玉米秸秆循环流化床气化炉气化工艺参数优化

为实现秸秆类农业生物质废弃物的高效清洁能源化转化利用,采用带有二级返料系统的循环流化床气化炉对玉米秸秆进行了气化试验。在二级返料系统开启及闭合条件下,选取空气当量比为0.20～0.35,研究空气当量比对玉米秸秆气化特性的影响,结果表明二级返料系统开启及闭合两种工况均在空气当量比为0.26时取得较优值,二级返料系统开启时具有较好的气化效果,碳转化率与气化效率最大值分别达到93.54%与77.06%。在二级返料系统开启状态下,试验研究了水蒸气配比对玉米秸秆气化特性的影响,结果表明以空气为主气化介质,辅助以水蒸气气化,可以有效改善气化燃气品质,提升气化效率。当空气当量比为0.26、水蒸气配比为0.2时,玉米秸秆空气—水蒸气气化具有较好的气化特性,燃气热值与气化效率分别达到最大值5.89MJ/m3与81.45%。典型工况条件下的焦油蒸馏馏分分析结果表明,提高气化炉反应温度,并保持一定的水蒸气气化环境,可促进焦油裂解转化。试验可为秸秆类生物质的高效清洁转化利用提供参考依据。     

不同填料原料对微生物异位发酵床处理生猪养殖废弃物效果的影响

以微生物异位发酵床填料为研究对象，研究了不同原料填料对生猪养殖废弃物的处理效果，分析了在相同条件下玉米秸秆填料与稻壳和椰壳粉混合物填料在温度、pH、含水量、微生物数量和营养成分变化上的差异。结果表明，稻壳和椰壳粉混合物更容易控制温度的变化，发酵床温度保持在25~54℃，并且其pH变化范围较小，为7.6~8.9，更接近好氧发酵的最适pH值范围。稻壳和椰壳粉混合物填料处理含水量稍低于玉米秸秆填料处理，维持在44%~64%之间。试验结束时，两个处理发酵床填料的pH、TN、TP、TK和有机质等指标均符合国家有机肥标准。     

向日葵茎秆切割阻力影响因素试验研究

针对向日葵收获机械在使用现有往复式切割器收割向日葵茎秆时存在适用性差及切割质量差等问题,在微机控制电子万能试验机上模拟直刃切刀配合的切割方式,对向日葵茎秆进行切割试验,研究刃口倾角、削切角度及斜切角度等参数改变对切割阻力和切割能量消耗的影响程度以及不同条件下向日葵茎秆的切割阻力变化规律。结果表明:1)切割速度一定,切刀刃口倾角为0°~20°时,切割阻力峰值及切割能量消耗随着刃口倾角的增大逐渐减小,滑切效果逐渐增强,当刃口倾角在20°时的切割能量消耗较其他角度小。2)切割速度一定,削切角为0°~45°时,切割阻力峰值与切割能量消耗先逐渐减小而后急剧上升,削切角为15°时,切刀对向日葵茎秆的切割阻力和切割能耗较小。3)切割速度一定,斜切角度为0°~60°时,切割阻力峰值和切割能耗先逐渐减小而后迅速增大,斜切角为30°时,其切割阻力和切割能耗最小。     

白云石基多孔陶瓷负载Al2O3催化生物质热解试验

针对生物质热解催化剂煅烧白云石存在机械强度低、容易破碎的问题,提出以白云石和石英砂作为陶瓷主要骨料,烧制后经浓度0. 3、0. 5、1. 0 mol/L Al_2(SO_4)_3溶液处理,制成具有较高机械强度的白云石基多孔陶瓷;以制备的负载Al_2O_3的白云石基多孔陶瓷为催化剂,在水平管式炉上开展玉米秸秆粉催化快速热解试验。结果表明:当白云石与石英砂配比分别为30:70、40:60、45:55、50:50时,随着白云石所占比例的增加,生物油的产率先增大、后减小,生物炭的产率则先减小、后增大,当配比为40∶60时,存在生物油最大产率36. 85%,生物炭最低产率25. 11%。随着Al_2(SO_4)_3溶液浓度的提高,生物油的产率不断减小,生物炭的产率先减小、后又增大,与未经Al2(SO4)3溶液处理相比,生物油产率的降低幅度分别为10. 69%、15. 33%、21. 55%。生物油中醇类物质的相对含量略有增加,酮类、酸类、醛类物质的相对含量逐渐减小,但与不使用催化剂、未经Al_2(SO_4)_3溶液处理时相比,酚类物质的相对含量有显著提高,表明Al2O3的存在有利于酚类物质的生成。热解所产生的不可冷凝生物气主要成分为CO、CO_2、CH_4、H_2,其中CO_2的体积分数最高,约占63%,其次是CO,约占32%。加入制备的白云石基多孔陶瓷后,CO_2、CH_4和H_2的体积分数提高,CO的体积分数降低。     

Screening of antagonistic Trichoderma strains and their application for controlling stalk rot in maize

Maize is one of the major crops in China, but maize stalk rot occurs nationwide and has become one of the major challenges in maize production in China. In order to find an environment-friendly and feasible technology to control this disease, a Trichoderma-based biocontrol agent was selected. Forty-eight strains with various inhibition activities to Fusarium graminearum, and Fusarium verticillioides were tested. A group of Trichoderma strains(DLY31, SG3403, DLY1303 and GDFS1009) were found to provide an inhibition rate to pathogen growth in vitro of over 70%. These strains also prevented pathogen infection over 65% and promoted the maize seedling growth for the main root in vivo by over 50%. Due to its advantage in antifungal activity against pathogens and promotion activity to maize, Trichoderma asperellum GDSF1009 was selected as the most promising strain of the biocontrol agent in the Trichoderma spectrum. Pot experiments showed that the Trichoderma agent at 2–3 g/pot could achieve the best control of seedling stalk rot and promotion of maize seedling growth. In the field experiments, 8–10 g/hole was able to achieve over 65% control to stalk rot, and yield increased by 2–11%. In the case of natural morbidity, the control efficiency ranged from 27.23 to 48.84%, and the rate of yield increase reached 11.70%, with a dosage of Trichoderma granules at 75 kg ha~(-1). Based on these results, we concluded that the Trichoderma agent is a promising biocontrol approach to stalk rot in maize.     

魔芋软腐病及其防治研究进展

软腐病是魔芋灾难性病害，其防治工作是生产中必不可少的技术环节。对魔芋软腐病防治的研究主要集中于化学防治、生物防治、农业防治与植物基因工程技术的应用等方面，已取得了一些进展。本研究通过对魔芋软腐病与其各种防治方式进行综述，旨在为生产中进行综合防治、降低发病率提供方法上的参考。     

玉米穗茎兼收割台切碎装置参数优化

针对玉米穗茎兼收割台的需求，设计了一种横置滚筒式茎秆切碎装置，并对其切碎性能及割台摘穗性能进行了试验研究。通过对切碎装置工作原理的分析，确定在拉茎速度与切碎滚筒转速比值一定的条件下，以机器作业速度、动刀切割前角、切碎滚筒转速为自变量，以玉米果穗损失率、籽粒破碎率、籽粒损失率、茎秆平均切段长度和几何标准差为试验指标，利用Box-Benhnken Design中心组合试验设计原理，进行了3因素3水平正交旋转组合田间试验，利用Design-Expert软件对试验结果进行了响应面分析和回归分析，得到试验指标与试验因素间的数学模型。试验结果表明：机器作业速度和切碎滚筒转速与5个试验指标有二次非线性关系，动刀切割前角仅与茎秆平均切段长度、几何标准差有二次非线性关系，因素的交互项中仅机器作业速度与切碎滚筒转速的交互项对籽粒破碎率、茎秆平均切段长度有显著影响。对切碎滚筒转速进行圆整，得到最优参数组合为：机器作业速度为1.35m/s，动刀切割前角为52°，切碎滚筒转速为1350r/min，此时果穗损失率为1.1%，籽粒破碎率为0.23%、籽粒损失率为0.74%、茎秆平均切段长度为30.73mm、几何标准差为1.28。与田间试验结果对比可知，回归模型有很好的可靠性。将最优组合试验结果与优化前的参数组合（机器作业速度为1.11m/s，动刀切割前角为53°，切碎滚筒转速为1657r/min）得到的结果进行比较可知：优化后较优化前果穗损失率降低0.4%，籽粒破碎率降低0.784%，籽粒损失率降低1.318%，茎秆平均切段长度缩短12.20mm，几何标准差减少0.34。优化后试验指标低于标准规定的指标值，满足设计要求。     

斑割复合体BC1材料性状的遗传变异与相关分析

探讨斑茅割手密复合体后代叶片性状与单茎性状的关系,为挖掘斑茅、割手密农艺性状的优异基因提供理论依据。对斑茅割手密复合体GXASF108-2-28分别与甘蔗品系GT05-164和GT05-3279杂交获得的BC1后代及亲本共15个材料伸长期蔗叶性状(绿叶数、总叶数和绿叶面积)和单茎性状(株高、茎径和单茎重)进行比较分析。结果表明,两个组合后代在绿叶数、株高、茎径及单茎重上都有超越双亲或亲本之一的优势。绿叶面积在6个数量性状中遗传变异最大,且与株高和单茎重呈极显著正相关,其可作为斑割后代产量相关性状的间接选择指标。聚类分析表明,16份材料可以分为4大类,Ⅰ类材料12-A6-1、12-A6-3、12-A6-5、12-A6-25和12-A6-27绿叶面积大,总体表现较佳,是进一步研究利用的重点材料。     

异速对辊式玉米秸秆粉碎还田装置设计与试验

针对玉米秸秆量大、韧性强,导致还田后秸秆粉碎不均匀影响后续整地和播种等问题,该研究提出了一种异速对辊及动态双支撑形式的玉米秸秆粉碎还田方式,并研制了相应的玉米秸秆还田装置,主要由捡拾粉碎单元、对辊滑切支撑单元、支撑板和机壳等组成。在异速动态双支撑条件下,通过对作业过程中玉米秸秆动力学分析和秸秆漏捡面积分析,对捡拾粉碎刀和对辊滑切支撑刀进行设计,建立了影响秸秆粉碎合格率的数学模型。以捡拾粉碎刀转速、L型甩刀折弯角、L型甩刀刃口长度和滑切支撑刀滑切角为因素,秸秆粉碎合格率为试验指标进行Box-Behnken试验。田间试验结果表明:当滑切支撑刀滑切角45°、捡拾粉碎刀转速1 700 r/min、L型甩刀刃口长度45 mm和L型甩刀折弯角40°时,玉米秸秆粉碎合格率为92.58%,与预测值误差5%,满足国家标准要求。该研究提出的秸秆粉碎还田方式和研制的秸秆粉碎装置为玉米秸秆粉碎还田机设计和优化提供新的方案和技术支撑。     

秸秆还田配施腐熟剂对砂性土壤性质及滴灌玉米生长的影响

为探究秸秆还田配施腐熟剂对宁夏扬黄灌区土壤改良和玉米增产的效应,在秸秆还田条件下施用3种不同腐熟剂[生物秸秆速腐剂(SR+BS)、EM菌秸秆腐熟剂(SR+RJ)、有机废物发酵菌曲(SR+OW)],以秸秆还田不施腐熟剂处理为对照(CK),研究其对秸秆生物失重率、砂性土壤理化性状和滴灌玉米生长及产量的影响。结果表明,3种腐熟剂均能有效促进玉米秸秆腐解,其中SR+RJ的秸秆腐解程度最佳,翻埋130 d后其秸秆生物失重率为49.9%,SR+OW和SR+BS次之,3种处理分别较CK显著提高7.1、5.7、5.2个百分点。SR+RJ对改善0~40 cm土层土壤容重效果最佳,较CK显著降低4.2%,同时显著提高了耕层土壤有机质和速效养分含量及生育中后期土壤贮水量,SR+OW和SR+BS次之。施用秸秆腐熟剂能明显促进玉米生育中后期植株生长,其中SR+RJ最佳。SR+RJ和SR+OW对玉米增产增收效果最明显,分别较CK显著增产26.9%、23.4%,显著增收28.8%、23.4%。可见,秸秆还田配施腐熟剂可有效促进玉米秸秆腐解,改善土壤理化性质,促进玉米生长发育,显著提高作物产量与经济效益,以EM菌秸秆腐熟剂效果最佳。本研究为宁夏扬黄灌区还田后促进秸秆腐熟和砂性土壤培肥及玉米高产提供了技术参考。