汽爆预处理青玉米秸秆厌氧发酵特性

为了研究青玉米秸秆未汽爆和汽爆预处理后厌氧发酵产沼气特性,该文采用汽爆压力为2.5MPa,保压时间为90s,加入质量分数为30%的沼液,未气爆青玉米秸秆的TS(总固体物)质量分数为6%,汽爆预处理青玉米秸秆厌氧发酵的TS质量分数分别为1%、2%、3%、4%、6%、8%、10%和15%,考察了厌氧发酵过程中pH值和产气量随时间和TS质量分数的变化。结果表明:未汽爆秸秆在TS质量分数为6%时能够顺利厌氧发酵,但汽爆秸秆厌氧发酵液极易酸化,且无法调节,适宜的TS质量分数最大为4%;未汽爆秸秆挥发性固体产气率为214.6mL/g,汽爆秸秆在TS质量分数为3%时产气率最大,为334.8mL/g,比未处理秸秆提高了56%;未汽爆秸秆的产气速率为3.3mL/(g·d),汽爆秸秆产气速率随TS质量分数增大而减小,在TS质量分数为1%时最大,为14.8mL/(g·d)。青玉米秸秆经汽爆预处理后其厌氧发酵产沼气的产气率和产气速率大大提高,可以节约发酵时间,缩短发酵周期,有利于秸秆能源化利用的工业化生产。     

NaOH预处理对水稻秸秆沼气发酵的影响

以水稻秸秆为原料,在试验室自行设计的小型沼气发酵装置上进行了厌氧发酵试验,研究不同质量百分数NaOH预处理对水稻秸秆沼气发酵的影响。结果表明,经过NaOH预处理后,水稻秸秆组分被破坏,其中半纤维素降解十分明显;产气量较对照组有明显增加,发酵时间有所缩短。其中NaOH质量百分数为6%的处理组产气率最高,为246.6 mL/g（干物质）,且甲烷体积分数最高达50%。综合来看,以NaOH质量百分数为6%的预处理效果最为理想。     

不同预处理和发酵条件对浒苔沼气产率的影响

为了有效利用绿潮海藻资源,该文开展了浒苔厌氧发酵产沼气潜力及其特性的试验研究。探讨了浒苔不同预处理、发酵温度和料液浓度对产气量和所产沼气的甲烷体积分数的影响。结果表明,粉碎粒度对浒苔厌氧发酵沼气产率有一定影响,相同条件(发酵温度为35℃和料液总固体(TS)质量分数为3%)下,粗粒(1.50mm)比细粒(0.15mm)的单位质量挥发性固体(VS)产气率高,分别为327.1和458.5mL/g;发酵温度对浒苔厌氧发酵产沼气产率的影响是,随着温度的提高沼气产率先增加而后降低,当粉碎粒度为1.5mm的浒苔在发酵料液TS质量分数为3%条件下,分别在25℃、35℃和55℃温度下发酵时,35℃的料液单位质量VS产气率比25℃和45℃分别高31.3%和7.5%;随着料液TS质量分数的提高,沼气产率先增加而后降低,利用粒度为1.50mm的浒苔制备TS质量分数分别为3%、6%和10%的料液在35℃温度发酵时,TS质量分数为6%的料液产气率最高,达到465.2mL/g,所产沼气的甲烷体积分数比3%的料液高5.3%,且与10%的料液相当。因此在浒苔粉碎粒度为1.50mm,料液TS质量分数为6%以及温度为35℃的发酵条件下,对提高浒苔产气量、甲烷体积分数和发酵系统稳定性比较有利。该研究可为浒苔厌氧发酵产沼气技术和设备研发以及其他大型海藻产沼气技术的研究提供参考。     

不同预处理方式下水稻秸秆厌氧消化性能比较

以水稻秸秆为原料,在恒温35℃和料液总固体质量分数为5%的条件下,以实验室内培养的不产气厌氧活性污泥为接种物,研究了稀碱水解、尿素氨化、生物酶解以及沼液预处理4种不同方式对秸秆厌氧发酵物能转化率、发酵周期、失重率以及木质纤维含量等方面的影响。结果表明,1.5%NaOH及6d生物预处理可明显改善水稻秸秆干物质(totalsolid,TS)产气率,较空白分别提高44.0%和44.6%。0.4%低质量分数尿素预处理无法有效改善水稻秸秆的甲烷转化率,但通过调节C/N比可明显缩短发酵周期。与其他3种预处理相比,沼液预处理在提高秸秆物能转化率、缩短产气周期方面均有优势,其TS产气率达到333.9mL/g,TS产甲烷率达到180.7mL/g,分别较空白提高27.9%和21.2%。通过对厌氧发酵前后稻秆木质纤维含量比较分析,产气率与失重率有一定的关联,1.5%NaOH处理样品发酵后纤维素、半纤维素损失最大,但沼液中高浓度的COD增加了后续处理的难度。因此秸秆沼气工程预处理方式的选择不仅需要考虑产气率的提升,也要顾及沼液后续处理等问题。沼液预处理可能成为今后水稻秸秆沼气工程较理想的方式。     

温度及总固体浓度对粪秆混合发酵产气特性的影响

为探索温度、发酵料液总固体浓度和产气量之间的关系,确定最佳发酵温度以及进料量,通过自行研究设计的可控性恒温发酵装置,以5℃为梯度在20～40℃温度范围内,设置以4%为梯度,质量分数为4%～20%的5个总固体浓度,以鸡粪和玉米秆2∶1（干物质量比）混合物为发酵原料,以常温厌氧发酵池的底物为接种物,进行批量厌氧消化试验,研究不同总固体浓度的发酵原料在不同温度下的厌氧发酵效果。结果显示,各总固体浓度发酵料液的产气速率均随着发酵温度的升高而加快;随总固体浓度增大,发酵料液产沼气的最适温度范围也随之扩大;各总固体浓度发酵料液的干物质产气率在5个温度的平均值依次为料液总固体质量分数8%＞20%＞16%＞12%＞4%;鸡粪和玉米秆2∶1混合原料厌氧发酵的理论最优总固体质量分数及发酵温度值分别为14.6%,32.8℃。可以看出,发酵料液浓度并不是越高越好,不同的温度有其最适的浓度或浓度范围。     

NaOH预处理花生壳厌氧发酵制取沼气的试验研究

为了探索花生壳厌氧发酵制取沼气的产气特性和潜力,利用NaOH在无流动水和常温的条件下,分别用质量分数为2%、4%、6%、8%的NaOH溶液对花生壳进行了碱性化学预处理,在中温（35±1）℃、总固TS质量分数为8%、pH为7.0～7.6条件下,利用自行设计的厌氧发酵实验装置进行批量厌氧消化试验,研究NaOH预处理对花生壳厌氧发酵过程中产气量、pH值和甲烷含量的影响规律。结果表明,4%NaOH预处理下的花生壳的总产气量为28083mL,比不使用NaOH和8%NaOH预处理的总产气量分别高48.91%和35.72%;甲烷含量最高超过60%,且平均甲烷含量高于不处理、2%和8%NaOH预处理;pH初期波动,13d后基本稳定在7.2左右。4%NaOH预处理下的TS产气率、VS产气率以及甲烷含量和不处理以及8%NaOH预处理下的差异性显著（P〈0.05）,和其他两组试验之间的差异不显著（P〉0.05）,表明4%NaOH预处理是较优的工艺条件。     

牛粪固液分离液两相厌氧发酵技术

与单相沼气发酵相比,两相厌氧发酵具有有机负荷大、发酵稳定性高、水力停留时间短、产气效率高的特点,为了提高牛粪厌氧发酵效率,该文在中温（35±2）℃条件下对牛粪加水固液分离后分离液进行两相厌氧发酵试验研究,在发酵液体积为5L,总固体质量分数为6.60%,产酸相水力停留时间为3 d,产甲烷相水力停留时间为7 d,后发酵1 d的条件下,化学需氧量去除率达到52.81%,底物（以挥发性固体计）的产气率达到181.45 L/kg,研究结果为提高牛粪资源化利用效果提供了一定的参考价值。     

麦秸与牛粪混合堆沤预处理厌氧干发酵产沼气中试试验

为阐释堆沤预处理对厌氧干发酵的影响,该文以小麦秸秆和牛粪为发酵原料,采用新型柔性顶膜车库式干发酵装置,在环境温度为26~35℃及发酵底物总固体质量分数为20%的条件下,研究麦秸与牛粪混合堆沤预处理后厌氧干发酵产气特性,分析了堆沤预处理以及厌氧发酵前后麦秸组分的变化。结果表明:堆沤预处理可以明显缩短厌氧干发酵的启动时间,提前工程运行中甲烷体积分数达到30%的产气收集要求时间,加快干发酵进程,进而间接加大了干发酵装置的处理能力,同时能使产气中甲烷体积分数提高10%以上,有效提升沼气品质。堆沤过程中虽有部分半纤维素被降解,损失了部分碳源,但堆沤后麦秸中纤维素的降解率提高了7%以上,累计产气量略有减少,但影响不大。     

鲜水葫芦与其汁液厌氧发酵产沼气效率比较

为开发高效处理水葫芦的厌氧发酵产沼气技术,该文在35℃中温条件下,分别以鲜水葫芦和经固液分离的水葫芦汁为发酵底物,应用实验室自行设计的2套完全混合搅拌反应器(CSTR)进行了厌氧发酵比较研究。结果表明,以水葫芦为底物直接进行厌氧发酵,最大容积负荷为2.0kg/(m3·d),挥发性固体(VS)产气率为267mL/g,容积产气率为0.61m3/(m3·d),滞留期为27d,平均甲烷体积分数为58%,而以水葫芦汁为底物,COD(化学需氧量)容积负荷可达6.0kg/(m3·d),原料(COD)产气率为231mL/g,容积产气率可达1.4m3/(m3·d),平均甲烷体积分数为66%,滞留期仅需2.4d,COD平均去除率达85%,MLVSS(挥发性悬浮物浓度)平均去除率可达88%。因此,对水葫芦进行固液分离,以水葫芦汁作为厌氧发酵原料可大大提高处理效率,为水葫芦资源化利用提供了一条新途径。     

堆肥预处理温度控制促进麦秸厌氧发酵产沼气

为阐释温度在堆肥预处理影响秸秆厌氧发酵产沼气中的作用,以麦秸为原料,研究堆肥不同升温阶段麦秸的厌氧发酵产气特性,并以麦秸堆肥的温度数据为基础,以灭菌后的麦秸为原料进行模拟堆肥（不同温度处理）,模拟堆肥后的麦秸进行厌氧发酵产沼气。结果表明,在堆温升至55℃前,麦秸干物质（TS）损失率为4.06%,当堆温升至55℃后麦秸TS损失率迅速增加,堆肥10 d后麦秸TS损失率达22.45%;堆肥后麦秸厌氧发酵产气速率并无明显提高,TS产气量随堆肥时间先增加后降低,以堆温升至55℃时麦秸TS产气量最大,为349.92 mL/g,较开始堆肥增加了7.56%,扣除堆肥造成麦秸有机物损失,堆肥预处理对麦秸产气量并无明显促进;当堆温超过55℃以上9 d的麦秸产气量仅为开始堆肥的66.58%。模拟堆肥的结果表明,不同温度处理对麦秸有机物损失、物质组成均有较大影响,模拟堆肥后麦秸半纤维素大幅降低了28.10%,TS产气量随处理温度、处理时间的增加先增加后降低,当处理温度为55℃时获得最大TS产气量,为342.36 mL/g,较未处理提高了8.35%;随着处理温度的提高和处理时间的延长,麦秸TS产气量逐渐降低。以上结果表明,堆肥预处理产生的高温对破坏秸秆物质结构、提高其厌氧生物转化性能有较大影响,当秸秆堆体温度升至55℃时应停止堆肥,进行厌氧发酵产沼气。该文可为堆肥预处理在秸秆沼气工程中应用提供参考。     

Performance and behaviour of Bt cotton hybrids under sub-optimal rainfall situation

Growth behaviour and yield performance of Bt cotton hybrids under sub-optimal rainfall situation is of practical significance, because more than 60% of the cotton area is under rainfed condition in India. A field trial conducted in a sandy clay loam soil during the seasons 2006–2007, 2007–2008, and 2008–2009 to study the growth behaviour and yield performance under scanty rainfall situation revealed that growth in both Bt and non-Bt cotton hybrids significantly differed under these parameters. The crop experienced moisture stress at the early stages of growth and again during boll development phase in 2006–2007 and 2008–2009. However, Bt hybrids (1691 kg ha^?1) produced higher seed cotton yield than non-Bt hybrids (1092 kg ha^?1), while the controlled variety (LRA 5166) performed the average of these two (1399 kg ha^?1). Similar trend was evident in respect of bolls per plant (at 90 DAP) and the final harvested bolls in both Bt and non-Bt cotton. Because of Bt gene, the early formed bolls were protected from the boll worms which led to less damage and higher yield with Bt hybrids. Amongst the hybrids, RCHB 708 Bt (1917 kg ha^?1) performed better over the others.     

泡沫酸脱绒棉种种植试验研究

通过大面积全过程的种植试验与研究,初步定量地表明了采用泡沫酸脱绒棉种可以提高棉种播种品质和棉苗素质,加快棉花生育进程,降低植棉成本,提高棉花品级和植棉效益,加工效益等等。其结果对棉种泡沫酸脱绒新技术的推广具有一定的指导意义。     

机采籽棉残膜分离机籽棉带出机理仿真

为了实现籽棉残膜分离过程中,减少棉花带出的损失。该文通过计算和试验方法分别得到了籽棉和破碎的地膜(简称残膜)悬浮速度2.6、0.8 m/s。运用Fluent数值模拟方法,分离室入口处风速分别设定为3.5、4.0、4.5、5.0 m/s时,对关键分离区域的速度分布进行了数值仿真。结果表明:入口速度为4.0 m/s时,分布在0.8～2.6 m/s范围内速度值所占的比例分别为85%～86%,籽棉最不容易被带出。然后利用试验方法对仿真结果进行了验证,结果表明:模拟值与实测值差异较小。该研究为籽棉残膜分离机的优化设计提供了参考。     

棉花根际促生细菌的研究进展

综述了根际促生细菌(PGPR)的概念、研究手段、基因标记技术和荧光原位杂交技术在研究棉花根际促生细菌中的应用.植物根系可以分泌各种对微生物有益的物质,吸引微生物在根际的聚集.棉花凝集素对根际促生细菌菌株的胞外多糖具有凝集作用,在棉花根际促生细菌与棉花根部相互识别过程中具有重要作用,可以利用棉花凝集素作为筛选工具筛选对棉花具有促生作用的根际促生细菌菌株.基因标记技术证明棉花根际促生细菌能高密度地定殖在棉花根部,对棉花的生长起促进作用,并能抑制某些植物病原菌及根际有害微生物.分子生物学技术在微生物生态学领域的应用促进了棉花根际促生细菌的研究和应用,可以利用棉花根际促生细菌研发微生物肥料.     

地膜棉翻膜放苗的棉田微生态效应

对地膜棉翻膜放苗的棉田微生态效应研究表明,翻膜放苗地膜的有效覆盖度比打孔放苗增加30%～45%,增强了对棉田水温变化的影响,翻膜放苗可明显提高大行地温,且对提高和稳定小行地温也有良好的效应。放苗初期,小行土壤含水量略低于对照,有利于解决地膜棉易出现高脚苗旺长问题。翻膜放苗后加剧了土壤空隙中水汽的膨缩运动,大行土壤容重平均比对照降低0.12g·cm-3,土壤疏松,水、气、热较为协调,耕层土壤微环境得到改善,为增强根系活力和扩大吸收范围创造了条件。有效覆盖度的增加增强了覆盖的反光效应,有利于提高近地层光照强度和棉株制造光合产物的能力,并增大了苗期对蚜虫迁入的拒避作用。     

钠替代部分钾对棉花生长和养分吸收的影响

钠替代部分钾的盆栽试验结果表明,在供试土壤速效钾和水溶性钠偏低的条件下,钠可以替代部分钾的作用。当Na施用浓度低于500.mg/kg时,对棉花苗期的生长有明显的促进作用;施Na.1000.mg/kg,棉种出苗率仅为60%,病苗死苗率达80%以上,生物量显著降低,可认为是Na对棉花苗期生长的临界值。将土壤速效钾水平调到K2O.120.mg/kg、土壤水溶性钠水平调到Na.80.mg/kg,K2O与Na之比为1∶0.67时,棉花苗期、蕾期和花铃期单株干物质积累量和钾、钠吸收量明显增加,可获得最好的籽棉产量,增产8.96%～10.28%。     

Influence of Potassium Rates and Sources on Seed Cotton Yield and Yield Components of Some Elite Cotton Cultivars

Abstract

A field experiment was conducted at Central Cotton Research Institute, Multan, Pakistan on Miani soil series, silt loam soil (Calcaric, Cambisols and fine silty, mixed Hyperthermic Fluventic Haplocambids) to assess the response of four cotton (Gossypium hirsutum L.) cultivars to potassium (K) fertilization. The treatments consisted of four cotton cultivars (CIM-448, CIM-1100, NIAB-Karishma, S-12), four potassium rates (0, 62.5, 125, 250 kg K ha^?1), and two sources of potassium fertilizer [muriate of potash (KCl) and sulphate of potash (K₂SO₄)]. The cotton cultivars differed significantly in response to various potassium fertilizer levels and its sources with respect to seed cotton yield and its components. The highest yield was obtained with the application of 250-kg K ha^?1, however, it was economical to add 125 kg K ha^?1. Seed cotton yield of cv. CIM-448 was considerably greater than that of the other cultivars in K-unfertilized treatments, which was related to cultivar differences in K uptake efficiency in utilizing native potassium nutrient. Potassium added as muriate of potash caused a significant depression in seed cotton yield than that of sulphate of potash. The increase in yield seemed to have resulted largely from the higher K concentration of leaf tissues at bloom stage and available soil-K because of potassium application. A significant relationship between the yield and number of bolls per plant (r = 0.92**) and boll weight (r = 0.85**) indicated that these two growth attributes were responsible for enhancing the quantum of final harvest of seed cotton.     

适宜滴灌定额提高枣棉间作中棉花产量和土地生产效率

该文研究南疆地区枣棉复合经营模式中作物对水肥的耦合关系,探明滴灌对枣棉间作系统棉花生长和土地利用效率的影响机理,旨在为提高南疆沙漠绿洲区水肥及土地利用效率提供理论基础。以大田枣棉间作系统为研究对象,研究滴灌定额450 m3/hm2(GM-1)、750 m3/hm2(GM-2)、1 050 m3/hm2(GM-3)对间作棉花生长的影响,同时研究了滴灌定额750 m3/hm2的单作棉花(CK-M)和单作枣树(CK-Z)。结果表明:GM-3棉花株高最大,GM-1和GM-2差异不显著(P0.05);茎秆直径与株高有相似的规律;GM-3处理会对棉花干物质积累产生不利影响;间作系统中各处理总土地当量比(land equivalent ratio,LER)均大于1,但枣树和棉花的LER值又有所不同,GM-2的SPI(system productivity index,生产力指数)值较高;系统中枣棉产量呈负相关。枣树易受到水分的影响而降低生产效率。滴灌定额750 m3/hm2对棉花生长和土地利用有利。相关结论将为南疆复合经营模式下节水技术的推广利用提供技术支撑,对提高水土资源利用效率有重要意义。     

叶轮扰动水介质对地膜与棉秆沉降聚集行为影响与试验

当前残膜回收机作业后的膜杂混合物因地膜与棉秆缠绕打结严重,含杂率高,造成回收后的地膜再利用率低和环境二次污染.该研究在分析物料属性和水洗分离理论的基础上,提出了以液相水为介质实现固相地膜和固相杂质分离方案,在二维平面内以地膜与棉秆驰豫时间差和最大垂向位移差为响应指标,录像分析为载体,在自制的地膜与棉秆悬浮水力特性试验台...