稻草硅化和溶解特性对稻草纤维降解率及其利用的影响

 对早、中、晚季７个水稻品种稻草的硅化特点、稻草硅的溶解特性与纤维各组成成分瘤胃降解率的关系以及尿素处理稻草的去硅化效果进行了研究。早、中、晚季稻草总硅含量相近，早稻稻草硅溶解率和纤维素含量分别显著高于中稻（１８．９％和９．１％）和晚稻（２６％和１１．２％），可溶性硅和纤维素的降解率也比中、晚稻稻草分别高７０．０％和１７．５％、４７．８％和２３．７％，稻草降解率和体外消化产生的挥发性脂肪酸比中、晚稻稻草分别提高１４．５％和１９．０％、１２．９％和１４．８％。稻草各形态部位的硅的溶解率、纤维素含量和体外消化产生的挥发性脂肪酸均为叶＜鞘＜茎。稻草的可溶性硅与纤维素含量呈显著协相关（ｒ＝０．８６），而可溶性硅和纤维素与稻草潜在降解率（ａ＋ｂ）的协相关分别为ｒ＝０．９０，ｒ＝０．８４。因此，稻草硅的溶解特性是影响稻草潜在降解率的主要因素，而不是稻草的总硅含量。用尿素处理稻草，能使稻草降解率、降解速率、潜在降解率分别提高１０．８％、２７．９％、１０．１％。     

不同腐熟剂对水稻秸秆菌肥的降解效应和对蔬菜生长的影响

利用高产纤维素酶的木霉菌株对水稻秸秆进行生物降解.通过测定菌肥纤维素酶酶活性、葡萄糖含量以及氮、磷、钾含量指标,比较研究了7种不同配比腐熟剂降解水稻秸秆的效廊.结果表明:仅含木霉菌REMI突变株H6菌株腐熟剂(SDTI)制备的秸杆菌肥中羧甲基纤维素酶酶活、葡萄糖含量均最高,分别达3.48U·g~(-1)和17.14mg·g~(-1),与对照差异达极显著水平;滤纸酶酶活高于对照,但差异未达显著水平;秸秆菌肥中氮、磷、钾含量也均高于对照.盆栽试验表明,该秸秆菌肥能显著促进番茄和黄瓜的生长.     

生物去硅化作用对提高稻草降解率的处理效果探讨

 【目的与方法】通过比较植物源性提取液AgroGreen? (AG)和酵母培养提取物Yeast Extract?(YE)两种生物制剂，以及Agaricus blazei(A.b)和Volvariella volvacea(V.v)两种微贮处理，探讨其提高硅溶解率和硅质-木质化结构物转化率，促进稻草纤维降解利用的生物处理效果。【结果】AG与YE制剂对提高稻草硅化物溶解程度没有明显效果；AG的试验浓度对瘤胃微生物生长有抑制作用，而YE制剂对微生物的营养效果，在预处理中可促进稻草腐生菌群对纤维组分的降解(P＜0.05)，但直接利用则降低瘤胃微生物对稻草的降解率。A.b和V.v的微贮处理，分别提高稻草硅溶解率54.8%和58.9%，促进硅质-木质化结构的降解转化，酚类物含量分别降低86.4%和79.7%；酚类物中，黄酮醇比例分别从49%提高到73%和80%，苯甲酸和羟基苯丙烯酸比例则分别从51%降低到27%和20%。【结论】AG与YE制剂对提高稻草硅化物溶解程度没有明显效果；A.b和V.v的微贮处理，对改善稻草降解品质起到了促进作用。     

微生物发酵稻草降解非纤维素成分的工艺研究

［目的］探讨混合微生物发酵稻草降解稻草木质素等非纤维素成分的最佳发酵工艺。［方法］利用Aspergillus sp.（CRC04）、Amphibacillus xylanus （ACCC10262）和Pleurotus osteatus （P802）3种微生物菌株对稻草进行发酵,降解稻草中果胶、半纤维素和木质素,运用单因素试验和正交试验研究周期、接种量、pH值与温度对木质素降解效果的影响。［结果］结果表明,影响稻草发酵效果的主要因素中周期＞接种量＞pH值＞温度。最佳的微生物发酵稻草制浆工艺条件为：周期10 d,pH值6.0,接种量2.00%,温度28或30 ℃,CRC04∶P802∶ACCC10262=1∶2∶2。［结论］该研究可为生物发酵法释放纤维素制造草浆提供理论指导。     

Prediction of Fiber Composition and Silicification for Rice Straw with Near Infrared Reflectance Spectroscopy (NIRS) Technique

The silicification of rice straw is a factor that affects the grain production and straw nutritive quality. The procedure of chemical analysis for silicon in straw is, however, time and labor consuming, and slightly poor in accuracy. The study has attempted to apply near infrared reflectance spectroscopy (NIRS)technique as an advanced alternative to predict the fiber composition and silicification in rice straw. Ninetytwo samples from different seasons and varieties were collected over the Fujian Province. Their chemical analyses were carried on the aspects of hemicellulose, cellulose, lignin, extractable and non-extractable silicon,and the results were used as a database for NIRS analyses. The prediction model was developed through modified partial least square regression (MPLS) for a calibration program. The factors that may affect the calibration, cross-validation and the prediction for the application of NIRS on rice straw were also discussed.     

不同处理方法对稻草营养成分的影响

[目的]研究不同处理方法对稻草营养成分的影响。[方法]以稻草为研究对象,分别用氢氧化钠＋氨水、氨水、尿素进行处理,研究稻草在第153、0和45天的主要营养成分及颜色、气味和手感等变化。[结果]结果表明,3种处理均可降低稻草的粗纤维含量,提高稻草的粗蛋白（CP）含量;处理45 d后,氢氧化钠＋氨水、氨水、尿素组的粗蛋白（CP）含量分别比对照组提高了14.4%、48.1%和90.9%;粗纤维（CF）含量分别比对照组降低了6.8%、10.2%和12.9%。3种处理对钙（Ca）、磷（P）、粗脂肪（EE）、粗灰分（Ash）的影响不大。[结论]经过3种处理后的稻草呈黄褐色,质地松软,有氨味,动物喜欢采食。     

稻草秸秆栽培金针菇（Flammulina velutipes）基质 降解特性研究

对稻草秸秆栽培金针菇(Flammulina velutipes)不同生长阶段,基质木质纤维成分的变化和与 基质主要成分降解相关的几种胞外酶的变化规律进行了研究。结果表明:纤维素和半纤维素的降解 主要集中在生殖生长期,木质素在营养生长期降解迅速;与纤维素降解相关的两种酶活性从培养初 期到结束一直保持比较平稳的趋势;与木质素降解相关酶在菌株培养初期活性较高,木聚糖酶活性 初期活性很低,在子实体形成期一直保持较高水平,淀粉酶活性高峰出现在初期,蛋白酶活性在初期 和子实体形成期较高,但整体上酶活性变化较为平稳。     

稻草上段短切物／淀粉环保复合材料的制备及性能研究

开发基于农作物秸秆的复合材料是提高农副产品附加值,变废为宝,节约资源,保护环境的重要途径。采用热压方法制备了稻草上段短切物／淀粉复合材料,研究了淀粉用量、热压温度、热压时间对复合材料拉伸性能及硬度的影响。当淀粉用量为40％,热压温度为120℃,热压时间为8min时,复合材料的拉伸强度可达到2．05MPa。     

水稻秸秆还田腐熟技术效果探讨

[目的]开展早稻秸秆粉碎还田腐熟技术研究,进一步推广农作物秸秆还田腐熟技术,提高秸秆资源利用率和耕地综合生产能力。[方法]在宁远县5个不同监测点进行早稻秸秆粉碎还田试验,研究秸秆还田腐熟技术对土壤养分、晚稻产量、氮肥减施量和土壤增加钾量的影响。[结果]与秸秆不还田比较,秸秆还田腐熟技术使5个监测点有机质、全氮、全磷、全钾、有效磷、速效钾、缓效钾含量平均值分别增加了1.1 g/kg、0.1 g/kg、0.1 g/kg、0.9 g/kg、0.5 mg/kg、8 mg/kg、8 mg/kg;晚稻平均产量达7 392 kg/hm~2,增产393 kg/hm~2,增产率5.61%;氮肥减施量为3.60 kg/hm~2;土壤增加钾量为51.00 kg/hm~2。[结论]水稻秸秆还田腐熟技术可以增加土壤养分含量,减少化肥施用量,增加晚稻水稻产量。     

小站稻秸秆降解菌的筛选与酶活力的测定

为了寻找一种能够科学高效地将小站稻秸秆用于秸秆还田的方法,并将其作为一种储备技术,本研究在全国4个地区地土壤中进行取样,通过富集培养、刚果红水解圈比较、羧甲基纤维素酶活力与滤纸酶活力的测定,筛选具有高纤维素酶活力的菌株,为关于小站稻秸秆高效处理的研究提供理论基础和技术支持。研究结果表明:共筛选出了39株具有较强纤维素酶活力的菌株,菌株F1的羧甲基纤维素酶活力和滤纸酶活力显著高于其他菌株,分别为5.228U/mL与4.183U/mL。     

秸秆自然降解过程中优势菌群的筛选

[目的]筛选降解秸秆的优势菌。[方法]通过室内试验模拟秸秆在土壤中的状态,观测不同时期秸秆上微生物的变化及不同土层中碱解氮和总糖含量的变化。[结果]秸秆降解40d时,优势菌中真菌所占比例较大,降解60d时,细菌优势菌所占比例较大,其中菌株j-15、14和木霉12的数量占优势;第2层土壤中细菌数量最多,其次为第3和第6层,表层和底层土壤中细菌数量最少;表层土壤中真菌种类较多,第2和第3层土壤中木霉占绝对优势,其他菌层以毛霉为主。[结论]第3层土壤中优势菌较多,碱解氮和总糖含量最高;分离出的细菌以球菌为主,真菌以木霉为主。     

秸秆还田替代磷钾肥对水稻产量和经济效益的影响

[目的]明确秸秆全量还田替代磷钾肥量。[方法]以常规化肥用量为对照,研究秸秆还田替代不同比例磷钾肥对水稻产量和经济效益的影响。[结果]秸秆还田条件下,常规化肥施用水稻产量较秸秆不还田处理降低2.0%。各处理以秸秆还田替代30%磷钾肥处理最高,且通过提高水稻产量构成中的有效穗数和穗粒数来提高水稻产量。经济效益以秸秆还田替代30%磷钾肥处理最高,较常规施肥处理产值增加0.6%,纯收入增加1.2%。[结论]综合水稻产量和经济效益结果,以秸秆还田替代30%磷钾肥处理施用效果最佳。     

麦稻两季秸秆还田不同施氮量对水稻产量及其产量结构的影响

研究了麦稻两季秸秆还田条件下,麦季不同氮肥用量(纯N 180、225、270 kg/hm2)和水稻不同氮肥用量(纯N225、300、375 kg/hm2)对水稻产量及其产量结构的影响。结果表明:麦季氮肥用量对后茬水稻产量、单位面积穗数、每穗粒数和千粒重的影响较小,在每公顷施氮(N)180~270 kg范围内差异未达显著水平;水稻氮肥用量对水稻产量及其构成因素的影响较大,在每公顷施N 225~375 kg范围内,随着施氮水平的提高,对水稻的增穗效果明显,3个施氮量处理间的差异显著,对每穗粒数的影响不大,但水稻结实率降低、千粒重下降,施N 375 kg/hm2的处理与225 kg/hm2、300 kg/hm2两处理间的差异达显著水平,产量随着施氮水平提高而增加,但施N 375 kg/hm2与300 kg/hm2处理间的差异不显著。     

秸秆还田配施不同配比化肥对晚稻产量及土壤肥力的影响

为了揭示秸秆腐解规律和土壤养分变化过程,连续2年通过田间试验研究了秸秆还田配施不同配比化肥对晚稻产量及土壤肥力的影响。结果表明,秸秆还田配施不同配比化肥显著提高了晚稻产量,增产幅度为8.5%~21.5%,处理间差异显著。除SN2（秸秆还田配施N 225 kg/hm2）和SP1（秸秆还田配施P 75 kg/hm2）秸秆生物量有所下降外,其余处理秸秆生物量均高于对照单施秸秆处理,范围在3.3%~13.7%,区组间无显著性差异,处理间有显著性差异。秸秆还田配施不同配比化肥处理显著提高了晚稻成熟期有效穗数、每穗粒数、结实率以及千粒重。逐步线性回归方程表明结实率是晚稻产量最主要的影响因素。与对照相比秸秆还田配施不同配比化肥能够提高土壤pH、全氮、碱解氮、有机碳、有效磷、全磷、速效钾和全钾,降低土壤C/N比,其中以秸秆还田配施NPK处理效果最显著。因此需要将秸秆还田与施用化肥、微肥相结合,进一步发挥出秸秆还田的综合效益。     

几种腐烂菌降解油菜秸秆的效果

为给贵州山区秸秆饲料的发酵工艺提供技术参考,采用单菌株固体发酵法,研究了赤9号、赤8号、贵11号、贵9号、贵10号、毕2号、铜3号等腐烂菌和3种不同配方对油菜秸秆降解率和降解后粗纤维、粗脂肪、粗蛋白水平的影响。结果表明:油菜秸秆6～7g、蔗糖0.6～0.7g、菌液15mL的配方3降解效果较好,赤9号菌株在该配方下降解粗纤维的效果达79%,粗蛋白和粗脂肪含量的下降比例不大。该菌株对秸秆发酵生产饲料作为优良菌株的筛选、纤维素降解机理和代谢产物的研究具有重要的科研价值。     

覆土厚度对冬种马铃薯还田稻草腐解进程的影响

[目的]为了探讨广东冬种马铃薯主产区覆盖还田稻草的腐解进程。[方法]采用尼龙网袋法,研究水稻稻草在不同覆土深度（0、5.0、7.5和10.0 cm）对还田稻草腐解的影响。[结果]覆土深度为7.5 cm时腐解速度最快,覆土深度0 cm最慢。还田60 d后,覆土深度7.5 cm的稻草残留率为50%,而覆土深度0 cm的稻草残留率为80%。稻草还田后有机碳在前10 d分解较快,稻草的全碳含量随着还田时间延长而逐渐下降,导致C/N比降低。冬马铃薯收获时覆土深度0 cm有机碳残留率为76%,覆土深度7.5、10.0和5.0 cm的有机碳残留率依次为69.3%、70.8%和72.5%。还田的前10 d稻草氮素含量呈现上升趋势,20 d后才出现下降趋势。一季马铃薯田稻草还田后稻草有机碳只释放了1/3左右。[结论]稻草还田前期可以固定部分氮素,还田后期会释放一定的氮素供马铃薯生长需要。种植一季马铃薯作物后,还田的稻草并没有被完全腐解。     

不同水分条件下连续多年秸秆还田对水稻、油菜产量的影响

[目的]为合理利用秸秆资源提供理论依据。[方法]以不同水稻和油菜品种为材料,不施秸秆为对照,研究无水层灌溉栽培和常规淹水栽培条件下连续多年秸秆还田对水稻及后茬油菜产量的影响。[结果]常规淹水栽培条件下,小麦秆与土壤混合、油菜秆与土壤混合处理第1年水稻产量较对照增加5.9%～7.2%,第2、3、4年水稻产量分别较对照减少6.7%～8.0%、16.0%～17.9%、22.6%～23.9%;无水层灌溉栽培条件下,秸秆还田处理第1年水稻产量较对照增加6.3%～11.5%,第2、3、4年水稻产量分别较对照减少0～21.3%、2.1%～2.8%、9.6%～11.6%;秸秆还田处理第1年油菜产量较对照增加1.8%～9.3%,第2、3年油菜产量分别较对照增加4.3%～10.6%、5.9%～14.1%。[结论]秸秆还田后第1年水稻产量增加,连续多年秸秆还田后油菜产量逐年增加。     

油菜秸秆还田对不同水稻品种秧苗前期生长的影响

[目的]探究油菜秸秆还田对不同水稻品种秧苗前期生长发育的影响。[方法]通过裂区试验设计,以油菜秸秆不同还田方式为主处理,水稻品种为副处理,分析油菜秸秆不还田、覆盖还田以及翻埋还田对宜香优2115和德优4727生长发育的影响。[结果]不同水稻品种在油菜秸秆翻埋还田处理下均表现为,秧苗前期的分蘖数、根长、叶面积指数及地上部分干重低于对照与秸秆覆盖还田;相同还田方式下,德优4727在所有观测时期的分蘖数、根长、叶面积指数及地上部分干重均高于宜香优2115。[结论]秸秆翻埋还田造成水稻僵苗,由于不同水稻品种对秸秆还田方式的响应不同,为适应机械化操作,生产上应推广适宜秸秆翻埋还田的水稻品种。     

Cd污染土壤对3种稻秸原位降解菌剂降解效果的影响

研究了纯培养条件和土壤Cd污染条件下3种秸秆原位降解菌剂ZZMZ1、ZZMZ2、ZZMZ3对秸秆的降解效果。结果表明,3种秸秆原位降解菌剂对重金属离子Cd^2＋、Zn^2＋、Ni^2＋和Cu^2＋抗性不同,ZZMZ3菌剂中的菌株J-1211和J-1212对Cd2＋抗性最大,均为45 mg/L;ZZMZ3菌剂对其它重金属离子抗性也高于ZZMZ1和ZZMZ2。在纯培养试验中,ZZMZ1、ZZMZ2、ZZMZ3秸秆原位降解菌剂腐解稻草秸秆的能力相似,培养90 d对稻秸纤维素和半纤维素的降解率均在70%以上。而在Cd污染的土壤中,ZZMZ3秸秆原位降解菌剂对稻秸的降解效果好于菌剂ZZMZ2和ZZMZ1;ZZMZ3菌剂降解稻秸60 d时,稻秸颜色变黑,植物组织明显腐烂,纤维素降解率高达87.57%。     

大米淀粉提取工艺的研究

[目的]优化Alcalase蛋白酶酶法提取纯度较高的大米淀粉的工艺,从而解决库存谷物严重浪费的问题。[方法]以大米为原料,以Alcalase蛋白酶酶法提取大米淀粉,采用3因素正交实验设计优化提取工艺。采用凯氏定氮法GB5511285测定蛋白质含量,蒽酮比色法测定淀粉含量。[结果]各因子对蛋白质去除和淀粉得率的影响顺序为:反应温度>酶添加量>反应时间。对蛋白质去除的最优组合为温度50℃,酶添加量0.3%,反应时间6 h。淀粉提取的最优工艺组合为温度50℃,酶添加量0.2%,反应时间5 h。[结论]综合考虑,以大米为原料,采用Alcalase蛋白酶酶法除蛋白质提取大米淀粉的最优工艺为温度50℃,酶添加量0.2%,反应时间5 h。在此条件下得到的大米淀粉中蛋白质含量为0.39%,淀粉提取率为89.53%。