灌溉方式与秸秆覆盖优化施氮模式对秸秆腐熟特征及水稻氮素利用的影响

以杂交籼稻‘F优498’为试验材料,研究不同灌溉方式[淹水灌溉(CK)、干湿交替灌溉、旱作]下氮肥运筹与秸秆覆盖优化管理模式(麦秆覆盖优化施氮模式、油菜秆覆盖优化施氮模式以及无秸秆覆盖优化施氮模式)对水稻根系生长、各时期氮素积累以及产量的影响,探讨各灌溉方式下秸秆腐熟及氮素释放规律,明确秸秆腐熟与氮素释放规律对水稻生长的影响及其相关关系。结果表明,淹水灌溉和干湿交替灌溉均较旱作有效地协调各时期水稻地上部、地下部生长,促进各时期氮素吸收利用,提高稻谷产量;而水分生产效率则以旱作为最优,干湿交替灌溉次之,但差异不显著。麦秆、油菜秆的腐熟与氮素释放效率最高峰均出现在移栽后30 d,但腐熟量与氮素释放量受灌溉方式与秸秆种类的影响;油菜秆腐熟量显著高于麦秆,旱作明显高于干湿交替与淹水灌溉;氮素释放量则以麦秆为最优。秸秆覆盖优化管理模式也对水稻各生长指标具有显著影响;淹水及干湿交替灌溉下,麦秆覆盖氮肥运筹优化管理模式有效协调水稻植株各时期的生长,促进氮素吸收利用,最终实现产量的增加;油菜秆覆盖氮肥运筹优化管理模式则在整个生育期均对水稻生长表现轻微抑制效应;而旱作模式下麦秆、油菜秆优化施氮模式覆盖均呈现显著的促进作用,其中油菜秆覆盖优势明显,可作为生产中水资源不足的情况下参考。秸秆腐熟量及氮素释放量与水稻根干重、氮素吸收利用以及产量的相关性分析表明,移栽后30 d秸秆腐熟量与稻谷产量、氮素吸收均呈显著的负相关关系(r=?0.27*~?0.29*),而齐穗期、成熟期氮素释放量与产量及氮素吸收均呈显著的正相关关系(r=0.31*~0.59**);同时,秸秆的腐熟量与氮素释放对水稻根冠比影响较大,其中以齐穗期最为显著(r=?0.27*~0.42**)。协调水稻各时期秸秆腐熟量及氮素释放,特别是移栽后30 d氮素释放量是保证实现水稻高产、高效的重要措施之一。     

玉米秸秆复合渗灌管研制及渗水性能研究

秸秆地下灌溉是将作物秸秆与土壤混合挤压形成具有渗水能力的复合渗灌管进行田间灌水的一项技术,开发符合灌水要求的秸秆复合管材关系到秸秆地下灌溉的成败。利用自制的秸秆复合管成型机,以秸秆掺量、含水率、螺旋轴转速为参数,在室内进行了基于玉米秸秆的秸秆复合管性能3因素3水平正交试验,研究了秸秆复合管材的成型和渗水性能,分析了秸秆掺量、初始含水率、螺旋轴转速对秸秆复合管材的容重、渗水速率和渗水均匀系数等的影响。结果表明:1)秸秆复合管材的容重在1.278～1.355g/cm~3之间,影响其容重的主要因素是秸秆掺量,随着秸秆掺量的增加,复合管材的容重减小;秸秆掺量为5%,初始含水率为22%,螺旋轴转速为62 r/min时,有利于秸秆复合管成型;2)在0.25 m压力水头自由出流条件下,1 h的秸秆复合管材渗水速率在0.76～1.40 L/(m·h)之间,与常用的微灌灌水器流量相当。秸秆掺量为9%,初始含水率为24%,螺旋轴转速为50r/min时,秸秆复合管材渗水速率最大;3)低压自由出流条件下,秸秆复合管材透水均匀系数在0.13～0.35之间,秸秆掺量为5%,初始含水率为24%,螺旋轴转速为50 r/min时,透水均匀系数最大,仍不能满足灌溉要求;4)综合考虑秸秆复合管材容重、渗水速率及渗水均匀度等因素,秸秆掺量为5%,初始含水率为24%,螺旋轴转速为50r/min时,秸秆复合管材综合性能指标最优。上述结论对秸秆复合管材的研究和开发具有一定的参考价值,有利于推动秸秆资源化利用和田间节水技术的发展。     

水稻秸秆还田技术应用效果分析

为探索较好的水稻秸秆还田方法,进行水稻秸秆还田试验研究,结果表明水稻秸秆还田技术能增进土壤氮、磷、钾等养分及有机质含量,培肥地力,使水稻增产增收,可大面积推广.但单纯的水稻秸秆还田,自然腐烂时间较长,养分转化较慢,而秸秆还田的同时使用腐秆剂则能加速秸秆腐烂,使秸秆还田的效果更好,因此秸秆还田时建议同时使用腐秆剂.     

基于滑板压秆旋切式防堵装置的秸秆摩擦特性研究

结合被动式防堵装置和动力驱动式防堵装置的优缺点,开发了一种新型的滑板压秆旋切式防堵装置。针对秸秆能否顺利通过滑板压秆旋切式防堵装置主要涉及滑板与秸秆的摩擦系数及土壤与秸秆的摩擦系数的问题,该研究以华北一年两熟区主要粮食作物小麦和玉米的秸秆为研究对象,试验对比了Q235钢、不锈钢、木板和塑料4种不同滑板材料及含水率分别为10%、12.5%和15%的3种土壤对秸秆摩擦系数的影响;考虑免耕防堵装置作业时秸秆的状态,秸秆接触角度和秸秆接触部位也作为摩擦系数的影响因素。试验结果表明,滑板材料与玉米和小麦秸秆的摩擦系数分别满足:Q235钢不锈钢=塑料木板,不锈钢Q235钢木板塑料,单因素分析表明滑板材料和秸秆接触角度对滑板与玉米和小麦秸秆之间的摩擦系数影响均显著;含水率12.5%和15%的土壤与玉米秸秆的摩擦系数分别比含水率10%的土壤高0.08和0.09,差异显著,秸秆部位和秸秆接触角度对土壤与玉米和小麦秸秆之间的摩擦系数影响均显著;双因素分析表明,滑板与玉米秸秆的摩擦系数受滑板材料和秸秆部位及滑板材料和接触角度之间交互作用的影响,滑板与小麦秸秆的摩擦系数受秸秆部位和接触角度之间交互作用的影响,土壤与玉米秸秆的摩擦系数受秸秆部位和接触角度之间交互作用的影响;三因素分析表明各因素之间不存在交互作用;处理玉米秸秆时滑板材料宜采用Q235钢,处理小麦秸秆时滑板材料宜采用不锈钢材料。该研究为免耕防堵装置的设计提供了参考。     

不同作物秸秆在旱地和水田中的腐解特性及养分释放规律

以水稻、小麦、玉米秸秆和油菜、蚕豆青秆为研究对象,采用尼龙网袋法,研究了不同秸秆翻埋入旱地和水田后的腐解特性及养分释放规律,以期为紫色丘陵区农业秸秆循环利用和秸秆还田技术提供理论依据。结果表明:秸秆翻埋还田后,5种供试秸秆腐解速率均表现为前期(0~60 d)快、后期(60~360 d)慢。经过360 d的腐解,旱地秸秆累积腐解率为52.88%~75.80%,表现为油菜水稻玉米小麦蚕豆趋势,且蚕豆青秆累积腐解率显著低于其余秸秆;水田中秸秆累积腐解率为45.01%~62.12%,表现为水稻玉米小麦油菜蚕豆趋势。5种秸秆在旱地和水田中养分释放率均表现为钾磷氮碳,在试验终点,旱地中秸秆碳、氮、磷和钾释放率分别为65.50%~87.37%、54.64%~69.72%、89.65%~98.96%和79.92%~96.63%,且油菜秸秆养分释放率高于其他4种秸秆;水田中秸秆碳、氮、磷、钾释放率变幅分别为49.95%~69.57%、32.89%~77.11%、90.70%~96.80%、77.45%~90.47%。总体表现为秸秆在旱地土壤中的累积腐解率和养分释放率均大于水田,旱地油菜和水稻秸秆较易腐解,水田水稻和玉米秸秆较易腐解释;秸秆中钾素释放速率较高。     

配施不同腐秆剂对还稻田麦秸腐解和水稻产量的影响

为阐明沿淮地区秸秆还田配施不同腐秆剂在秸秆腐解和水稻产量方面的差异,遴选出适合该区域使用的腐秆剂.本研究通过安徽省霍邱县的麦秆促腐还田定位试验,深入分析了秸秆还田和氮磷钾优化平衡施肥后不施腐秆剂(SF)、施腐秆剂1号(SFD1)、施腐秆剂2号(SFD2)和施腐秆剂3号(SFD3)等处理连续两年在秸秆腐解和水稻产量等方面...     

不同条件下麦秸切碎效果的试验研究

在自制的秸秆切碎试验台上对麦秸受切特性进行了试验研究。得出粉碎刀片在不同切割速度下,对短秆、长秆、秸秆不同切割部位、秸秆不同含水率、不同刀刃厚度、有定刀和无定刀等情况下的切断率曲线。根据试验结果可知除切割速度外,秸秆含水率和有无定刀是影响切断率的主要因素,在有定刀情况下切断湿秸秆需要40 m/s的切割线速度。     

不同腐秆剂施用对安徽沿淮稻田土壤养分及活性有机碳库的影响

为探明安徽沿淮地区麦秆粉碎还稻田时配施不同的腐秆剂对土壤养分以及活性有机碳的影响,遴选出适合该区域使用的腐秆剂,通过安徽省霍邱县的秸秆促腐还田定位试验,比较了秸秆还田+优化平衡施肥+不施腐秆剂（SF）、秸秆还田+优化平衡施肥+腐秆剂1号（SFD1）、秸秆还田+优化平衡施肥+腐秆剂2号（SFD2）和秸秆还田+优化平衡施肥+腐秆剂3号（SFD3)4个处理在耕层土壤养分、总有机碳、活性有机碳、微生物生物量碳、不同形态碳素有效率和碳库管理指数等方面的差异。结果表明,配施腐秆剂处理中SFD1和SFD2的土壤碱解氮含量显著高于不施腐秆剂处理SF(P<0.05）,分别增加了14.3%和15.6%;SFD1和SFD2处理较SF处理活性有机碳、微生物生物量碳、活性有机碳有效率和微生物生物量碳有效率分别显著提高了18.8%、48.0%、6.5%、33.3%和18.0%、51.0%、5.2%、37.5%(P<0.05),SFD3较SF处理微生物生物量碳及有效率显著降低了52.2%和41.7%(P<0.05）;配施腐秆剂SFD1和SFD2处理的土壤碳库管理指数（CPMI）值整体显著高于不施腐...     

秸秆促腐还田对土壤养分和小麦产量的影响

利用布置在沿淮地区的两处田间试验,通过设计单施化肥(F)、单施化肥基础上加施秸秆(SF)、单施化肥基础上加施秸秆和腐秆剂(SFD)、单施化肥基础上减施20%磷钾肥(按P2O5和K2O计)后加施秸秆和腐秆剂(SF4/5D)和不施肥对照(CK)5个处理,研究秸秆促腐还田对沿淮中低产田土壤养分和小麦产量的影响。结果表明:不同处理小麦产量规律在水稻土上为SFD>SF>F>SF4/5D>CK,其中SFD较F有显著差异(P<0.05),在砂姜黑土上为SF>F>SFD>SF4/5D>CK,其中SF与F相比有显著差异(P<0.05);不同处理土壤全氮和碱解氮含量在水稻土上以SFD处理最高,在砂姜黑土上以SF处理最高,处理间无显著差异;不同处理土壤有机质、速效磷、速效钾和缓效钾含量在水稻土上以SFD最高,与F相比差异达到显著水平(P<0.05),在砂姜黑土上以SF最高,处理间无显著差异;两种土壤上处理SF4/5D与处理F相比,小麦产量和土壤养分元素含量均无显著差异(P<0.05)。从而得出以下结论:在腐秆剂品种选择恰当的条件下,秸秆与化肥配施并添加腐秆剂的秸秆促腐还田方式可以有效提高土壤肥力和作物当季产量,即使在单施化肥基础上减施20%磷钾肥(按P2O5和K2O计),也不会影响该处理的培肥和增产效果。     

玉米秸秆皮单板层积材制备工艺优化

为将组分分离后的完整玉米秸秆皮用于人造板生产,该文以去除表皮层后的完整玉米秸秆皮为原料,以异氰酸酯胶为胶黏剂进行了玉米秸秆皮层积材的制备试验,并分析取样高度、施胶量、热压温度、热压时间等工艺条件对玉米秸秆皮层积材物理力学性能的影响。结果表明,利用穗位部及根部位置玉米秸秆皮制备的板材的性能,除内结合强度较小外,其他性能优于穗位部以上位置玉米秸秆皮制备的板材(P0.01);随着施胶量的增大,静曲强度、弹性模量、内结合强度等力学性能显著增大(P0.01),其吸水厚度膨胀率和吸水率都呈减小趋势;在热压温度为150℃、热压时间为6 min时,玉米秸秆皮层积材的力学性能较好,但随着热压时间的增大,其吸水厚度膨胀率和吸水率都增大。在取样高度为玉米秸秆的根部、施胶量为12%、热压温度为150℃、热压时间为6 min最优工艺试验条件下,玉米秸秆皮层积材达到了GB/T20241-2006《单板层积材》、LY/T1611-2003《地板基材用纤维板》的使用要求。该研究为玉米秸秆皮材料化利用及其制板工艺优化提供了理论基础与技术依据。     

Chemically Modified Crop Residues as a Low-Cost Technique for the Removal of Heavy Metal Ions from Wastewater

Batch adsorption experiments were carried out to evaluate the effect of type of crop residues and chemical pretreatment solutions on the removal efficiency of heavy metal ions at different concentrations of synthetic wastewater solutions. Rice straw, cotton stalks, and maize stalks were pretreated with different solutions (i.e., sulfuric acid, oxalic acid, sodium hydroxide, and distilled water as the control treatment) in order to increase their metal-binding capacity. Results indicated that cotton stalks were the best biosorbent material according to their efficiency in removal of heavy metal ions. Sodium hydroxide was the best chemical pretreatment method for stimulating the biosorption capacity of crop residues. Ions of Pb²⁺ had the highest biosorption ratio among all competitive ions, whereas Mn²⁺ ions had the lowest. The removal efficiency decreased as the concentration of heavy metal ions increased in aqueous solutions. Sorption equilibrium isotherms could be described by the Langmuir model in most cases, whereas an isotherm of S shape was observed in other cases, which did not follow the Langmuir isotherm model. In conclusion, cotton stalks pretreated with sodium hydroxide could be used as an efficient technique for wastewater remediation prior to irrigation due to its low-cost, little processing, and high biosorption capacity.     

添加剂对玉米秸秆颗粒燃料结渣特性的影响

为了研究添加剂对秸秆类颗粒燃料抗结渣的机理,该文以玉米秸秆颗粒燃料为研究对象,通过添加MgCO3、CaCO3、Al2O3 3种添加剂,对其灰渣进行结渣特性、灰渣形貌、化学组成等试验研究。结果表明,添加添加剂后玉米秸秆颗粒燃料灰渣形貌发生明显变化,灰渣尺寸越小,表面越粗糙,孔洞较多;Si、K元素是玉米秸秆颗粒燃料引起结渣的主要元素,Mg、Ca元素与Si、K元素反应生成新的化合物而具有抗结渣效果;Al元素亦与Si、K等元素发生反应生成了新的硅酸盐类。即添加剂与秸秆中的Si、K等碱金属元素发生反应生成了新的化合物抗结渣。研究结果为解决秸秆类固体成型燃料结渣问题提供了理论依据。     

Effect of Application of Different Types of Organic Composts on Rice Growth under Laboratory Conditions

In the present study, pot experiments were conducted to evaluate the effects of the application of two different kinds of composts: pea-rice hull compost (PRC) and cattle dung-tea compost (CTC) on rice growth. These composts differed in their nitrogen composition, as well as in their effect on plant height, number of tillers, dry matter yield and nutrient uptake (nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K)) of rice plants. Plants were cultivated in 1/5,000 Wagner pots, which contained 3 kg of soil, completely mixed with the composts (PRC 404 g; CTC 380 g) and chemical fertilizer (CHEM), respectively in the first crop. The residual effect of the composts was studied after the plants of the first crop were harvested. All the treatments were replicated four times, with a randomized complete block design. The nutrient concentrations in the roots, leaf sheaths, leaf blades, stalks, and grain were analyzed at different growth stages. At the most active tillering and heading stages of the plants of the first crop, the number of tillers, dry matter yield and the amount of nutrients absorbed from the CHEM treatment were found to be higher than those in the other treatments. The values of the plant height, straw growth and nutrient uptake of the rice plants with the PRC treatment were the highest among all the treatments at the maturity stage. In the plants of the second crop, the values of the plant height, number of tillers, straw and whole plant yield and the N and K uptake from the PRC treatment were the highest among all the treatments at the heading and maturity stages. The chemical fertilizer was a fast-release fertilizer used to supply nutrients at the early stage of rice growth in the first crop. The beneficial effect of the composts on rice growth and nutrient uptake was conspicuous in the second crop, compared with that of routine treatment of chemical fertilizer.     

瘤胃真菌与酿酒酵母仿生共培养提升秸秆发酵产乙醇量

玉米秸秆中具有较高的纤维素、半纤维素含量,是一种具有稳定产率、可集中处理、可代替木材作制浆原料的生物质材料。为了研究厌氧微生物与酵母共培养预处理玉米秸秆的产物,该研究模拟反刍动物消化玉米秸秆的过程,从羊瘤胃液中分离出厌氧真菌（Pecoramyces sp.）。以玉米秸秆茎皮碎为底物,与厌氧真菌、酿酒酵母菌S1145在39℃进行共培养72 h,分析发酵对秸秆茎皮降解及其代谢产物的影响。结果表明,在瘤胃真菌作用下,添加不同量的酿酒酵母可对代谢产物中乙醇含量产生影响,其中添加5 mL酿酒酵母时产生的乙醇含量最高,占总代谢产物比例为32.09%,相对于未添加酿酒酵母的对照组,乙醇含量提高了23.04百分点。研究表明,在厌氧真菌与酿酒酵母共培养预处理玉米秸秆茎皮的过程中,添加酿酒酵母可提高乙醇产量,为玉米秸秆高效资源化处理和生物质燃料生产提供了一种可靠的方法。     

不同施肥组合的土壤培肥效果研究

定位试验结果表明,猪厩肥的土壤培肥功能最显著;秸秆对增强土壤供钾能力和改善土壤物理性状具有积极作用,当其与猪厩肥配合施用时培肥效果更突出;化肥对提高作物产量的贡献较大,而对保持提高土壤肥力的作用较小.     

化学与生物预处理对玉米秸生物气产量影响的初步比较研究

为实现玉米秸的高效能源化转化，提出通过生物与化学预处理提高厌氧消化效率和生物气产量的新方法。研究了经白腐真菌Pleurotus florida生物处理和经氢氧化钠、氨水与尿素化学处理后，玉米秸主要成份木质素、纤维素、半纤维素、总氮和干物质等的变化规律，及其对生物气产量的影响。对经不同处理后的玉米秸进行了相应厌氧消化试验。结果显示，除尿素处理外，所有其它处理都可不同程度地提高玉米秸的产气量；其中，经氢氧化钠处理的获得了最高的产气量，与未处理和经生物处理的玉米秸相比，其产气量分别提高了78.3%和13.2%。由于化学处理方法简单、管理容易、处理时间短，并可获得较高的产气量，因此，在大规模应用时，推荐使用氢氧化钠作预处理（添加量为干物质质量的8%）。该研究结果为大幅提高玉米秸的产气量提供了一个新的有效的方法。     

土壤-甘蔗作物系统中镉的生物有效性研究

采用田间调查及ICP-MS等技术手段结合,在广西采集田间甘蔗和甘蔗根际土,分别用乙酸（HAc）、乙二胺四乙酸二钠（EDTA-2Na）、氯化镁（MgCl2）3种化学提取方法和梯度扩散薄膜技术（DGT）提取甘蔗根际土中有效态镉（Cd）含量,研究其与甘蔗根、叶和茎中Cd含量之间的关系。简单相关分析表明,4种方法提取的有效态Cd含量都与甘蔗根和茎中Cd含量显著相关,但DGT的相关性优于化学提取方法。综合土壤pH、阳离子交换量（CEC）、有机质（OM%）和土壤颗粒组成等理化指标对土壤有效态Cd含量的影响,运用多元统计分析,确定两种主成分因子,建立了多元回归模型。结果表明,DGT技术模型融合了影响土壤Cd生物有效性的主要因子,预测结果几乎不受本研究所选取的土壤基本理化指标影响,因而是一种预测Cd生物有效性的较好方法。     

Volatile constituents from Cinnamomum zeylanicum fruit stalks and their antioxidant activities

Cinnamomum zeylanicum Blume is an important spice and aromatic crop having wide applications in flavoring, perfumery, beverages, and medicines. The steam-distilled volatile oil from cinnamon fruit stalks was analyzed with GC and GC-MS. It showed the presence of hydrocarbons (44.7%) and oxygenated compounds (52.6%). Twenty-seven compounds constituting ca. 95.98% of the volatile oil were characterized. (E)-Cinnamyl acetate (36.59%) and (E)-caryophyllene (22.36%) are found to be major compounds. The volatile oil was screened for its potential as an antioxidant by using in vitro models, such as the beta-carotene-linoleate and phosphomolybdenum complex method. The volatile oil showed 55.94% and 66.9% antioxidant activity at 100 and 200 ppm concentration, respectively. Also, the volatile oil showed good antioxidant capacity, using the formation of the phosphomolybdenum complex. A comparison of the chemical composition of the volatile oil was made with that of buds, flowers, and fruits. This is the first report on the chemical composition of volatile oil of the fruit stalks of this species and its antioxidant activity.     

大工业应用是解决秸秆问题的根本途径

阐述了我国农作物秸秆利用现状及存在的主要问题,指出大工业应用是解决秸秆问题的根本途径,并提出具体对策。     

Einfluß der Stickstoffdüngung auf Ertrag,Ertragsstruktur und N-Verwertung von Winterweizen - Möglichkeiten und Grenzen der Bestandesführung

Influence of nitrogen level on yield, yield structure and N utilization of winter wheat - Possibilities and limits of crop management In pot experiments the influence of number of plants per pot (10 or 20), nitrogen level (1,2 - 2,4 - 3,6 g N/pot) and application date (DC 21-29-32/37-51) on yield components, grain yield and nitrogen uptake was investigated. Number of stalks per plant were influenced by removing all tillers except one or two compared to untreated. In pots with 10 and 20 plants, yield was uneffected by the number of tillers removed. Similarly, small differences were observed in the number of earbearing stalks, grain per ear and weight of 1000 seeds. Yield components were not influenced by N-application at 2,4 g N/pot. Removal of tillers to one or two per plant resulted in high 1000 seed weight (58 g) and great number of seeds per ear (55) but not in high yields. The importance of a compensatory relation between the number of earbearing shoots, number of seeds per ear and 1000 seed weight for yield formation and N uptake is discussed.