不同添加剂处理对水稻秸秆腐解效果的影响

【目的】研究不同化学添加剂处理下水稻秸秆腐解产物的理化特性、养分含量、腐殖酸性质变化以及腐解产物浸提液对种子发芽指数的影响,为秸秆高效、高质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】以水稻秸秆作为供试有机物料,EM菌作为供试腐解菌剂,FeSO4、Na2SO4、石灰和碱渣作为添加剂,布置室内培育试验,观测不同添加剂处理下水稻秸秆腐解产物的pH,有机质,氮、磷、钾养分,腐殖酸性质的变化,分析各处理腐解产物浸提液对萝卜种子发芽的影响。【结果】培养54 d后,各添加剂处理的pH为8.17—8.65,呈微碱性,并且其物理特性也达到腐熟标准;10%碱渣、3%FeSO4、10%碱渣配合3%FeSO4处理下秸秆腐解产物的有机质残留和养分含量水平较高;3%FeSO4和10%碱渣配合3%FeSO4处理下,秸秆腐解产物的腐殖酸含量分别为76.1、78.0 g•kg-1,明显高于其它处理。化学添加剂处理也显著提高了腐殖酸品质,10%碱渣和10%石灰处理下,秸秆腐解产物中的胡敏酸（HA）含量为47.7和50.3 g•kg-1,胡敏酸与富里酸比（HA/FA）>2;添加10%碱渣、3%FeSO4以及10%碱渣配合3% FeSO4处理下,萝卜种子发芽指数（germination index,GI）均达到80%以上,表明上述处理不仅能促进秸秆的高效腐熟,还能有效消除秸秆腐解产物的毒害作用。【结论】有机物料腐解过程中添加碱渣和FeSO4能明显促进秸秆腐熟,提高腐解产物的品质。     

稻草生物炭对甲磺草胺和二氯喹啉酸吸附的影响

以弱酸性除草剂甲磺草胺和二氯喹啉酸为研究对象,研究稻草生物炭对这2种除草剂的吸附特征的影响。结果表明,当在土壤中添加稻草生物炭后,土壤对甲磺草胺、二氯喹啉酸的吸附都显著增加。Friendrich方程能更好地拟合稻草生物炭本身对甲磺草胺的吸附等温线,R^2从线性拟合的0.976增加到0.987,Kfads为133.4 mg^1-1/nkg^-1L^1/n。线性方程和Friendrich方程均能很好拟合二氯喹啉酸的吸附等温线,Kd为218.6 L/kg。     

稻草生物炭对甲磺草胺和二氯喹啉酸吸附的影响

以弱酸性除草剂甲磺草胺和二氯喹啉酸为研究对象,研究稻草生物炭对这2种除草剂的吸附特征的影响。结果表明,当在土壤中添加稻草生物炭后,土壤对甲磺草胺、二氯喹啉酸的吸附都显著增加。Friendrich方程能更好地拟合稻草生物炭本身对甲磺草胺的吸附等温线,R2从线性拟合的0.976增加到0.987,Kfads为133.4 mg1-1/nkg-1L1/n。线性方程和Friendrich方程均能很好拟合二氯喹啉酸的吸附等温线,Kd为218.6 L/kg。     

Effect of Lactic Acid Bacterial Inoculants on Rice Straw Silage

The trail was designed to study on technique aspects of ensiling rice straw （RS） appended amounts of lactobacillus. There were two groups according to silage ways, baled silage （BS） and chopped silage （CS）, in which lactobacillus was added at levels of 10, 15 and 20 mg·kg^-1, respectively and the mixtures were placed into a packed polyethylene bags and stored at room temperature for 45 days. The results showed that lactobacillus had remarkable effect on fermentation characteristics of RS. The quality of the silage was improved with the lactobacillus addition. In the experiment the optimal quality of rice straw silage （RSS） can be obtained when lactobacillus was added with 15 or 20 mg·kg^-1 level. The effect of different silage methods was very remarkable to the silage quality of same material. The quality of CS was better than that of long silage, at the same time, BS was feasible on condition of eligible level of lactic acid bacteria.     

脂肪酶处理对麦秸纤维表面性能的影响

研究了脂肪酶处理的最佳工艺条件及脂肪酶处理对麦秸纤维表面性能的影响.结果表明,最佳工艺条件为:处理温度50℃,时间12h,pH值7.5,酶用量20g/L.借助扫描电子显微镜和傅立叶红外光谱分析技术,利用酶处理过的麦秸纤维,观察其微观结构和表面官能团的变化,发现经过酶处理的麦秸纤维表面粗糙,蜡质层部分脱落和翘起;3300cm-1处的羟基(-OH)峰增加,有利于提高其胶合性能.     

稻草还田配施化学氮肥对水稻生长发育、产量和品质的影响

研究寒地稻草还田对寒地水稻生长发育、产量和品质的影响。结果表明,不同还田量处理的水稻株高、地上部植株干重、叶绿素含量和叶面积指数在生育转换期较对照低,长穗期和结实期与对照无明显差异;不同还田量处理在每穗粒数和结实率上与对照相比均达到显著水平,产量、穗数和千粒重均未达到显著水平;秸秆还田处理的稻米出糙率和精米率高于对照,垩白率和垩白度低于对照。还田9t/hm2处理提高了蛋白质含量,同时也提高了直链淀粉含量,但降低了食味品质。     

纤维分解菌对稻草田间腐解和水稻生长发育的影响

通过室内模拟试验、发酵试验和2年稻田水稻栽培试验验证了自选纤维分解菌的腐草效果。结果表明，环境条件在稻草腐解过程中起至关重要的作用，如适当的水分管理、良好的通气状况、较高土壤肥力和生物活性等有利于稻草快速降解。所选纤维分解菌在3种试验条件下均能明显的促进稻草快速腐解，且不同菌种混合接种的腐草效果好于单一菌种接种。室内模拟试验中施用纤维分解菌的稻草腐解率比未施用的30d内提高12．6％～22．8％。在较好的培养条件下，接种纤维分解菌的稻草腐解率比模拟田间条件下的自然腐解率30d内提高42．7％～59．9％。田间试验表明，稻草翻埋并接种纤维分解菌的稻草腐解率比稻草翻埋不接种的对照60d内提高3．5％，稻草覆盖并接种纤维分解菌的稻草腐解率比稻草覆盖不接种的对照60d内提高10．7％。连续2年的田间试验表明稻草还田结合此菌剂的施用，可减轻和防止多量稻草还田给水稻生长带来的不利影响，提高水稻的结实率、千粒重和每穗总粒数，从而提高水稻的产量，以稻草覆盖的产量提高较明显。     

晚稻秸秆还田腐熟技术在油菜上的应用效果

研究了腐秆剂的作用效果.结果表明,在油菜作物上盖草施腐秆剂能提高油菜子产量,比不盖草不施腐秆荆每公顷增产49.5～124.5 kg,增产率达2.22%～5.61%;明显改善油菜的株高、分枝、角长、角果数及角粒数等农艺、经济性状,但降低了油菜的千粒重;促进了油菜的生长发育.     

西藏青稞农田草浆地膜覆盖的保水效果研究

采用对比方法研究了草浆地膜覆盖对青稞(Hordeumvulgare)农田土壤的保水作用,以期明确草浆地膜的农田保水理论依据和保水效果。结果表明:草浆地膜覆盖下的土壤表面相对湿度、土壤紧实度和土壤含水量等指标均低于塑料地膜覆盖处理,其中土壤含水量指标显著低于后者(n=3,P<0.05);与对照相比,草浆地膜覆盖下0～5cm土层内土壤紧实度显著降低,但土壤温度与对照相比相差不大,同时土壤表层水分散失明显减少,土壤含水量增加7.59%,达到显著差异水平(n=3,P<0.05)。草浆地膜覆盖保水效果十分明显。     

机械化稻草全量还田对水稻产量和土壤碳库管理指数的影响

通过设置不施肥、单施化肥、稻草烧灰还田+化肥和稻草全量还田+化肥4个处理的大田定位试验,在氮、磷和钾养分相等条件下研究稻草全量还田对双季水稻产量和土壤碳库管理指数的影响。结果表明,晚稻稻草全量还田有利于提高翌年早稻产量,较单施化肥与稻草烧灰还田相比,增幅3.4%～4.3%,而晚稻产量稻草全量还田处理与单施化肥基本持平,却显著低于稻草烧灰还田处理;与单施化肥和稻草烧灰还田相比,稻草全量还田提高了土壤不同形态碳素含量和碳库管理指数,活性碳、矿化碳和碳库管理指数分别提高了5.93%～7.87%、27.14%～67.55%和11.41%～21.49%。相关分析表明,土壤碳库管理指数与双季早、晚稻产量呈显著抛物线关系(r=0.982 9*和r=0.982 8*)。     

水稻秸秆和玉米秸秆在好气和厌氧条件下的腐解规律

采用室内模拟培养的方法,研究了水稻秸秆和玉米秸秆在好气和厌氧条件下的腐解规律。结果表明：在0~3 个月的培养时间内,水稻秸秆和玉米秸秆腐解较快,腐解率达55%以上。在好气培养条件下,水稻秸秆和玉米秸秆质量减少50%所需要的时间（t_1/2）分别为59.2 d和52.9 d,而在厌氧培养条件下的t_1/2分别为72.6 d和79.9 d。水稻秸秆和玉米秸秆在好气培养条件下的碳释放速率常数k（0.61耀0.6 月^-1）高于其在厌氧培养条件下的碳释放速率常数k（0.55耀0.57月^-1）。水稻秸秆和玉米秸秆在好气培养条件下的氮释放速率常数k（0.25耀2.36 月^-1）也高于其在厌氧培养条件下的氮释放速率常数k（0.16耀2.32 月^-1）。水稻秸秆和玉米秸秆中纤维素、半纤维素和木质素含量在好气培养条件下的减少速率高于其在厌氧培养条件下的减少速率。综上所述,好气培养条件有利于作物秸秆降解和营养物质的释放。     

前茬季节稻草还田时间对稻田CH_4排放的影响

通过盆栽试验研究了前茬季节稻草还田时间对稻田CH4排放的影响。与前茬季节前施用稻草(稻草早)相比,水稻移栽前施用稻草(稻草晚)的处理CH4排放量增加了3.04(1996年)和7.12(1997年)倍。稻草还田时间还明显影响CH4排放和土壤Eh的季节变化。稻草晚处理土壤Eh在整个水稻生长期皆处于适宜CH4产生的水平,所以整个水稻生长期皆有CH4排放(经历烤田后例外),而稻草早处理水稻移栽42d后土壤Eh才降为负值,在此期间几乎没有CH4排放。     

玉米秸秆营养土育秧对水稻秧苗素质的影响

[目的]为解决水稻育秧取土难的问题,对以玉米秸秆为主要原料的育秧基质和配套技术展开了研究,成功研制出以玉米秸秆为主的水稻机插秧专用育苗基质。[方法]研究了玉米秸秆营养土水稻育秧对两种不同水稻品种秧苗素质的影响。[结果]两种水稻品种玉米秸秆营养土水稻育秧的秧苗素质明显优于常规营养土育秧,秧苗的株高、根长、根数及鲜干重各项数据均高于常规营养土水稻育秧,表现在根系发达,分蘖多,缓苗快。[结论]玉米秸秆营养土使用方便、安全,可应用于规模化、工厂化水稻育秧。     

不同的秸秆还田对土壤理化性质及水稻产量的影响

研究了不同的作物秸秆还田对土壤理化性质及水稻产量的影响。结果表明,秸秆还田对土壤物理性质的影响明显,与单施化肥的对照相比,秸秆还田处理的土壤容重下降。添加了秸秆的处理都比单施化肥的对照稻谷产量高,最多增产500.00 kg/hm~2,增产率为7.62%;添加了秸秆腐熟菌剂的秸秆还田处理均比不添加秸秆腐熟菌剂的秸秆还田处理的稻谷产量高,最多增产438.34 kg/hm~2,增产率为6.62%。化肥+麦秸+腐熟菌剂与化肥+油菜秸+腐熟菌剂的稻谷产量最高。不同的秸秆还田处理都比单施化肥处理的有效穗多。秸秆还田能够改善土壤的物理性质,增加水稻的产量。     

水稻残茬自毒作用研究

采用室内生物测定方法,研究了水稻残茬秸秆浸提液的自毒作用。结果表明,水稻秸秆浸提液对水稻种子萌发和水稻幼苗生理活性的影响因浸提液浓度不同而有差异,随着浸提液浓度的增大,抑制作用增强,RI绝对值增大。当浸提液浓度稀释至1∶40时化感作用略微表现为促进作用,与空白试验结果相近。     

TTAC改性水稻秸秆处理染料废水的研究

为实现废弃秸秆资源化利用和应对染料废水污染问题,以水稻秸秆(RS)为原料,与十四烷基三甲基氯化铵(TTAC)反应制备阳离子改性秸秆(MRS)。首先考察了改性工艺对MRS脱色性能的影响,进而通过扫描电镜(SEM)和红外光谱(FT-IR)分析潜在的作用机制。结果表明,制备MRS的适宜工艺条件为:RS:TTAC质量比为1:2、搅拌速率为400 r·min^-1、温度为40 ℃、pH为7.00。与RS相比,MRS呈均匀有序的片状且存在较多缝隙,增加了其和染料的接触面积,有利于提高吸附性能。FT-IR表明,改性处理将RS中大部分木质素和半纤维素脱除,并引入-NH⁺,加强了MRS与阴离子污染物的电荷中和作用。     

酸预处理对水稻秸秆沼气发酵的影响

为了研究酸处理对水稻秸秆沼气发酵的影响,采用不同浓度的酸（2%、4%、6%、8%、10%）对水稻秸秆进行处理,并对处理后的水稻秸秆进行厌氧沼气发酵,分析了酸预处理组和对照组在沼气发酵过程中产气量、pH值、甲烷含量及发酵前后水稻秸秆组分变化情况。结果表明,与对照相比,酸处理能显著地改变水稻秸秆的生物降解产沼气的性质,提高了产气的效率。比较来看,酸处理浓度为6%的效果最好,其甲烷含量最高可达44.3%,单位总固体产气率为150 mL.g-1,比对照组高出99.8%。     

基于稻草还田的氮肥优化管理研究

采用田间试验比较研究了在水稻秸秆还田环境下不同施氮模式对土壤N素供应、氮肥利用率及其对水稻生产力的影响。结果表明,稻草还田改善了土壤的供氮能力,不论在背景氮较低的砂性土壤上还是在背景氮较高的粘性土壤上,稻草还田配施减量氮肥(N1、N3处理全年施氮量180kg.hm-2,其中桃江主试验中N1处理早稻施氮80kg.hm-2,60%为基肥,40%为分蘖肥施用;晚稻施氮105kg.hm-2,50%为基肥,40%为分蘖肥,10%为穗肥施用;桃源氮替代试验中N1、N3处理早稻施氮81kg.hm-2,晚稻施氮99kg.hm-2,N1处理早、晚稻氮肥施用分配比例为基肥30%,分蘖肥30%,穗肥40%,N3处理早稻氮肥50%为基肥,50%为分蘖肥施用,晚稻氮肥50%为基肥,40%为分蘖肥,10%为穗肥施用)处理,相对于移走稻草 高量氮肥(N2处理其中桃江主试验早稻施氮量115kg.hm-2,晚稻施氮量为150kg.hm-2,分别以60%为基肥,40%为分蘖肥施用;桃源氮替代试验早稻施氮量为108kg.hm-2,50%为基肥,50%为分蘖肥施用,晚稻施氮量为132kg.hm-2,50%为基肥,40%为分蘖肥,10%为穗肥施用)处理之间稻田系统生产力无显著差异,但每年节约60～80kg纯氮化肥的投入,提高了其边际成本报酬率。分次施氮的效果表明,稻草还田下等量氮肥不同施氮模式(N1、N3)处理之间,水稻产量差异不显著,但水稻吸氮高峰集中在分蘖旗至孕穗期,N1模式减少了基肥施氮量,防止了因作物未能及时吸收导致的土壤速效氮的损失,而适当增加作物后期施氮量又能有效缓减作物后期生长大量吸氮的要求与微生物分解稻草固持矿质氮之间的矛盾,改善了土壤的供氮状况,其效果最优。因此,在全年稻草还田量为7500kg.hm-2的红壤稻田系统,根据投入氮肥的边际收益,全年适宜配施氮量为180kg.hm-2,且各时期施氮量优化比例为基肥30%、分蘖肥30%、穗肥40%。     

不同微生物菌剂对水稻秸秆发酵效果的影响

为了筛选出对水稻秸秆发酵效果较好的微生物菌剂，采用室内模拟堆肥的方法，研究了5组不同的微生物复合菌剂对水稻秸秆发酵效果的影响．结果表明，菌剂2，菌剂3，菌剂4促进了发酵原料升温的提前和高温期的延长，发酵30d后，3个处理的T值即（终点C／N）／（初始C／N）降到了0．6，种子发芽率达到了80％，木质素的降解率分别为16．68％，17．04％，16．82％；半纤维素的降解率分别为40．19％，42．05％，39．19％；纤维素的降解率分别为37．74％，37．23％，35．09％，比其他菌剂和对照效果好．     

不同秸秆腐熟剂对早稻秸秆腐解度及晚稻产量的影响

通过田间小区试验,研究不同秸秆腐熟剂对早稻秸秆腐解程度、土壤理化性状以及晚稻产量和产量构成因素的影响,并分析了不同处理间的经济效益。结果表明:早稻秸秆还田添加腐熟剂由于加速了稻草腐解速率、促进了稻草养分释放,从而提高了土壤肥力,改善了土壤理化性状,有利于晚稻生长以及产量构成因素的形成,进而增加了稻谷产量,对经济效益增加也有一定的效果。在4种供试腐熟剂产品中以"覆垄丰"有机物料腐熟剂和"施瑞福"牌腐秆剂的施用效果较好。