猪粪沼渣用作育苗基质的效果研究

为探究猪粪厌氧发酵沼气工程沼渣用作育苗基质原材料的可行性,以玉米、黄瓜、水稻为供试作物,将沼渣与草炭、蛭石按一定体积比混配为不同配方的育苗基质,布置穴盘育苗试验研究不同配方基质对作物幼苗生长的影响,通过综合评价得出不同作物育苗基质的沼渣适宜施用比例.试验以传统育苗基质(草炭:蛭石=60:40)为对照(CK),用沼渣代替...     

生物炭对沼渣堆肥理化性状及微生物种群变化的影响

【目的】近年来沼气工程发展迅速,沼渣的合理利用成为制约沼气工程发展的瓶颈。本文通过试验探讨了添加生物炭制备沼渣堆肥的可行性,为沼渣高效资源化利用提供一条安全可行的途径。【方法】供试沼渣为鸡粪沼气工程(干发酵,沼渣经固液分离处理),生物炭为果木于550℃高温热解2 h制得。以沼渣为主要堆肥原料,添加猪粪调节氮含量,以1 cm左右玉米秸秆为调理剂,控制物料C/N为25∶1,含水率控制在65%～70%,在室温25℃下堆置30 d。生物炭添加量共设0、2%、5%和10%四个水平(表示为CK、F1、F2、F3)。测定了沼渣堆肥过程中的理化性质及微生物含量变化。【结果】堆肥过程中,各处理最高温度均达到55℃以上,F1、F2处理组高温持续时间在6 d左右,达到无害化要求。pH与EC具有相同变化规律,均呈先上升后下降,最后趋于平缓趋势。四组处理的pH值在8.55～8.80之间,F2处理pH值始终大于其它三组处理,且处于较高水平(>8.7),升温期pH最大值达到9.03。四组处理电导率均低于1 mS/cm。与CK相比,F1、F2、F3处理组有机质含量分别降低了13.0%、9.3%、7.4%,且总有机质含量均大于45%,总养分含量分别提高了6.5%、4.3%、2.2%,种子发芽指数也均在85%以上。添加生物炭对细菌、真菌、放线菌的影响不同。随着生物炭添加比例的提高,细菌数量减少,两者呈负相关;放线菌数量呈上凹曲线型,F2处理对放线菌具有最大抑制作用;真菌数量随生物炭添加量增加而增加。不同处理堆肥腐殖质含量变化总体先减少后增加,呈"V"字型,第11 d达到最低值,以F1处理组始终处于较高水平,远高于其它三组处理,最高值达到24.08%,最低为17.92%。与CK对比,F1、F2、F3处理组产品腐殖质含量分别提高了8.12%、7.23%、7.43%。【结论】生物炭的添加能够延长堆肥的高温期,改变堆体理化性质,促进堆肥腐熟,提高总养分含量,综合分析生物炭对微生物的影响,添加2%的生物炭(干基比)对堆肥微生物的生长具有最大的促进作用,显著促进堆肥腐熟。     

沼渣营养价值及沼渣源饲料和其生产的猪肉重金属残留分析

对牛粪、玉米秸秆作为发酵原料生产沼气的发酵残留物--沼渣的营养价值及沼渣源配合饲料和沼渣源配合饲料生产的猪肉的重金属残留进行了分析.结果表明,风干沼渣中干物质、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、粗纤维含量分别为857.7mg·g-1、99.0mg·g-1、34.9mg·g-1、10.7mg·g-1、252.7mg·g-1;重金属元素镉、铅、铜含量分别为18.48P,g·kg-1、42.50μg·kg-1、20.80μg·kg-1,汞未检出.对照组、沼渣Ⅰ组、沼渣Ⅱ组饲料中镉、铅、铜、汞的含量均低于国家饲料卫生标准;猪肉中重金属镉、铅、铜含量对照组、沼渣Ⅰ组、沼渣Ⅱ组分别为0.033mg·kg-1、0.044mg·kg-1、0.058mg·kg-1,0.268mg·kg-1、0.364mg·kg-1、0.393mg·kg-1,5.555mg·kgM-1、7.180mg·kg-1、8.404mg·kg-1,汞均未检出.沼渣作为猪饲料源利用有一定的潜力,以2%～10%在饲料中添加不会引起猪肉重金属镉、铅、铜、汞含量超标.     

施用沼渣肥料对水稻产量及土壤环境的影响

将秸秆废弃物生物发酵产生的沼渣作为原料,添加不同辅助材料,制成4种肥料(以下简称“沼渣肥料”),以水稻为研究对象,设置不施肥(CK)、常规施肥(FP)、沼渣有机肥(T1)、沼渣生物有机肥(T2)、沼渣有机无机复混肥料(T3)和沼渣复合微生物肥料(T4)共6个处理,研究其肥效价值及其对水稻产量、土壤理化性质、酶活性及微生物等多项指标的影响,为秸秆的资源化利用提供理论支持。结果表明,与FP处理相比,施用沼渣肥料水稻产量均有所提高,其中T4处理水稻产量最高,达到9571 kg/hm²;沼渣肥料处理较FP处理可有效降低施氮量18.59%～19.70%,提高氮肥利用率1.37%～11.04%。沼渣肥料处理较FP处理降低了土壤有效态Cd和稻米Cd含量,并降低稻米的Cd富集系数;另外,还可以提高土壤脲酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶活性及土壤呼吸强度。在土壤团聚体含量(WR0.25)方面,各施肥处理均显著高于CK,沼渣肥料处理仅T1、T4处理WR0.25高于FP处理,其余处理差异不显著;微生物数量方面,T3、T4处理土壤细菌和放线菌数量均有显著增加。沼渣肥料在多项指标中均优于常规施肥,其中T4处理水稻增产效果最好,对土壤环境的改善效果也     

沼渣与畜禽粪便混合堆肥发酵效果的综合评价

采用正交试验设计方法实施了4组不同物料配比（以干质量计）沼渣与畜禽粪便混合物料堆肥试验,并采用模糊综合评价、灰色关联分析和属性识别法对其发酵效果进行了评价,为沼渣的肥料化利用提供参考。结果表明：T3（沼渣∶猪粪∶鸡粪=5.85∶8.49∶8.19）升温速率最快、高温维持时间最长,所达温度最高,T2（5.85∶7.425∶6.825）次之,T1（7.02∶7.425∶8.19）、T4（7.02∶8.49∶6.825）最差;从pH值、有机质、C/N、NH4＋-N、NH4＋-N/NO3－-N和总养分等化学指标看,T2、T3发酵效果优于T1、T4;堆肥结束后,T1、T2、T3、T4粪大肠菌值分别为1、10-1、10-2、1,发芽指数GI分别为96.72%、103.35%、98.42%、85.13%。上述3种评价方法对T1、T2、T3发酵效果评价一致：较好腐熟,但对T4评价结果分别为较好、基本和极未腐熟。综上所述,由单一指标或单一评价方法评判堆肥腐熟度有局限性。对堆肥发酵效果的评价应综合考虑物理、化学和生物学指标,对比3种评价方法原理,灰色关联分析法是评价堆肥发酵效果的较优方法。     

沼液、沼渣在水稻上的应用

一、沼液 沼液浸泡水稻种子可增强秧苗的抗寒能力，提高成秧率和秧苗素质，达到增产增收的效果，沼液防治水稻病虫害具有明显的经济与生态效益。为正确应用这项技术，特制订操作规程。     

沼渣对铅锌冶炼废渣生物化学性质及植物生长的影响

为研究沼渣作为改良剂对铅锌冶炼废渣环境条件的改善及修复植物生长的影响,采用盆栽试验研究不同比例(0,1%,3%,5%,7%,9%)沼渣添加和黑麦草(Lolium perenne L.)生长对废渣养分含量、微生物学特性、重金属赋存形态及黑麦草的生物学特征的综合影响。结果表明:与对照废渣相比,添加沼渣后废渣养分(N、P、K)、有机质、酶活性(碱性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶)、微生物数量(细菌、真菌和放线菌)以及微生物活性(呼吸强度)均显著(p0.05)增加;不同比例沼渣添加均显著增加黑麦草鲜重、根长、株高并显著降低植物组织(地上和地下部)中重金属含量(p0.05)。沼渣添加和黑麦草生长通过促进废渣中酸溶态重金属(Cu、Cd、Zn、Pb)向残渣态转化进而降低废渣中重金属的生物有效性。典范对应分析表明,沼渣施用量在5%,7%,9%时对废渣微环境条件改善作用较大,其中,较低的沼渣添加量(5%)就能显著改善废渣的微环境条件及促进修复植物健康生长。因此,综合考虑沼渣作为有机改良剂的最佳费用和效应间的关系,在设置试验条件下,可将5%的沼渣添加量作为铅锌冶炼废渣有机改良及植物修复的最佳施用比例。     

基施沼渣替代化肥氮对葡萄生长发育及品质的影响

研究基施沼渣替代不同比例化肥氮对葡萄生长发育和品质的影响,以期为大面积生产上葡萄园基肥施用沼渣技术的推广和应用提供一定的理论参考。以氮元素含量为定量指标,设计1个全施化肥处理和5个基施沼渣替代化肥氮处理。研究结果表明,随着基施沼渣替代化肥氮比例的增加,葡萄产量呈现先增加后下降的趋势,70%NZ(沼渣氮替代70%化肥氮)处理产量最高,为19 684.0 kg/hm2;粒重和穗重呈现同样的变化趋势。随着基施沼渣替代化肥氮比例的增加,萌芽至成熟天数、叶片SPAD值、新梢节间长、粗度、百叶鲜重及单叶面积等生长指标都呈现逐渐增加的趋势,其中以150%NZ处理最高,表现出成熟期延迟,贪青晚熟,从而影响产量。基施沼渣替代化肥氮可改善葡萄果粒品质。可溶性固形物、Vc和固酸比,以50%NZ和70%NZ处理较高;有机酸含量则以50%NZ处理最低。随着基施沼渣替代化肥氮比例的增加,葡萄果粒重金属Cu、Zn、Cd、Pb和As含量都有所增加,以150%NZ处理含量最高,而重金属Cr含量则有所下降。各处理中葡萄果粒重金属含量均低于相应的污染物限量标准(GB 2762—2005)。因此,本研究认为,综合葡萄产量和品质指标,沼渣替代70%化肥氮可作为葡萄园定量化基施沼渣的参考。     

北京大中型沼气工程冬季运行状况及发酵前后物料理化生物特性

为了解北京市大中型沼气工程冬季运行情况及发酵剩余物理化特性,该文实地调查了北京市29座沼气工程冬季运行情况,以调研问卷的形式了解沼气工程运行状况,并采样分析了发酵原料、沼渣和沼液样品的养分含量、粪大肠菌群数、铜、锌、砷、铅等指标。结果表明:北京29座冬季运行的沼气工程中主要以畜禽粪便为原料,其中有20座沼气工程采用猪粪进行厌氧发酵,厌氧消化反应器类型主要是全混式厌氧反应器和升流式厌氧固体反应器,沼气以供周边农户使用为主,沼渣和沼液以农田利用为主,从区域沼气工程运行状况来看,房山区的沼气工程运行状况相对较好,大兴区和顺义区的沼气工程运行状况参差不齐;所调研沼气工程沼渣和沼液的pH值适宜向农田施用,沼渣的EC值相对原料平均下降了56.97%,沼渣有机质和可挥发性固体的质量分数相对原料分别降低了20.99%和27.93%,沼渣的养分质量分数较高,沼液的养分质量浓度较低,沼渣中的粪大肠菌群数和沼液的化学需氧量、粪大肠菌群数整体偏高,有6座沼气工程的砷含量较高。调查结果可为北京市沼气工程冬季运行效果及沼渣沼液资源化利用提供基础数据,促进北京市沼气工程的可持续发展,提高生态和经济效益。     

沼渣与水分的耦合对温室土壤N积累及重金属污染状况的研究

采用完全随机区组田间试验设计的方法,以番茄为供试作物,研究了沼渣与水分的耦合对温室土壤N积累及重金属污染状况.结果表明,低灌溉量下,沼渣与化肥配合使用有利于土壤中重金属累积量的减少;就土壤中N积累状况而言,S2F2为较适宜的水肥组合.综合两方面得知,S2F2水肥组合有利于土壤环境的改善,为后续作物的栽培提供足够的N源,即3000 m3/hm2灌水量+40%沼渣+60%化肥为较适宜的水肥组合.     

蚯蚓粪基质及肥料添加量对茄子穴盘育苗影响的试验研究

将蚯蚓粪和蛭石按2∶1(v/v)的比例组成复合基质,然后添加不同数量的CO(NH2)2和KNO3,用于茄子穴盘育苗。结果表明:通过添加适量的肥料,可以明显提高复合基质的EC值,改善茄子的出苗率、幼苗叶片叶绿素含量和净光合速率,显著促进幼苗植株的生长发育。根据壮苗指数,筛选出最佳肥料添加量是CO(NH2)20.2 kg/m3和KNO30.4 kg/m3。研究结果为利用蚯蚓粪替代草炭培育茄子健壮穴盘苗提供了科学施肥依据。     

No-tillage drilling of Italian ryegrass (Lolium multiflorum L.): Crop residue effects, yields and economic benefits

Variable practical results have been observed for no-till (NT) drilling of grasslands in Galicia, northwest Spain. One of the possible explanations to this erratic behaviour could be the influence of different types of stubble on drill performance and grassland emergence. Because the rotation of silage corn (Zea mays L.) with grassland is the most popular rotation in the Galician dairy farms at present, NT drilling of Italian ryegrass on corn stubble and ryegrass stubble was evaluated. Results were compared with NT drilling after shredded stubble and with conventional drilling (with tillage) for 5 years. Annual ryegrass establishment, biomass production, and forage production were measured each year. Treatments considered were: (1) NT on shredded ryegrass stubble; (2) NT on ryegrass stubble; (3) NT on corn stubble; (4) NT on shredded corn stubble; (5) conventional tillage (CT). Better plant stands and more forage production were obtained on the CT and NT-shredded treatments. Allelopathic effects were not observed, and the differences in plant stands among treatments could be caused by the physical effects of stubble and not by its physiological effects. The shredding operation improved plant stands and forage production of Italian ryegrass, which were not influenced by the type of stubble. Years with abundant rainfall negatively affected crop development, which was more evident in NT treatments. NT methods had advantages in terms of timeliness and low economic costs, as compared to CT.     

滚筒式沼渣好氧发酵反应器中试装置设计与性能试验

针对沼渣好氧发酵反应器存在制肥周期长、水分脱除难等问题,该研究设计了一种滚筒式沼渣好氧发酵反应器中试装置,包括原料预处理、好氧发酵、生物除臭以及反应器控制单元。根据生物学及热力学原理,设计了好氧发酵滚筒、曝气系统等关键部件。该反应器内置3种类型抄板,盛料腔体容积为500 L;曝气采用"变频供风-可控加热-扇形布气-分段曝气"技术;集成生物除臭系统和反应器控制系统。通过好氧发酵性能试验并经物理、化学和生物学指标综合评价,结果表明,实现沼渣快速制肥,高温期持续7d,连续发酵15d后即可达到无害化和腐熟要求,油菜种子发芽指数达到90%,含水率降至30%以下。该研究为沼渣制肥装备产业化应用奠定基础。     

Effect of Foliar and Substrate Fertilization on Lady Palm Seedling Growth and Development

Lady palm, [Rhapis excelsa (Thunberg) Henry ex. Rehder] is one of the most cultivated ornamental palms in the world, for use as a vase plant or in shaded landscapes. Because limited information exists on lady palm response to fertilizers, the objective of this study was to evaluate the effect of different types of fertilization and substrates on lady palm seedling growth and development. Three year old lady palms were planted in 8-L pots, filled with a mix of soil, manure, and sand 1:1:1 (v:v:v), placed under a 50% shade, and irrigated with microspray. Treatments were substrate fertilization with 500 g P₂O₅ and 100 g K₂O per m³; fertilization with 1.8 kg of P₂O₅ (simple superphosphate) per m³; 50 g of nitrogen (N), P₂O₅, and K₂O of a granulated fertilizer (10:10:10) per m³, control (without fertilization), and a foliar fertilization in addition to these treatments using the commercial product Biofert® (8:9:9). Treatments were replicated four times in a randomized block design. Each treatment plot consisted of four plants. Data were collected at 140, 170, 200, 230, 260, and 290 days after transplanting (DAT) for plant heights, stem diameter at substrate level, number of leaves, shoots, and canopy, roots fresh and dry matter samples were harvest at 290 days. Foliar fertilization resulted in significantly greater plant height in a 140, 120, 200, and 230 DAT and plant diameter on the 140, 260, and 290 DAT. There was interaction among factors for number of leaves with fertilization based on P₂O₅ and K₂O when leaf fertilizer was added that resulted in a greater number of leaves.     

沼渣底施对黄瓜、番茄根围土壤微生态结构及产品品质的影响

在3年黄瓜、番茄的连作棚内,研究了沼渣、鸡粪和化肥以相同养分含量底施,对土壤微生物数量、土壤酶活性及产品品质的影响。结果表明,沼渣处理的黄瓜、番茄土壤微生物数量,与化肥处理相比,真菌数量的降低率分别为38.08%和13.36%,放线菌数量的增高率分别为17.91%和66.67%,细菌数量的增高率分别为77.03%和35.95%;与鸡粪处理相比,真菌数量的降低率分别为16.58%和5.05%,放线菌数量的增高率分别为7.14%和60.49%,细菌数量的增高率分别为26.28%和21.40%。沼渣底施利于多年连作土壤微生物由真菌型向细菌型过渡,降低真菌病害的发生率;与化肥处理相比,可有效提高连作土壤蔗糖酶、中性磷酸酶和脲酶的活性,改善黄瓜和番茄的品质;与鸡粪处理相比,土壤蔗糖酶和中性磷酸酶活性提高,对品质影响不显著。     

蔬菜穴盘苗自动补苗试验台穴孔定位与缺苗检测系统

为了精确获得蔬菜穴盘育苗空穴信息并为自动补苗提供依据,研制了蔬菜穴盘苗自动补苗试验台。利用该试验台获取了苗龄25、35 d的拟南介穴盘苗彩色图像,对彩色图像依次进行灰度化处理、Otsu阈值分割得到幼苗和穴盘二值图;对幼苗二值图进行开运算去除噪声,提取出幼苗特征图像;将穴盘二值图去除幼苗图像并去除噪声获得穴盘特征图像,依据穴盘特征图像分别在行、列上的像素统计峰值、峰宽及穴盘规格化结构,精确确定了穴孔边界;对穴孔内幼苗图像像素统计以判定是否空穴,结果表明:25、35 d拟南芥穴盘苗有苗穴孔与无苗穴孔内像素统计值差异极显著,空穴、有苗穴判断正确率均为100%,为穴盘苗空穴自动补苗提供了精确的幼苗信息与穴孔位置。     

水稻育秧生产线秧盘播种量智能调控装置设计与试验

水稻工厂化育秧过程中,秧盘播种量的精准控制能有效保证育秧质量。为解决水稻工厂化育秧中秧盘播种量调控操作繁琐和效率低等问题,该研究研究设计了一种水稻育秧生产线秧盘播种量智能调控装置,该系统以STM32F429微处理器为控制核心,利用双漫反射光电传感器检测连续输送秧盘的准确到达位置,设计了秧盘质量称量机构,建立了常规稻和杂交稻芽种秧盘播种量与排种轮电机转速（频率）的关系模型,基于统计分析、信息反馈技术与秧盘播种量变化规律模型,实现不同水稻品种秧盘播种量的智能精准调控。试验结果表明,在500盘/h的生产效率下,装置的平均检测精度为94.84%,经调控后的杂交稻秧盘播种量的平均变异系数为2.5%,常规稻秧盘播种量的平均变异系数为4.04%。所设计的水稻育秧生产线智能调控装置具有较高的播种量检测精度,满足当前育秧播种量调控的使用要求,对提高水稻秧盘育秧播种生产线智能化水平、保证秧苗质量具有实际应用价值。     

再植枸杞根际真菌群落对长期连作的响应研究

受枸杞自身种植特点和道地产区土地资源限制,连作障碍已成为制约宁夏枸杞产业可持续发展的主要因素之一,导致严重的经济损失和生态问题。前期研究表明,连作能够显著影响再植枸杞根际土壤细菌的群落结构和多样性,但就连作对真菌群落结构和功能的影响目前仍不清楚。本文利用实时荧光定量PCR和高通量测序技术,研究连作对再植枸杞根际真菌群落丰度及多样性的影响。实时荧光定量PCR分析表明,与对照样地相比,连作显著促进再植枸杞根际及非根际土壤中细菌和真菌的丰度。但连作对真菌的促进作用明显高于细菌,导致细菌/真菌比例失衡,使再植枸杞根际及非根际土壤微生物环境偏向于真菌型。对测序结果的分析发现,所测定样地中枸杞根际及非根际土壤中的优势真菌门分别为子囊菌门、担子菌门、接合菌门、壶菌门及球囊菌门,其中连作地再植枸杞根际子囊菌门的相对丰度较对照样地显著降低,而接合菌门的相对丰度则显著增加(P0.05)。FUNGuild真菌功能预测也证实连作显著抑制再植枸杞根际土壤丛枝菌根真菌的相对丰度(P0.05)。基于距离的冗余分析(db-RDA)结果表明,土壤pH、电导率、硝态氮和有效磷含量是影响枸杞根际土壤真菌群落变化的主要因子(P0.05),而土壤硝态氮和有效磷含量则是解释非根际土壤真菌群落变化的主要因子(P0.05)。这些结果说明长期施用化肥可能是改变连作地再植枸杞根际土壤真菌群落结构及枸杞-真菌互作关系的主要因素之一。这一研究结果为理解枸杞连作障碍的形成机制提供理论基础。     

Rainfall and crop residue effects on soil dispersion and Beauveria bassiana spread to corn

The entomopathogenic fungus Beauveria bassiana infects a wide range of insects and survives as a soil saprophyte and a plant endophyte. The objective of our study was to determine the role of rainfall in dispersing B. bassiana (Balsamo) Vuillemin to the surface of corn (Zea mays) from soil with different levels of crop residue. Laboratory studies which simulated field tillage systems, had levels of crop residue which covered 0.53 (control), 34, 59 and 84% of the soil surface. Simulated rainfall in a raindrop tower at an intensity of 73 mm/h caused a significant increase in the mean number of B. bassiana colony forming units (CFU) isolated from the surface of corn plants. Plants receiving rain had a mean (±S.E.M.) of 8.8±2.8 CFU per plant; controls had a mean of 0.03±0.01 CFU per plant. The mg of soil collected from the surface of plants also was significantly influenced by rainfall. Plants receiving rain had a mean of 15.7±1.7 mg of soil per plant while controls had a mean of 3.4±0.4 mg of soil per plant. Linear regression revealed highly significant negative relationships between the mean mg of soil and the mean number of CFU per plant, over the four levels of crop residue. The amount of soil and number of CFU per plant decreased significantly with increasing levels of crop residue. In field studies with conservation- and no-till systems, results were similar to those recorded in the raindrop tower. The mean number of CFU and mg of soil per plant were both higher in conservation-till plots than in no-till plots, where surface residue averaged 45 and 95%, respectively. Rainfall plays an active role in the dispersal of B. bassiana from the soil environment to the surface of whorl-stage corn. Increased levels of crop residue reduce the amount of soil and fungal transfer to the surface of young corn.