外源氮肥、磷钾肥对棉秸秆堆腐的影响

【目的】研究外源氮肥、磷钾肥对棉花秸秆腐解过程的影响,为棉秸秆肥料化、基质化利用提供理论依据。【方法】采用网袋堆制熟腐法,设置棉秸秆自然堆腐、棉秸秆添加氮肥(尿素)堆腐、棉秸秆添加磷钾肥(磷酸二氢钾)堆腐共3个处理,分别在堆腐的前期(0~7 d)、中期(7~14 d)、后期(14~21 d)、末期(21~28 d)取样,测定棉秸秆质量及纤维素、半纤维素、木质素含量,分析棉秸秆累积失重率和阶段失重率,以及3种纤维成分的累积降解率和阶段降解率。【结果】添加氮肥可提高棉秸秆累积失重率,比自然堆腐提高6.7%;添加磷钾肥后,棉花秸秆失重率比自然堆腐降低了6.3%。添加氮肥后棉秸秆的降解速率在堆腐初期与自然堆腐相比有明显下降,之后降解速率加快。自然堆腐和添加磷钾肥处理的降解速率在堆腐初期最快,中期有显著下降,之后缓慢上升。添加氮肥和磷钾肥均能提高纤维素、半纤维素和木质素的降解率。在堆腐末期,和自然堆腐相比,添加氮肥或磷钾对纤维素的累积降解率分别提高178.29%和47.82%;添加氮肥和磷钾肥对半纤维素的累积降解率基本相同,提高幅度在40.6%左右;添加氮肥和磷钾对木质素的降解率分别提高9.13%和59.6%。纤维素降解最快阶段,添加氮肥是出现在堆腐末期,磷钾肥是出现在堆腐后期,CK是出现在前期和中期。半纤维素降解最快阶段,3种处理都是在堆腐前期。木质素降解最快阶段则都出现在堆腐前期和中期。【结论】添加氮肥和磷钾肥均能促进棉秸秆堆腐的降解程度,氮肥降解程度要高于磷钾肥,氮肥对棉秸秆的降解趋势与CK和磷钾肥有不同之处。氮肥对纤维素降解的促进程度要高于磷钾肥;氮肥和磷钾肥对半纤维素降解的促进程度基本相同;磷钾肥对木质素降解的促进程度要高于氮肥,降解变化过程也不相同。     

秸秆配伍腐秆剂还田的最适氮肥运筹方案研究

为明确沿淮地区秸秆配伍腐秆剂还田条件下氮肥的最佳施用方案,提升该区秸秆还田替代化学肥料的效率.利用布设于安徽霍邱的麦秸配施腐秆剂还田试验,比较了不同氮肥运筹处理:(1)麦秸还田+腐秆剂(CN105,C/N=105 ∶ 1);(2)麦秸还田+腐秆剂+减基增穗施N肥(CN24,C/N=24 ∶ 1);(3)麦秸还田+腐秆剂+推荐方案施N肥(CN18,C/N=18 ∶ 1);(4)麦秸还田+腐秆剂+增基减穗施N肥(CN12,C/N=12 ∶ 1),在秸秆腐解和水稻生产等方面的差异.研究结果表明:不同氮基肥用量会显著影响腐秆剂的促腐速率,C/N为18 ∶ 1时还田秸秆的腐解速率最大(k=0.023),较CN12和CN24处理可分别提高43.75％和35.29％;CN18处理的水稻产量与CN105、CN24和CN12处理相比有不同程度的增加,增幅分别为13.64％、0.09％和13.09％(P＞0.05);秸秆腐解率与水稻产量和水稻千粒重呈正相关,而与水稻的有效穗数、穗粒数和结实率呈负相关,其中与产量的相关性显著(P＜0.05).由上可知,沿淮地区麦秸配施腐秆剂还稻田时配施氮基肥使初始C/N为18 ∶ 1可显著加速秸秆腐解,并有增产的趋势.     

腐秆剂快速分解水稻秸秆的机理及效果研究

利用测定酶活力的方法测定不同时间段内添加腐秆剂对水稻秸秆中纤维素酶、半纤维素酶、酚氧化酶活性的影响,结果表明:腐秆剂的添加对3种酶的活性提高有显著影响。利用纯种分离技术测得腐秆剂的添加对细菌、真菌、放线菌3种微生物的量在不同生长时期具有促进作用。同时通过定量分析程序添加腐秆剂后纤维素、半纤维素和木质素的降解率均有所提高。     

微生物催腐剂对小麦秸秆的催腐效果

通过培养箱接种试验比较了6种微生物催腐剂对小麦秸杆的降解效果.结果表明,各催腐剂处理均能显著促进小麦秸杆的降解(P＜0.05),其中经哈茨木霉处理的小麦秸杆降解率最高(20.81％),广宇生物腐熟剂处理的小麦秸杆降解率最低(10.84％).催腐剂发酵培养后产生的水溶物比率以巨景土壤调节剂为最高(12.81％),而发酵培养后产生的中性洗涤剂溶解物比率以人元秸秆快腐剂为最高(13.29％),巨景土壤调节剂产生的水溶物与中性洗涤剂溶解物之和最高(25.90％);所有微生物催腐剂处理后秸杆中的可溶性糖含量均出现显著下降(P＜0.05),下降幅度为对照的为25.2％(阿姆斯秸秆腐熟剂)～46.6％(巨景土壤调节剂);所有微生物催腐剂处理后秸杆中的可溶性蛋白含量均显著上升(P＜0.05),上升幅度为对照的6.6倍(巨景土壤调节剂)～10.6倍(哈茨木霉),所有微生物催腐剂处理后秸杆中的离子含量也有显著增加(P＜0.05).综合秸杆降解率和发酵培养后产生的可利用营养物质比率分析,巨景土壤调节剂和人元秸秆快腐剂是小麦秸杆有氧发酵培养较好的微生物催腐剂.     

腐秆剂快速分解的水稻秸秆活性成分分析与红外光谱表征

以水稻秸秆为试验对象,采用DNS(3,5-二硝基水杨酸)显色法测定了添加腐秆剂后腐解的水稻秸秆中纤维素酶和半纤维素酶的活力,使用稀释平板计数法计算了细菌、真菌和放线菌等微生物的数量,采用差重法测定了纤维素、半纤维素和木质素的含量,通过傅里叶变换红外光谱法对腐解前后的秸秆样品进行表征分析。结果表明,添加腐秆剂后,秸秆中木质纤维素三组分在腐解过程中发生分解,酚类物质转化成醌类物质;蛋白质和氨基酸分解后生成酰胺类化合物、硝酸盐和铵盐。腐秆剂的添加对纤维素酶和半纤维素酶的活性有显著提高作用,对不同时期细菌、真菌和放线菌数量的增长有重要影响,纤维素、半纤维素和木质素的降解率均有所提高。     

水稻秸秆还田配施促腐剂对后茬作物蚕豆产量的影响

试验比较了水稻秸秆还田配施有机物料促腐剂对后茬作物产量和经济效益的影响。结果表明,秸秆还田配施有机物料促腐剂,能显著提高后茬作物的产量和经济效益,值得扩大示范、推广。     

木霉菌和白腐菌对水稻秸秆降解的影响

通过差重法进行定量测定,研究了康宁木霉和白腐菌株黄孢原毛平革菌对水稻秸秆降解的影响及其降解规律。结果表明:秸秆发酵过程中纤维素、半纤维素、本质素在前28 d降解的很快,之后降解减缓。木霉菌和白腐菌配合使用降解效果最好,在70 d内纤维素被降解38.18%,半纤维素被降解53.99%,木质素被降解33.91%。     

发酵因子对枸杞枝条粉腐解率及木质纤维素降解的影响

为探讨枸杞枝条基质发酵中木质纤维素降解响应规律,试验采用正交设计,以枸杞枝条粉和苦豆子茎秆粉质量比4∶1混合为试材,研究了不同发酵因子对枸杞枝条基质发酵中堆体腐熟速率及木质纤维素含量的影响。结果表明,发酵结束时,翻堆温度上限为60℃、堆体含水率保持在60%、添加油饼氮源及接种粗纤维素降解菌处理条件下枸杞枝条粉堆体的腐解量较多,腐解率较高,加快了枸杞枝条粉的腐解进度;温度、含水率、氮源及外源微生物均对枸杞枝条粉木质纤维素降解有显著或极显著作用,木质纤维素降解难易程度依次为半纤维素、纤维素、木质素,以半纤维素最易降解,降解率在20%以上,以木质素较难降解,降解率在11%以上;以翻堆温度上限为60℃、堆体含水率为60%、添加油饼氮源及接种粗纤维素降解菌处理条件下腐解率较高,纤维素、半纤维素和木质素的降解效果较好。     

好气和厌氧条件下小麦秸秆的腐解特征研究

采用网袋培养法,研究在好气和厌氧条件,小麦秸秆腐解过程中碳、氮释放及纤维素、半纤维素和木质素的变化规律。结果表明:小麦秸秆在好气和厌氧条件的残留质量、碳和氮残留量均随培养时间的延长而降低,且呈前期(0~3个月)降解较快,而后(3~12个月)逐渐减缓的趋势。用一级动力学方程y=y0+a·e-kt对小麦秸秆在好气和厌氧条件的残留质量随时间变化进行拟合(决定系数R2均大于0.957),质量腐解半衰期分别为72.8和121.9d,腐解速率常数(k)分别为0.022 0和0.014 0/d。在好气条件,小麦秸秆中碳和氮元素释放速率常数分别是其在厌氧条件的1.79和1.67倍,小麦秸秆中碳和氮元素的释放率分别是其在厌氧条件的4.39和1.40倍,且在培养至1个月时处理之间呈显著性差异(P0.05)。小麦秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素残留量均随培养时间延长总体呈下降趋势。以上结果表明,好气条件更有利于小麦秸秆碳氮元素的释放及纤维素、半纤维素和木质素的降解,从而更有利于小麦秸秆的降解。     

整合分析中国农田腐秆剂施用对秸秆腐解和作物产量的影响

【目的】农田中施用腐秆剂能否有效地促进秸秆腐解和养分释放,进而提高作物产量一直存在争议。在全国尺度上,整合分析腐秆剂田间施用的秸秆促腐和作物增产效果,探明不同气候和土壤状况、秸秆特征以及还田条件下腐秆剂施用对还田秸秆降解和作物产量的影响,为科学合理地使用腐秆剂提供指导。【方法】本研究利用整合分析的方法(meta-analysis),系统分析了2001—2019年公开发表的腐秆剂田间应用相关研究论文(共89篇,含腐秆剂促腐秸秆数据63条、腐秆剂提高作物产量数据207条),探讨了气候类型、还田条件、秸秆种类、还田初始碳氮比(C/N)、土壤pH和土壤有机质(SOM)含量等6方面因素对腐秆剂促腐和增产作用的影响。【结果】研究发现,与不施腐秆剂相比,施用腐秆剂总体上可有效促进还田秸秆的降解,但在温带大陆性气候地区,秸秆还田初始C/N≤15以及土壤为中性时,腐秆剂的促腐效应却不显著,效应值的范围分别为-0.010—0.716、-0.302—0.568和-1.01—0.475;还田条件、秸秆种类和SOM含量会显著影响腐秆剂的促腐作用强度。类似地,腐秆剂的田间施用对作物产量的作用总体也表现为显著提升,...     

接种菌剂对稻秸好氧厌氧两相发酵产气影响

为提高水稻秸秆在好氧厌氧两相发酵工艺中降解率,采用好氧水解阶段添加不同菌剂方法提高好氧产酸相纤维素降解率。结果表明,各处理组中木霉和黑曲霉混菌组较单一菌种组纤维素和半纤维素降解率更高,水解效果更好。其中木霉黑曲霉混菌曝气组,总酶活最高,纤维素和半纤维素降解效果最好,累积产甲烷量最高,TS产气量最高达到438.57 m L·g-1。由此可见,木霉、黑曲霉混菌并同时曝气供气方式能显著提高水稻秸秆固体有机物降解利用率,促进秸秆生物质转化为沼气。     

“谷霖”牌有机物料腐熟剂在水稻秸秆还田上的应用效果

为验证“谷霖”牌有机物料腐熟剂在水稻直接还田上的应用效果，2015年在安徽省蚌埠市用网袋法进行了为期60 d的田间试验，设对照(秸秆直接还田)、尿素(+秸秆还田)、腐熟剂(+秸秆还田)和腐熟剂+尿素(+秸秆还田)4个处理，观察测定还田后水稻秸秆的颜色、拉力和失重率变化。结果表明，随着时间的延长和腐解程度的加深，各处理秸秆的颜色逐渐变深、拉力逐渐变小、失重率逐渐增加；处理间也有很大差异，尿素处理可使秸秆腐解速度加快约10 d，腐熟剂处理可使腐解速度加快约20d，效果最好的是腐熟剂+尿素处理，可使秸秆腐解速度加快20 d以上。     

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。     

两种白腐菌降解油菜秸秆效果的研究

研究两种白腐菌N1和N2及三种固体培养料配方(1、2和3)对油菜秸秆纤维性物质(纤维素、半纤维素和木质素)降解率和粗蛋白水平的影响.结果表明,随着发酵时间的延长, N1和N2对油菜秸秆中纤维素、半纤维素及木质素的降解率和粗蛋白含量的提高均有增加的趋势;木质素降解效率N1前20d高于后20d,并一直保持较高水平,说明N1菌株有优先选择降解木质素特性,N1优于N2(P＜0.01);同一菌株,配方1均好于配方2和3(P＜0.01).     

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.     

白腐菌对玉米秸秆产沼气的试验研究

[目的]研究白腐菌对玉米秸秆产沼气效果的影响。[方法]采用4株不同的白腐菌在相同的条件下对玉米秸秆进行预处理,预处理后的原料再进行干发酵制取沼气的试验研究。[结果]结果表明:原料以Cv处理后沼气产量最高,纤维素的降解效果最好,其总产气量是42 187 ml(按60 d计),产气率为703.1 ml/d,纤维素降解率为54.2%。[结论]木质纤维素降解率越高,沼气产量也越多。     

冬季温室土壤中不同方式添加水稻秸秆的腐解及其土温效应研究

[目的]分析冬季温室土壤不同方式添加水稻秸秆的土壤温度变化及秸秆腐解率的变化,为探讨水稻秸秆移位用于冬季温室土壤增温提供参考。[方法]考虑秸秆用量、秸秆粉碎、添加养分和添加腐熟菌剂等4个因素,设计了7个秸秆还田方式处理,以不添加秸秆为对照,采用多点温度测量装置测定土壤温度,通过测定秸秆失重率及残余秸秆灰分含量等表征秸秆腐解率。[结果]水稻秸秆辅以牛粪或腐熟菌剂在冬季温室沟埋腐解,可显著提升冬季温室土壤表层土温,有效缩小土壤温差:在冬季气温最低时,水稻秸秆辅以牛粪处理比对照提升土温0.8℃,辅以腐熟菌剂处理比对照提升土温1.1℃;在90 d的试验期间,所有秸秆处理土壤温差平均降低0.7℃,而水稻秸秆辅以牛粪处理土壤温差降低2.0℃,秸秆量为2%的处理土壤温差平均降低2.9℃,但秸秆量为1%且辅以腐熟菌剂处理土壤温差平均降低3.1℃。秸秆在温室内集沟还田并辅以适宜的辅助剂还可提高水稻秸秆的腐解率:试验期结束后,未添加辅助剂的秸秆处理组的秸秆失重率为55.96%,辅以腐熟菌剂处理组的秸秆失重率提高到58.33%;辅以牛粪的处理中,腐解产物的残余灰分含量比对照提高12.6%,辅以腐熟菌剂的处理比对照提高26.0%。[结论]水稻秸秆配施菌剂集沟添加于冬季温室能促进秸秆腐解,提升土温,降低温差,是为温室植物生长提供稳定温度环境的有效方式。     

秸秆还田配伍腐秆剂对小麦生长发育和肥料利用率的影响

秸秆促腐还田作为秸秆综合利用的重要方式之一而备受关注,然而田间条件下秸秆配伍腐秆剂后的作用依然存在争议。通过在淮北平原布设田间试验,比较不施肥(CK)、单施化肥(F)、化肥+秸秆(SF)和化肥+秸秆+腐秆剂(SFD)对冬小麦生长发育状况、籽粒产量和肥料利用率的影响。结果表明,与处理F相比,处理SFD小麦生长后期的群体茎蘖数、叶面积指数、地上部干重、穗粒数及其对化肥的生理效率显著增加9.5%、18.6%、13.3%、6.2%、27.1%、85.2%和41.5%(P0.05),籽粒产量亦有增加趋势(增幅为5.1%);而处理SFD与处理SF相比,除成穗数、氮肥吸收利用率和磷钾肥生理效率略有增加外,其余指标均有不同程度下降,降幅在0.3%~26.3%之间。从而可知,在淮北平原进行秸秆化肥配施还田能够有效促进当季作物的生长发育,改善氮肥的生理效率和提高产量,配伍腐秆剂不会提升秸秆化肥配施还田的促生增效能力。     

“谷霖”牌有机物料腐熟剂在小麦秸秆还田上的应用效果

为了验证"谷霖"牌有机物料腐熟剂在小麦秸秆直接还田上的应用效果,蚌埠市龙子湖区农业综合服务站2015年在省蚌埠市用网袋法进行了为期60 d的田间试验,设对照(秸秆直接还田)、尿素(+秸秆还田)、腐熟剂(+秸秆还田)和腐熟剂+尿素(+秸秆还田)4个处理,观察测定还田后小麦秸秆的颜色、拉力和失重率变化。结果表明:随着时间的延长和腐解程度的加深,各处理秸秆的颜色逐渐变深、拉力逐渐变小、失重率逐渐增加;处理间也有很大差异,尿素处理可使秸秆腐解速度加快约10 d,腐熟剂处理可使腐解速度加快约20 d,效果最好的是腐熟剂+尿素处理,可使秸秆腐解速度加快20 d以上,后作水稻可以增产10%以上。     

不同添加剂对水稻秸秆青贮发酵品质和结构性碳水化合物组分的影响

[目的]本文旨在评价甲酸、纤维素酶和乳酸菌对水稻秸秆青贮发酵品质和结构性碳水化合物降解的影响。[方法]试验设无添加对照组(CK)、甲酸添加(6 m L·kg~(-1))组(F)、纤维素酶添加(0.5 g·kg~(-1))组(C)、乳酸菌添加1×106CFU·g~(-1)组(L)和乳酸菌+纤维素酶组合添加组(CL),添加量以鲜质量计。水稻秸秆青贮6、15、30和60 d后采集样品,分析青贮饲料发酵品质和结构性碳水化合物的组分变化。[结果]与对照组相比,添加甲酸(F组)显著提高水溶性碳水化合物含量(P0.05),降低氨态氮/总氮值,但一定程度上抑制乳酸发酵;纤维素酶组对水稻秸秆青贮发酵品质具有一定的改善效果;添加乳酸菌L组显著提高乳酸含量和乳酸/乙酸值(P0.05),显著降低pH值、氨态氮/总氮值和乙酸含量(P0.05),明显改善水稻秸秆青贮发酵品质;相对于L组,CL组并没有进一步改善青贮发酵品质。整个青贮过程中,F组始终显示最低的纤维素和半纤维素含量(P0.05),C组和CL组纤维素和半纤维素含量显著低于对照组(P0.05),CL组纤维素和半纤维素含量又低于C组(P0.05)。[结论]甲酸对纤维素和半纤维素降解作用最为明显,乳酸菌和纤维素酶组合添加不但提高了发酵品质,还对纤维素和半纤维素具有较为明显的降解作用。