秸秆腐解剂对不同作物秸秆腐解特征研究

利用网袋法模拟烟田中秸秆还田,探索研究秸秆腐解剂对不同秸秆的腐解特征和养分释放特征.结果表明:经过100 d腐解后,施用秸秆腐解剂与否,秸秆腐解率和有机质释放率秸秆都为油菜秸秆>水稻秸秆>玉米秸秆,施用秸秆腐解剂后玉米秸秆、水稻秸秆、油菜秸秆腐解速度分别提高9.60%、8.22%、6.42%,油菜秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆有机质的释放速度分别提高了1.58%、1.34%、1.08%;未施用秸秆腐解剂时,秸秆速效氮释放率为油菜秸秆>水稻秸秆>玉米秸秆,施用秸秆腐解剂后,秸秆速效氮释放率水稻秸秆>油菜秸秆>玉米秸秆,油菜秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆的速效氮释放速度分别提高了4.10%、2.48%、1.72%;施用秸秆腐解剂与否,秸秆速效磷、速效钾的释放率都是水稻秸秆>油菜秸秆>玉米秸秆,施用秸秆腐解剂对玉米秸秆、水稻秸秆、油菜秸秆速效磷、速效钾释放速度的提高效果不明显.     

不同腐解剂对玉米秸秆腐解效果试验初探

用3种不同腐解剂对玉米秸秆人堆腐解试验，达到加速秸秆腐解还土，增加土壤有机质的作用，结果表明：不同腐解剂与对照（CK1）相比可增加有机质5．6％－15．3％，不同腐解剂加入尿素堆腐与对照（CK2）相比可增加有机质11．5％－13．4％，加入尿素还能调节秸秆腐解过程中的C／N，有利于秸秆腐解转化。     

秸秆还田方式与施氮量对秸秆腐解及玉米氮素利用的影响

为探究高效秸秆还田方式与施氮量结合模式,明确黑土区玉米秸秆腐解和氮素释放规律对还田方式和氮肥管理的响应及其对玉米产量和氮素利用效率的影响,以玉米秸秆为研究对象,在吉林省四平市设置连续两年(2021和2022年)的田间定位试验,采用尼龙网袋法探究覆盖(Straw mulch,SM)和翻压(Straw bury,SB)2 种秸秆还田方式和不施氮肥(N0)、180 kg/hm²(N1)、270 kg/hm²(N2)3个施氮水平的组合下,秸秆腐解率和氮素释放率。结果表明:秸秆还田方式和施氮量显著影响秸秆腐解特征,其中SB处理的秸秆两年累积腐解率平均为83.0%,显著高于SM处理的65.3%;与N0处理相比,施氮处理(N1和N2)秸秆腐解率提高9.8%。SB处理秸秆氮素两年累积释放率为62.5%,显著高于SM处理的46.0%,秸秆氮释放量分别为51和38 kg/hm²;施氮促进秸秆氮素释放,提高秸秆氮素释放率的比例为12.5%;秸秆还田方式与施氮量显著影响玉米产量和植株氮素吸收,且具有交互效应,其中SBN2处理的玉米产量和植株氮素吸收量均为最高,分别为11 017.0和184.9 kg/hm²。统计显示,SB处理中施氮量、秸秆氮素释放量、穗粒数与玉米产量和吸氮量间均具有明显的正相关关系。因此,在翻压还田和高施氮量组合时,可以促进秸秆腐解和玉米氮素利用。     

水稻秸秆腐解规律及养分释放特征

[目的]研究水稻秸秆腐解规律及其养分释放特征,为合理利用秸秆与养分资源管理提供依据.[方法]在露天条件下,在尼龙网袋中分别对水稻新鲜秸秆进行原状、切碎、切碎＋腐熟剂和切碎＋农家肥处理,测定腐解秸秆残余率、氮、磷和钾释放速率和累计释放量.[结果]经过91 d腐解后,4个处理有50％以上的秸秆被腐解,腐解速率大小顺序为：切碎＋农家肥＞切碎＋腐熟剂＞切碎＞原状.秸秆中氮、磷和钾分别释放52.76％～63.96％、66.16％～74.47％和73.15％～82.15％.秸秆中氮磷钾释放速率前期高,后期低.秸秆养分释放速率以前10d最高,其中切碎＋腐熟剂处理显著提高秸秆中氮磷释放速率,切碎＋农家肥处理提高秸秆中氮释放速率,但均不利于秸秆中钾的释放.[结论]秸秆切碎后加入腐熟剂或农家肥均能促进秸秆腐解和氮磷钾的释放,尤以加入农家肥的效果较好.     

油菜·小麦秸秆在稻田土壤中腐解及养分释放特征

[目的]探明川东北丘陵区油菜、小麦秸秆在稻田土壤中腐解及养分释放特征,为水稻合理栽培提供理论依据。[方法]采用尼龙网袋法,以油菜荚壳、油菜茎秆、油菜蔸部和小麦秸秆为试验材料,研究这4种材料在土壤中腐解及养分释放特征。[结果]4种秸秆材料腐解速率均呈现先快后慢,从大到小依次为油菜荚壳、小麦秸秆、油菜茎秆、油菜蔸部,还埋10 d累积腐解率在29.20%~51.70%,还埋100 d累积腐解率在43.50%~75.80%;不同秸秆材料养分释放速率亦表现为先快后慢,还埋20 d各材料的碳、氮、磷、钾释放率均在30.00%以上,其中钾素释放速度最快(平均达98.70%),还埋100 d累积释放率从大到小依次为钾(99.10%)、磷(60.60%)、氮(58.40%)、碳(58.00%)。[结论]生产上应根据秸秆腐解规律及养分释放规律制订合理的水稻栽培管理措施。     

不同界面玉米秸秆腐解特征及其碳释放量动态变化

[目的]探究不同界面玉米秸秆腐解规律。[方法]从秸秆腐解的3个界面-避光厌氧的近土层(SC)、避光厌氧的中层(ZC)、见光好氧的上层(XC)的腐解特征进行对比探讨。[结果]随腐解时间的增加玉米秸秆的质量残留量呈先快速降低后缓慢降低的变化趋势。其中前期2个月为快速腐解期,第3个月为缓慢腐解期,而在第3个月以后则进入了稳定腐解期。根据玉米秸秆腐解过程中的质量残留量计算腐解率,XC的玉米秸秆腐解率明显优于SC和ZC,不同界面玉米秸秆中碳的释放量呈先快速增加后逐渐减缓最后趋于稳定的趋势。在玉米秸秆腐解的各个时间节点,XC中碳的释放量显著高于其他界面。此外,一级动力学方程表明XC中的玉米秸秆有较高的碳矿化能力。[结论]玉米秸秆在避光厌氧的近土层的腐解效果优于避光厌氧的中层以及见光好氧的上层,更有利于玉米秸秆中碳的释放,向土壤归还碳元素。     

腐解菌剂对玉米秸秆降解效果的研究

【目的】研究施用秸秆腐解菌剂对玉米秸秆的促分解效果、养分释放规律及土壤理化特性、养分含量、腐殖质组成和土壤酶活性的影响,为低温地区秸秆快速、高效腐熟以及有机废弃物合理利用提供理论依据和技术参考。【方法】以玉米秸秆作为供试材料,选用低温复合菌剂GF-20、中农绿康秸秆型有机物料腐熟剂(以下简称绿康菌剂)、世明生物发酵菌种(以下简称世明菌剂)作为试验菌剂,设置5个处理,分别为:对照1(CK),土壤+玉米秸秆+不施用菌剂;对照2(B),土壤+无玉米秸秆+不施用菌剂;GF,土壤+玉米秸秆+菌剂GF-20;LK,土壤+玉米秸秆+绿康菌剂;SM,土壤+玉米秸秆+世明菌剂,采用室内培养试验,在10℃黑暗条件下培养60d,测定不同处理玉米秸秆降解率、养分释放率以及土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量和腐殖质成分与土壤酶活性,最后对添加秸秆腐解菌剂后土壤酶活性与速效养分含量的相关性进行了分析。【结果】在10℃黑暗培养条件下,与CK相比,施用3种秸秆腐解菌剂后均在一定程度上促进了玉米秸秆的分解,加快了秸秆养分的释放,提高了土壤速效养分含量与土壤酶活性,其中以添加低温复合菌剂GF-20的效果最好。秸秆腐解60d后,处理GF的秸秆降解率达36.75%,较处理LK、SM和CK高出9.78%,9.92%和16.38%。处理GF明显提高了土壤酶活性,促进土壤物质转化,碱解氮、有效磷和速效钾含量分别为94.10,14.95和38.36mg/kg,明显高于其他处理;处理GF腐殖质碳含量为21.99g/kg,较其他处理增加1.76~3.68g/kg;处理GF的HI(胡敏酸与胡敏素含量比值)为1.43,较其他处理高0.14~0.45。相关性分析结果显示,添加秸秆腐解菌剂后,土壤酶活性与速效养分含量呈显著或者极显著相关。【结论】在10℃黑暗培养条件下,低温复合菌剂GF-20能更有效促进秸秆分解进程,加快玉米秸秆腐解速率及养分释放,提高土壤速效养分含量及酶活性。     

不同腐解剂对玉米秸秆腐解效果试验初报

用3种不同腐解剂对玉米秸秆作堆腐腐解试验,达到加速秸秆腐解还土、增加土壤有机质的作用.结果表明不同腐解剂与对照(CK1)相比可增加有机质5.6%～15.3%;不同腐解剂加入尿素堆腐与对照(CK2)相比可增加有机质11.5%～13.4%;加入尿素还能调节秸秆腐解过程中的C/N,有利于秸秆腐解转化.     

水旱轮作条件下还田秸秆腐解和养分释放特征研究

以南方稻作区主要作物(水稻、小麦和油菜)秸秆为研究对象,采用尼龙网袋法研究了干湿交替和还田方式对作物秸秆腐解及养分释放的影响,以期为水旱轮作区秸秆资源循环利用和秸秆还田提供科学依据。结果表明,水作期经过120d的腐解,覆盖处理的作物秸秆累积腐解率为20.6%~27.2%,且作物种类之间差异不显著;翻压处理的作物秸秆累积腐解率为55.4%~69.3%,腐解效果表现为水稻油菜小麦。旱作期覆盖或翻压处理的秸秆腐解量和腐解率均显著低于同期水作处理。3种作物秸秆在水旱轮作中无论覆盖还是翻压还田,养分累积释放率均表现为钾磷碳氮。水作期腐解试验结束时(120d),覆盖处理3种作物秸秆碳、氮、磷和钾的平均释放率分别为40.1%、22.4%、54.4%和75.8%;翻压处理的养分平均释放率依次分别为75.8%、44.7%、76.5%和93.8%。旱作期腐解试验结束时(210d),覆盖处理水稻秸秆碳、氮、磷和钾的释放率分别为43.4%、30.8%、43.7%和71.0%;翻压处理水稻秸秆养分释放率依次为64.8%、46.3%、57.0%和95.2%。采用一级动力学渐进函数模型对秸秆累积腐解率进行拟合,水作期的相关系数r2介于0.981~0.991之间,均显著相关;旱作期函数拟合相关性不显著。因此,在水旱轮作体系中,同等腐解周期内秸秆腐解速率表现为水作旱作、翻压覆盖;旱作周期相对较长仍可达到水作时的秸秆腐解效果。     

Nitrogen release and re-adsorption dynamics on crop straw residue during straw decomposition in an Alfisol

Returning crop straw to the field not only improves the nitrogen(N) supplying capacity and N retention of soil but also decreases the amount of rural organic waste and prevents air pollution. Therefore, understanding the mechanisms of the N release and re-adsorption dynamics on crop straw residue during straw decomposition in agricultural soil is important, and this understanding can help us strengthen N fertilizer management during the crop growth period. An on-farm incubation experiment was conducted in the Jianghan Plain in Central China under flooded conditions using the nylon mesh bag method. Results showed that the decomposition rate of crop straw was much faster at the beginning of the incubation stage, whereas it was steady during the later stage with no observed differences among the three types of crop straw. After 120 d of incubation, the cumulative decomposition proportion of rice straw, wheat straw and rape straw was 72.9, 56.2, and 66.9%, respectively. The proportion of N that released from the three crop straws was 52.0, 54.4 and 54.9%, respectively. The zeta potentials and Brunauer, Emmett and Teller(BET) surface area of the rice, wheat and rape straw residues increased gradually as the decomposition period progressed. The water adsorption capacity of the rice straw was significantly affected during the decomposition period. The saturated water adsorption capacity of rice straw was the highest at 30 d of decomposition(4.17 g g~(–1)) and then decreased slightly. The saturated water adsorption of wheat and rape straws reached the lowest value at 30 d and then gradually increased and became stable. All the results demonstrated that crop straw and straw residue can re-adsorb NH_4~+ ions from the surrounding solution. The re-adsorption was affected by the decomposition period and concentration of exogenous NH_4~+ and was independent of the crop species via the combined efforts of physical and chemical adsorption, ion exchange and water retention on residue surfaces. Future studies will focus on straw returning and N fertilizer application at different levels of moisture content of the soil reduce potential negative effects such as water-logging and excess N caused by the straw substrate.     

玉米秸秆液化树脂化研究

[目的]研究玉米秸秆液化及树脂化的工艺条件,进而提高玉米秸秆资源的利用价值及开辟玉米秸秆利用的新途径.[方法]以苯酚为液化剂、磷酸为催化剂对玉米秸秆进行液化,通过单因素试验和正交试验确定玉米秸秆液化的最优工艺;然后对液化产物进行树脂化,利用单因素试验确定树脂化工艺.[结果]玉米秸秆液化的最优工艺条件：液化温度150℃、液化时间165 min、固液比3∶13、磷酸用量10％,该液化工艺条件下,玉米秸秆液化残渣率为l2.1％;树脂化工艺条件：甲醛与液化产物摩尔比1.8、NaOH与液化产物摩尔比0.35、树脂化合成温度85℃、保温时间40 min、水与液化产物摩尔比8.0,该工艺条件下可生产获得综合性能较好的玉米秸秆液化物树脂,用其压制的胶合板干状强度1.788 MPa、湿状强度0.812 MPa,胶合强度符合国家标准（GB/T 17657-1999）对Ⅰ类胶合板的要求（≥0.700MPa）.[结论]以玉米秸秆液化产物制备的酚醛树脂胶黏剂可用于木材加工.     

不同形态氮素对黑曲霉降解小麦秸秆的影响

为探究外源添加不同形态氮素对黑曲霉降解小麦秸秆的影响,采用室内摇瓶培养法研究不同形态氮素对小麦秸秆降解过程中残留质量、微生物生物量和胞外酶活性变化的影响。设置小麦秸秆（W）、小麦秸秆+黑曲霉（WA）、小麦秸秆+黑曲霉+硫酸铵（WAA）、小麦秸秆+黑曲霉+尿素（WAU）、小麦秸秆+黑曲霉+硝酸钾（WAP）五个处理。结果表...     

稻草覆盖对马铃薯土壤养分释放及养分平衡的影响

【目的】探索马铃薯种植过程中稻草覆盖还田模式下稻草N、P、K释放和土壤N、P、K养分平衡的特征。【方法】采用盆栽试验的方法,对稻草覆盖还田后的腐解速率及养分释放状况进行研究。【结果】稻草覆盖还田82 d后,其C、P含量变化较小,K含量降低93.96%,而N含量却提高了49.22%;覆盖稻草可为土壤提供大量养分且以K居多,每覆盖还田100 kg稻草可为马铃薯生长提供N 0.42 kg、P 0.14 kg(P_2O_5)和K 1.70 kg(K_2O);稻草腐解率为70.87%;各养分累积释放率表现为:KCPN,C、N和P累积释放率分别为71.89%、56.85%和68.75%,K累积释放率最高,为98.22%。覆盖稻草和施用钾肥对土壤K平衡影响较大,不施钾肥和稻草土壤的K亏缺达163.80 kg/hm~2,覆盖稻草或施用钾肥均可有效降低土壤钾素亏缺量,稻草与钾肥配合施用可使土壤K收支平衡,甚至盈余。【结论】在稻草覆盖还田情况下,可适当减少钾肥用量,以降低生产成本,缓解我国钾肥资源匮乏的困境。     

室内模拟条件下玉米秸秆的分解特征及物质组成变化

以玉米秸秆为材料,研究了在室内模拟的条件下不同处理的玉米秸秆的腐解率、粗纤维以及全钾含量的变化。结果表明,随着腐解时间的延长,各处理的腐解率不断增大,在其他条件一致的前提下,添加微生物的处理平均腐解率 大于未添加微生物的处理,秸秆长度为1 cm的处理平均腐解率大于秸秆长度为3 cm的处理;粗纤维含量的变化总体趋势是下降,其他条件一致的前提下,秸秆长度为1 cm的处理粗纤维含量小于秸秆长度为3 cm的处理,在添加物微生物的处理中秸秆长度为1 cm且C/N=25的处理粗纤维平均含量最小,其含量为31.57%;其他条件一致的前提下,秸秆长度为1 cm的处理全钾含量大于秸秆长度为3 cm的处理。     

不同调理剂对秸秆沼渣堆肥的影响

为了解不同调理剂对秸秆沼渣堆肥的影响,分别选择木屑、花生秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆、大豆秸秆、芦苇秸秆和水稻秸秆作为调理剂,与秸秆沼渣以1∶5(以鲜质量计)的比例均匀混合,进行30 d的好氧堆肥,研究加入不同调理剂后,沼渣堆肥过程中物理、化学、生物学性质的变化。结果表明,木屑、花生秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆、大豆秸秆、芦苇秸秆和水稻秸秆均可作为秸秆沼渣堆肥的调理剂促进堆体快速升温,且可达到无害化要求。秸秆处理可延长高温(≥55℃)持续时间,好于木屑处理,但木屑处理可降低堆肥体系中可溶性盐的含量。以大豆秸秆为调理剂,可提高堆体温度,最高可达到68℃,可提高多酚氧化酶活性,促进腐殖质的形成。以水稻秸秆作为调理剂时,可降低堆肥体系的pH值,提高NO^-₃-N含量和纤维素酶活性,利于纤维素的降解。以大豆秸秆和水稻秸秆作为调理剂时,两者的堆肥产品可促进种子根的生长,种子发芽指数分别达到137.06%和138.26%,提高了堆肥的品质。     

青贮玉米秸秆对鹅氮代谢和肠道菌群的影响

为研究鹅对青贮玉米秸秆的利用效果,试验选用24月龄五龙鹅30只,随机分成5组,每组分为6个重复。各试验组日粮添加的青贮玉米秸秆比例依次为24.4%、34.6%、42.6%、49.1%、53.6%。采用全收粪法,测定N的沉积量、净蛋白利用率(NPU)、氨态氮(NH3-N)浓度和氨基酸(AA)消化率,同时检测粪便中微生物数量变化,以初步探讨日粮中不同青贮玉米秸秆比例对CP、AA代谢及肠道微生物菌群的影响。结果表明,在ME和CP等摄入量一致的条件下,随着秸秆添加比例的不断增加,N的沉积量、净蛋白利用率(NPU)显著升高(P<0.05);粪中各组氨态氮(NH3-N)浓度呈下降趋势;甘氨酸表观消化率偏低但组间差异极显著(P<0.01),其他氨基酸表观消化率(AAAD)均较高(77.30%～93.10%),组间差异显著(P<0.05)(丙氨酸和脯氨酸除外);青贮秸秆添加量在24.40%～49.10%时,肠道中双歧杆菌、乳酸杆菌数量均随秸杆添加水平的升高而增多,且第4组与其他各组间差异显著(P<0.05);大肠杆菌数量总体呈下降趋势。由此可见,鹅能较好地利用青贮玉米秸秆中的粗蛋白,同时青贮玉米秸秆对鹅肠道微生物菌群有一定改善作用。     

玉米秸秆还田条件下氮肥前移培肥增产效果初探

针对黄土高原地区秸秆还田氮肥施用不合理这一实际问题,于2019年在内蒙古清水河县进行秸秆还田与氮肥运筹小区试验,探究氮肥习惯施用(FN)、氮肥习惯施用配合秸秆还田(FNS)、氮肥高量施用配合秸秆还田(HNS)、氮肥后肥前移施用(RN)、氮肥后肥前移施用配合秸秆还田(RNS)下土壤养分及作物产量变化规律。结果表明：秸秆还田结合氮肥提高了土壤有机质含量,土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量显著增加,尤以RNS和HNS提升效果最佳;在产量方面,秸秆不还田条件下,氮肥后肥前移施用RN较氮肥习惯施用FN有所下降,但未达到显著差异水平,秸秆还田处理FNS、HNS、RNS较对照FN籽粒和茎秆产量分别提高5.30%、10.93%、11.41%和8.55%、13.80%、10.55% ,各处理氮肥偏生产力大小顺序为RNS＞FNS＞RN＞FN＞HNS,以RNS处理氮肥偏生产力最高。综上所述,秸秆还田结合氮肥可培肥土壤和提高作物产量,氮肥后肥前移配合秸秆还田措施效果最好,可作为一种节本增产增效栽培技术模式在内蒙古黄土高原推广应用。