玉米秸秆纤维素提取及半纤维素与木质素脱除工艺探讨

为了获取优质的纤维素,以玉米秸秆为原料,通过对纤维素提取工艺的探讨,确定了既能保持纤维素提取量,又可较多脱除半纤维素和木质素的工艺条件。试验结果表明,在NaOH溶液的质量分数为5%、反应温度为55℃、反应时间为1.5 h条件下,半纤维素的脱除率达到92.82%;在NaClO2溶液浓度为9.5 g/L、处理温度75℃条件下,木质素脱除率达到64.32 %。在此工艺条件下,玉米秸秆纤维素含量达到70.12%。     

碱性双氧水处理对玉米秸秆营养价值的影响

用 1 % ,4% ,8% ,1 2 5 % 4种浓度的碱性双氧水处理玉米秸秆。研究表明碱性双氧水处理显著改变秸秆NDF和半纤维素含量 (P <0 0 5) ,极显著改变秸秆纤维素、ADF和木质素含量 (P <0 0 1 )。羊粪液替代瘤胃液作两级离体消化试验结果表明 ,秸秆干物质消化率得到显著提高 (P<0 0 5)。8%浓度的碱性双氧水处理 ,使秸秆木质素含量降低 46 43% (5 85 %vs1 0 92 % ) ,干物质消化率提高 1 1 1 93 % (2 8 42 %vs1 3 41 % ) ,对提高秸秆营养价值最有效     

我国玉米骨干自交系秸秆纤维品质分析

通过对我国20世纪60年代以来应用广泛的27份骨干亲本自交系的秸秆纤维成分研究,结果显示自交系秸秆纤维品质中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、纤维素(CELLU)、半纤维素(HCELLU)和木质素(ADL)平均含量分别为47.657%、24.551%、21.096%、20.906%和3.776%;不同自交系间秸秆NDF、ADF、CELLU和ADL含量呈显著或极显著差异,HCELLU无显著差异性;各纤维组分含量之间具有显著或极显著相关性;不同年代间自交系秸秆纤维品质NDF、ADF、CELLU、和HCELLU含量有相似的变化规律,即20世纪90年代初至今各组分含量较高;ADL含量在不同年代自交系秸秆中含量变化不大。     

稻田肥料减施对小麦秸秆腐解规律的影响

以稻田肥料等量减施为背景,研究小麦秸秆在腐解过程中秸秆残余率、氮、磷、钾以及纤维素类碳水化合物的累积释放率和平均释放速率。全氮采用H₂SO₄-H₂O₂消煮-蒸馏法,全磷采用钼锑抗比色法,全钾采用火焰光度计法测定,纤维素、半纤维素、木质素采用分光度计比色法进行测定。计算秸秆的残余率、物质累积释放率、物质平均释放率,并采用修正后的Olson指数衰减模型对秸秆的腐解动态进行拟合。结果表明,施肥会促进小麦秸秆在稻田中的腐解、秸秆残余率的降低,采用修正后的Olson指数衰减模型对秸秆腐解进程的模拟显示,CK和F₅₀处理下秸秆腐解50%的理论预测时间比CK₀处理分别缩短22天和12天,CK和F₅₀处理下秸秆腐解95%的理论预测时间比CK₀处理分别缩短95天和59天,施用肥料可促进秸秆中氮、磷、钾及纤维素类碳水化合物的累积释放率和平均释放速率,其中,肥料减施对钾素累积释放率影响最小,秸秆中氮磷钾养分前期的平均释放速率相对较快,纤维素、半纤维素和木质素的秸秆释放周期较长。稻麦轮作系统中,施用肥料可促进小麦秸秆的氮、磷、钾及纤维素类碳水化合物的累积释放率和平均释放速率。研究结果可为小麦秸秆肥料化利用提供理论支持。     

无机营养元素对小麦秸秆降解菌降解效果的影响

为了研究不同无机营养元素对秸秆降解菌株降解效果的影响,对8种大量元素和微量元素的无机盐进行单因素、多因素组合摇瓶试验,以确定2种降解菌降解小麦秸秆的最佳无机营养条件,并进一步对其在不同pH和时间内的降解效果进行探究。结果表明：菌株DG75B的最佳无机营养元素及用量为Ca 0.005%、Mg 0.015%、Mn 0.0005%、Fe 0.0005%、Mo 0.0005%,在最佳无机营养条件培养下,接种处理5天小麦秸秆失重率达到40.59%,比对照CK高10.29%,最适降解秸秆的pH 6~7左右。菌株LYZ22的最佳无机营养及用量为Ca 0.01%、Mg 0.03%,最适pH 6左右,摇瓶条件下,秸秆失重率及其各组分变化均为先缓慢后加速,在40天内处理TE_strain全秸秆失重率达到43.19%,比T_strain提高了16.07%,秸秆纤维素、半纤维素和木质素降解率分别是43.18%、54.77%、22.96%,与T_strain相比分别提高了17.29%、15.36%、11.28%。盆钵条件下,秸秆失重率及其各组分变化为先快后慢,60天内TE_strain全秸秆失重率为48.48%,比T_strain提高21.88%,秸秆纤维素、半纤维素和木质素降解率分别是48.27%、51.41%、13.83%,与T_strain相比分别提高了17.95%、26.52%、15.81%。     

红麻秸秆高效预处理方法的选择

利用地球上储量最大的可再生的植物纤维质转化制备燃料乙醇,对于减少温室效应,缓解能源紧张,提高环境质量具有重大意义。红麻是一种传统的速生高产的纤维作物,为提高红麻纤维质的糖转化率,采用H2O、H2SO4、NaOH溶液（121℃,60 min）或白腐真菌P. sajor-caju固态培养的方法,对红麻秸秆进行预处理,比较了后续的纤维素酶催化红麻秸秆水解的纤维素转化率。结果表明,NaOH预处理样品的纤维素转化率达到82.24%,说明碱性预处理比较适合于红麻秸秆。微生物法预处理能有效去除红麻秸秆的木质素,提高样品的纤维素转化率,但耗时较长,糖分有所损失,可作为辅助预处理方法。     

预处理对稻草秸秆纤维素酶解产糖及纤维素木质素含量的影响

采用酸处理、碱处理和机械粉碎3种方法对稻草秸秆进行预处理。探讨3种预处理方法对稻草秸秆酶解产糖以及纤维素、木质素含量的影响。结果表明,3种预处理都可以较为有效地提高稻草秸秆的酶解产糖率。经酸处理、碱处理和机械粉碎处理后,稻草秸秆的最高酶解产糖率分别为9.25%,33.16%和10.64%,分别约为对照的3.4倍、12.0倍和4.0倍。酸处理和碱处理可以去除部分杂质,达到纯化稻草秸秆的目的,提高纤维素酶的作用底物——纤维素的比例,从而提高酶解产糖率;而机械粉碎则主要是通过提高酶反应的接触面积来达到提高酶解产糖率的作用。     

碱处理对甜高粱秸秆渣组成结构及酶解糖化效果的影响

以甜高粱品种M81为试验材料,以清洗烘干后未经处理的甜高粱渣为对照,在常温、高温高压、微波条件下Ca(OH)₂和常温条件下NaOH处理甜高粱秸秆渣,调查处理后甜高粱秸秆渣木质纤维素组成结构及纤维素酶酶解糖化情况。结果表明,采用的4种处理都能有效地改变甜高粱渣木质纤维素组成结构,其中氢氧化钠常温长时间处理对于木质素与半纤维素的溶降效果最好,3种石灰处理对半纤维素的溶解也均有一定作用。扫描电镜观察石灰高温高压与氢氧化钠常温两种处理对于木质纤维素结构的改变不同,前者木质纤维素表层木质素结构被侵蚀严重,呈破碎状附着在纤维素表面,内部纤维结构仍紧密排列,后者木质纤维素束状结构溶胀降解,表层木质素成分被大量去除,被包裹的纤维素组分显露,纤维素网断裂且纤维素表面出现许多小孔。经这4种方式处理后的甜高粱渣,木质纤维素中纤维素与半纤维素经纤维素酶酶解糖化,葡萄糖和木糖产物浓度都有所提高,分别达到对照的1.5、2.1、1.9、4.2倍和3.1、5.0、4.9、2.4倍;木质纤维素纤维组分的直接转化率与相对转化率的含义与计算方法不同,两种计算方式对于甜高粱木质纤维素生物质原料预处理方式的选择和效果的综合评价具有指导意义。     

粗糙脉孢菌NC-3菌株对水稻秸秆降解的影响

为了明确粗糙脉孢菌NC-3菌株在水稻秸秆还田上的应用潜力，采用室内培养和盆栽试验相结合的方法，分析NC-3菌株在水稻秸秆上的定殖，对水稻秸秆降解，纤维素、半纤维素、木质素、总酚酸含量以及油菜发芽率和成苗率的影响。结果表明，NC-3菌株能在灭菌的水稻秸秆上迅速定殖(72 h长满菌丝和孢子)。相比无菌水，培养7,14,21 d, NC-3菌株处理的水稻秸秆降解率分别提高2.3,7.3,3.2百分点；秸秆纤维素、木质素以及总酚酸含量分别下降2.0,10.7,10.4百分点，0.7,0.9,1.3百分点和7.6%,6.9%,6.4%。NC-3菌株对水稻秸秆、纤维素、木质素和总酚酸的降解作用主要发生在培养的前14 d(0～14 d),对半纤维素的降解作用在培养14 d后逐渐增强。添加水稻秸秆会显著降低油菜发芽率和成苗率，且随秸秆用量的增加抑制作用增强，但接种NC-3菌株能显著提高油菜发芽率和成苗率(相比无菌水，分别提高3.3,9.7百分点)。总之，接种脉孢菌NC-3菌株能有效加快水稻秸秆降解和酚酸类物质转化，可有效提高油菜发芽率和成苗率。     

种植密度对2个青稞品种抗倒伏及秸秆饲用特性的影响

种植密度是影响青稞抗倒伏和秸秆饲用特性的重要因子。以抗倒伏品种昆仑14号和倒伏品种门源亮蓝为试验材料,比较研究种植密度对这2个品种生长发育、抗倒伏特性和秸秆饲用特性的影响。结果表明,种植密度对2个品种的抗倒伏和秸秆饲用特性的影响存在差异。随着种植密度的增加,昆仑14号根长、根体积、根数和根干重先增后降,茎粗和壁厚依次下降;门源亮蓝根系和茎秆相关指标则随种植密度增大而下降。昆仑14号抗倒伏相关指标先增后降,但整个生育期未发生倒伏;门源亮蓝各指标均显著降低,诱发倒伏现象提前发生,致使倒伏率增大、倒伏程度加剧。昆仑14号茎秆中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、半纤维素、纤维素和木质素等化学成分含量随密度增加先增后降,门源亮蓝各成分含量呈下降趋势,相对饲喂价值随密度增加呈现增高的趋势。综合抗倒伏特性与秸秆饲用特性,昆仑14号最佳种植密度为375×104株hm^-2,门源亮蓝粮饲兼用时适宜密度为300×104～375×104株hm^-2。     

不同处理对黄瓜种子萌发的影响

研究不同酸碱性溶液浸泡、不同光照变化、不同低温冷冻、不同温度水浴和不同时间超声波处理对‘伯乐一号’黄瓜种子萌发的影响。采用双层滤纸培养法对处理后的种子进行培养,观察记录种子的发芽势、发芽率和发芽指数,并对数据进行统计分析。实验显示,pH 9碱性溶液浸泡、持续黑暗处理、 48 h冷冻处理、30℃水浴处理和20 min超声波处理均可以提高‘伯乐一号’黄瓜种子发芽率;其中以48 h冷冻处理的‘伯乐一号’黄瓜种子发芽率最高,达到89.33%。总结出‘伯乐一号’黄瓜种子萌发的最适处理方法,对生产实践中有效促进其种子萌发及人工栽培具有重要的指导意义。     

蔷薇种子的萌发与休眠的研究

蔷薇种子的种壳约占种子风干重的80%左右。种子的透水性良好。浓硫酸处理后,可以使种壳重量减轻30%左右。种壳变薄为种子的萌发提供了有利的条件;有些种类可进一步采用干——湿裂口处理。使种壳出现裂纹。无论以硫酸或是裂口处理,其目的都在于增强种子的透气性。处理后的种子经过一冬层积后,发芽率可达40%～80%,而对照种子则发芽极少甚至颗粒不发。     

无核黄皮脱苦工艺探索

以郁南无核黄皮作为原料,分别用糖化酶和超声波对无核黄皮进行脱苦处理,以总黄酮的去除率为评价脱苦的指标,探究无核黄皮脱苦工艺。结果表明,在酶添加量0.25%,酶作用时间4 h时的无核黄皮脱苦率达69.8%;在pH值6,超声时间90 min,料液比1∶1 (g∶m L)条件下,无核黄皮脱苦率达65.8%。     

披针叶茴香种子萌发的研究

披针叶茴香种子解剖表明，胚乳丰富，胚微小。种水透水性良好，经3.5个月层积处理，发芽率（或出苗率）能达到72％－78％。药剂处理结果显示，KNO3处理效果好于GA3，尤其是种子与拌有0.2%KNO3的湿沙相混后，在室外冷变温层积3.5个月的效果最好，出苗率高达96％，而春播干种子的出苗率只有3％。种子萌发的适宜温度为25℃和30℃。     

新疆奶花芸豆不同处理的抗氧化活性研究

通过对总抗氧化活性、抑制羟自由基能力、抑制超氧阴离子能力的实验,研究55℃热处理和不同时间发芽处理对新疆奶花芸豆抗氧化能力的影响,并通过测定不同处理的总酚含量变化,讨论了总酚含量与抗氧化能力的相关性。结果表明,55℃热处理芸豆的总酚含量、总抗氧化活性、抑制羟自由基的能力分别增加了18.1%,7.6%,17.3%,对芸豆抑制超氧阴离子的能力没有提高作用;发芽处理各样品的总酚含量与抗氧化活性没有显著的正相关性;在发芽24h和96h,总酚含量及抗氧化能力会出现2个峰值。     

不同处理方法对9种葱属种子萌发的影响

葱属作物具有较高的营养价值和经济价值,为了更好地保护和开发这一经济作物,笔者通过西安植物园的国际种子交流通道,从世界其他植物园收集葱属种子8种,以该休眠种子为材料,研究浓H₂SO₄、PEG和低温层积处理对种子萌发的影响,以期筛选出较佳的萌发处理方法。结果表明：各处理对葱属植物种子萌发率的影响不同,浓H₂SO₄处理5 min和15% PEG浸种6 h,可明显促进参试种子萌发,其中,浓H₂SO₄处理下有4种参试种子萌发率大于80%,PEG处理下仅有1种参试种子的萌发率达到80%。低温层积处理下,只有6种参试种子萌发,萌发率介于7%~64%。而在对照处理下,仅有4种参试种子萌发,且萌发率介于12%~57%。比较3种处理,本研究认为浓H₂SO₄处理的效果最好,可以有效提高葱属植物种子的萌发率。需要指出的是,本研究中部分葱属植物种子对浓H₂SO₄和PEG等处理的响应较弱,这可能是与种子的休眠原因和休眠类型有关,本研究团队将继续深入研究提高葱属种子发芽率的高效措施。     

龙蒿种子发芽特性研究

龙蒿种子的适宜浸种时间为1 h,适宜的催芽温度为25~28℃,在光照条件下催芽效果好。在20℃的条件下,以5℃低温处理72 h的发芽势、发芽率、发芽指数最高;而在30℃的条件下,以5℃低温处理8 h的各项发芽指标最高。     

矿区复绿植物猪屎豆种子硬实率与萌发特性的研究

采用不同方法对猪屎豆种子进行处理,并测定了种子的硬实率、吸水率和发芽率.结果表明:猪屎豆种子有较高的硬实率,砂纸摩擦5 min可显著提高种子的吸水率;砂纸摩擦1～7 min均可提高种子的萌发率,摩擦5 min的发芽率达36％,而未摩擦种子发芽率只有11.3％.丙酮处理种子1、2、3、4h不能提高种子的发芽率,时间越长,种子的发芽率越低;过氧化氢处理对种子的催芽没有显著的效果;摩擦后种子在室温(10 ～27℃)、15、25、30、35℃条件下均能萌发;光照对种子的萌发没有显著的影响,说明猪屎豆种子是中光种子.     

珍稀树种花榈木种子休眠破除方法研究

为了破除花榈木种子的休眠,对花榈木种子进行药剂处理、混沙湿藏处理以及激素十混沙湿藏处理,对处理后的种子进行发芽试验,测定种子的发芽指标,并测定混沙湿藏不同阶段种子内部脱落酸、赤霉素、酸性磷酸酯酶、淀粉酶、蛋白酶、ATP等指标的变化.结果表明:激素十混沙湿藏处理的种子萌发效果优于混沙湿藏和药剂处理.用500 mg/L赤霉素浸泡花榈木种子12 h,再低温(4℃)混沙湿藏45 d是破除花榈木种子休眠的最佳方法,其发芽开始时间、结束时间和高峰期分别比不处理的种子提早10,17d和14d,发芽率、发芽势分别比对照提高36.6％、32.7％.混沙湿藏处理的花榈木种子的酸性磷酸酯酶、淀粉酶和蛋白酶活性、GA3和ATP含量随着混沙湿藏的时间延长而增加,ABA含量则随着混沙湿藏时间的延长而减小,混沙湿藏对破除花榈木种子休眠起关键作用.     

水松扦插繁殖体系研究

水松是中国特有的珍稀濒危孑遗植物,目前对其保护主要通过人工栽培以恢复种群规模。建立有效的水松扦插繁殖体系,可为其规模化生产提供技术保障,对其种质资源保存和种群扩大具有重要意义。运用不同条件进行水松扦插繁殖试验,探讨不同激素种类、激素浓度、处理时间、扦插基质及插穗的选择等因素对水松扦插生根率及生根性状的影响。结果表明,ABT1处理的插穗生根率明显高于其他激素,浓度为150 mg/L ABT1处理后生根率最高可达36.94%;不同浸泡时间对插穗生根率影响不同,浸泡2 h后生根率最高;泥炭土:珍珠岩(2:1)混合基质条件下,生根率最高,生根性状指标优于其他基质;侧枝及顶芽是影响水松插穗生根率的重要因素;春季扦插生根率明显高于秋季。总结得出水松扦插繁殖的最佳技术组合,生根率可达39.89%,研究结果可为水松种群的保护和人工培育管理提供科学依据。