,为植物提供更多的营养物质,使植株处于良好的生长状态。其青枯病发病率分别比常规地膜覆盖处理降低了27.22、16.11个百分点,病情指数分别降低了18.27、9.32。     

汽爆玉米秸秆酶解时表观酶活及物料理化性质的变化

为推动汽爆玉米秸秆生产丁醇的工业化进程,从工程实际出发,针对汽爆玉米秸秆酶解过程进行研究,考察酶解液糖浓度、纤维素酶表观酶活以及搅拌器搅拌功率的变化,并利用显微镜、电镜、X-ray、以及粒度分布仪对酶解反应过程中物料物理化学性质的改变进行表征。结果表明：随着酶解反应的进行,酶解液糖浓度从初始的0持续增加到56.25 g/L,搅拌功率持续降低,由反应初期的32.3 W降低至反应后期的5.2 W,且都是在1 h内变化最快;纤维素酶表观酶活则表现为先降低后增加,然后再降低的趋势;在酶解过程中固体颗粒粒度呈现降低的趋势,比表面积逐渐增加,结晶度和微晶尺寸也有所降低,颗粒内部空腔增多。该研究为秸秆丁醇工业化提供参考。     

基于注入截面法的颗粒饲料离散元模型参数标定

采用离散元法进行颗粒饲料后喷涂、冷却、输送、仓储、饲喂等关键环节的工作过程仿真分析时,需要建立颗粒饲料离散元模型并通过测定休止角来标定离散元参数,用以测定休止角的传统装置与方法,存在样品用量多、测定繁琐的情况。本文提出了一种基于注入截面法的休止角测定装置与方法,通过颗粒堆积体截面的轮廓线直接获取休止角,从而进行休止角的模拟与测定。建立与颗粒饲料形态相近的离散元模型,借用GEMM(Generic EDEM material model database)数据库获得离散元模型参数范围。以滑动摩擦因数X1、碰撞恢复系数X2和滚动摩擦因数X3为试验因素,以颗粒饲料堆积休止角Y1为评价指标,按照3因素5水平正交旋转组合设计试验方法,利用DesignExpert 8.0.6软件回归分析法和响应面分析法,建立了3个因素以堆积休止角为评价指标的数学模型。以颗粒饲料休止角真实测得值为目标,对回归模型进行寻优,得到优化后的标定参数组合:颗粒饲料间滑动摩擦因数为0.41,碰撞恢复系数为0.53,滚动摩擦因数为0.08。以此优化解进行仿真试验,结果显示预测休止角为29.43°±0.70°,误差为3.1%,休止角仿真和试验在堆积角度和形态上相似度较高。结果表明了基于注入截面法的颗粒饲料离散元建模与休止角测定试验的有效性和可行性。     

轮作与连作对烟田土壤微生物区系及多样性的影响

为探讨轮作与连作对烟田根际土壤微生物群落的影响,采用实验室微生物培养联合微生物高通量测序技术,分析了玉米-烤烟轮作和烟叶连作对烟株根际土壤微生物数量、群落结构及其多样性的影响。研究结果表明,轮作烟田根际土壤中可培养细菌和放线菌数量均高于连作烟田根际土壤,但真菌数量低于连作烟田。土壤高通量测序结果表明,轮作烟田根际土壤真菌和细菌群落多样性均高于连作烟田;在烟株的生长过程中,轮作和连作烟田在旺长期和成熟期微生物群落相似度降低。相较于黑胫病/根腐病/根结线虫发病率较高(36. 67%)的连作烟田来说,轮作烟田发病率较低(0%),进一步分析真菌和细菌群落结构发现,轮作烟田根际土壤中拮抗菌如Sphingomonas (鞘脂单胞菌属)、Pseudomonas (假单胞菌属)、Aspergillus (曲霉属)等相对丰度均高于连作烟田,而连作烟田根腐病病菌Pythium (腐霉属)丰度较高。     

基于多样性测序对健康与易感病烟田根际 土壤微生物群落分析

为明确根际土壤微生物群落与根际土壤环境因子的关系,通过多样性测序研究健康烟田与易感病(黑胫病和根结线虫病混合发性)烟田根际土壤微生物群落特征。结果表明,易感病烟田根际土壤微生物群落的Alpha多样性指数显著低于健康烟田;烟田土壤细菌群落在属水平上共检测出687类,其中健康烟田共620类,易感病烟田共560类,而土壤真菌群落在属水平上共检测出123类,其中健康烟田共107类,易感病烟田共103类;病原菌枝孢霉(Cladosporium)、镰刀菌属(Fusarium)、Boeremia在易感病烟田土壤真菌群落的相对丰度高,拮抗菌链霉菌属(Streptomyces)、芽孢杆菌(Bacillus)、类芽孢杆菌(Paenibacillus)在健康烟田微生物群落的相对丰度高;根际土壤的有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾含量在健康烟田中高。因此,健康烟田根际土壤的微生物多样性、病原菌和生防菌丰度、土壤p H值和养分含量都高于易感病烟田;土壤p H值、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾与烟田根际土壤微生物群落的相关性较大。     

施用解淀粉芽孢杆菌对烟株生长和根际土壤微生物区系的影响

为进一步提高烟叶品质及产量,研究了施用解淀粉芽孢杆菌生物菌剂对烟株根际土壤微生物区系、烟叶农艺性状以及产量、质量的影响。结果表明,施用生物菌剂(处理T)和未施用生物菌剂(对照C)烟田根际土壤中可培养微生物数量随着烟株生长均呈现先增加后减少的趋势,细菌和放线菌数量在团棵期达到最大,而真菌数量在旺长期达到最大。宏基因组微生物分类测序结果表明,施用生物菌剂对土壤微生物群落结构产生一定的影响,特别是在属水平上。Sphingomonas(鞘氨醇单孢菌属)作为降解土壤有毒物质最有效的细菌属,成熟期处理T比对照C高15.53%;Gibberella(赤霉菌属)作为促进植物生长的真菌属,旺长期处理T比对照C高1 058.60%,且这个时期烟株的农艺性状也表现为处理T优于对照C。处理T烟叶产值比对照C高77.69%。可见,通过施用解淀粉芽孢杆菌菌剂可以改善土壤微生物结构、提高有益菌的含量,改善烟草的农艺性状,进而提高烤烟的产量。     

赤霉素高产菌株选育及其固态发酵研究进展

目前,工业大规模赤霉素生产采用液体深层发酵技术,但存在成本高、能耗大、环境不友好等突出问题。选育赤霉素高产菌株是提高赤霉素产量、降低生产成本的重要手段。同时,固态发酵技术以其独特优势在近30 a来重获关注,赤霉素固态发酵研究因此取得很大进展。综述了赤霉素产生菌的单一诱变、复合诱变、原生质体诱变手段,以及筛选稳定高产突变株的方法,总结了赤霉素固态发酵培养基种类以及固态发酵控制条件,并展望赤霉素固态发酵的巨大潜力。