小麦秸秆半纤维素丙酸法预处理降解动力学

研究了小麦秸秆丙酸法预处理过程中半纤维素的降解动力学.结果表明,半纤维素降解过程可分为0～60 min的快速降解和60 ～ 180 min的缓慢降解2个阶段.通过建立反应动力学方程,获得了小麦秸秆丙酸法预处理的化学反应速率常数和反应级数.当温度为60、70、80和90℃时,速率常数分别为1.98×10-4、1.67 × 10-3、1.79×10-2和4.42×10-2,反应级数分别为1.99、1.40、0.61和0.46.在一定温度和时间条件范围内的动力学研究表明,小麦秸秆的丙酸法预处理的平均反应活化能为180.16 kJ/mol,频率因子为5.27×1024 L/(mol·min).     

水稻秸秆降解菌的筛选

为解决水稻秸秆还田的快速腐熟问题,通过刚果红和半纤维素平板透明圈法的初筛和酶活力高低的复筛,从稻田土壤中分离筛选出纤维素降解菌X-5和半纤维素降解菌B-3,30℃条件下水稻秸秆7 d的降解率分别为27.4%和23.9%。     

水稻秸秆营养穴盘成型机的设计与降解性能研究

水稻秸秆营养秧盘是以稻草粉、牛粪为原料,采用气动成型原理实现秧盘成型的水稻营养秧盘,具有原料易得、可降解、可自养和改良土壤理化性状等优点。为此,对水稻营养秧盘的结构进行分析,改进了水稻秸秆营养穴盘成型机的设计,探讨了水稻秸秆营养秧盘对水稻生长影响及其降解性能。在黑龙江前哨农场开展水稻秸秆营养秧盘(XS)与塑料水稻育秧盘(CK)对比田间试验,探究不同水稻育秧盘对水稻秧苗素质、水稻产量及自身降解特性的影响。试验结果表明：与塑料育秧盘(CK)相比,采用水稻秸秆营养秧盘可以提高水稻出苗率、株高、茎基宽,显著提升水稻秧苗生物量、有效穗数、每穗粒数、结实率、千粒质量及产量;在保障水稻生长的同时,水稻秸秆营养秧盘降解效果明显,移栽到田间120天后,降解率达到84.79%。研究结果可为水稻秸秆营养秧盘的推广提供前提条件和理论基础。     

白腐菌降解玉米秸秆条件的优化试验

针对白腐菌对木质素的独特降解能力和玉米秸秆在制取燃料乙醇方面的应用,对白腐菌降解玉米秸秆的降解条件进行优化,通过正交实验得出较好的发酵培养基的组成:玉米秸秆为5g,酒石酸铵为1 g/L,pH值为4.5,微量元素的体积为15mL, VB1的质量为100ug, 吐温80的质量浓度为0.01%,最佳诱导剂是二甲苯胺,表面活性剂是吐温80,最佳通气状况是用4层纱布封口.     

农作物秸秆木质素降解研究现状

木质纤维素是农作物秸秆的主要成分,也是地球上数量最大的可再生能源.探讨有效利用农作物秸秆的重要意义,介绍国内外木质素降解的研究发展现状,为提高木质素资源的利用率提供参考.     

水稻秸秆还田技术的研究

水稻收获后的秸秆除少量被应用外,大量都被焚烧,破坏土壤自身的生态平衡,污染环境,要解决这一问题,进行秸秆还田是必要举措,了解水稻秸秆还田的技术措施和注意事项是利用好这项技术的有效途径。     

巢湖市水稻秸秆还田出现的问题与对策

水稻秸秆还田比小麦油菜秸秆还田的问题更多,为了实现农业废弃物的再利用,农机管理部门需要积极推广水稻秸秆还田技术,减少秸秆焚烧现象的出现。基于此背景,将巢湖市开展的水稻秸秆还田工作作为研究对象,指出其存在的问题,并给出相应的解决对策,以期为我国各地区开展水稻秸秆还田工作提供帮助。     

基于3,5-二硝基水杨酸法的水稻秸秆酶解工艺

为了提高汽爆水稻秸秆还原糖的转化率,采用纤维素酶对水稻秸秆进行酶解实验.还原糖的含量用3,5-二硝基水杨酸法进行测定.实验选用加酶量、酶解时长和反应温度作为考察因素,以原始水稻秸秆与蒸汽爆破预处理水稻秸秆作对比.结果表明纤维素酶用量占秸秆干物质质量的10％,酶解时长48 h,反应温度50℃是一个较为理想的反应条件;原始水稻秸秆最大酶解还原糖产量约为9.7％;蒸汽爆破水稻秸秆最大酶解还原糖产量约为34.3％;蒸汽爆破预处理能够显著提高水稻秸秆的酶解还原糖产量,并缩短酶解反应时间.     

水稻秸秆综合利用的赫山实践

一、做法及成效2019年,湖南省益阳市赫山区发挥农业机械的技术支撑优势,早稻实现秸秆全部机械切碎还田,晚稻鼓励秸秆机械切碎还田、大力推广秸秆打捆离田综合利用,实现了提高土壤地力、增加粮食产量、增加秸秆利用收益、禁止秸秆焚烧污染大气的目的,取得了可观的经济、社会和生态效益。1.水稻秸秆机械切碎还田培肥地力增加粮食产量除打捆离田的区域外,赫山区全年全区早、中和晚三季水稻的种植大田全部实行机械切碎还田。     

纤维素酶制备壳寡糖工艺条件的研究

研究纤维素酶降解壳聚糖生产壳寡糖的工艺条件,对影响壳聚糖降解的因素进行探讨,通过正交试验优化酶解反应工艺参数。结果表明：影响壳聚糖降解的主次膨序分别为反应时间〉纤维素酶和壳聚糖比例〉温度〉pH值：最佳酶解条件为温度40℃纤维索酶：壳聚糖=1：6,pH值5．0,反应时间8h。壳寡糖的得率为96．5％。     

活性微生物与农药的降解

本文讨论了农药微生物降解的研究进展。着重探讨了农药分子结构,浓度及活性微生物与农药生物降解之间的关系。     

加气灌溉对大棚甜瓜土壤酶活性与微生物数量的影响

利用空气压缩机为大棚甜瓜根系供气,采用正交试验设计,研究滴灌带埋深(10、25、40 cm)、加气频率(每天加气1次、每2 d加气1次、每4 d加气1次、不加气)、灌水上限(灌水至田间持水量的70%、80%、90%)对大棚甜瓜种植下土壤酶活性及微生物数量的影响。研究结果表明:1加气灌溉对土壤酶活性、土壤微生物数量均有显著影响。其中对细菌、放线菌数量影响由大到小依次为加气频率、滴灌带埋深和灌水上限;对过氧化氢酶和脲酶活性、真菌数量影响由大到小依次为滴灌带埋深、加气频率和灌水上限。2最适宜的滴灌带埋深为25 cm。3每天加气1次土壤脲酶活性最高,细菌数量也最多;每2 d加气1次土壤过氧化氢酶活性最高,真菌数量最多。4灌水至田间持水量的80%过氧化氢酶活性最高,放线菌数量最多,灌水至田间持水量的90%脲酶活性最高,细菌及真菌数量最多。     

覆膜喷灌对玉米秸秆腐解率和土壤酶活性影响

通过田间试验,对覆膜与喷灌条件下玉米秸秆还田有机物料腐解情况和土壤酶活性季节动态变化进行了研究。结果表明,与玉米常规种植比较,覆膜加喷灌、覆膜与喷灌使玉米秸秆腐解率提高了2.1%~16.7%,对玉米秸秆腐解率大小影响的顺序为覆膜加喷灌、喷灌、覆膜;在玉米秸秆腐解过程中,各处理对土壤转化酶活性和土壤磷酸酶活性均有不同程度的促进作用,分别提高了2.3%~43.5%和1.9%~46.6%;对土壤脲酶活性的影响表现为先抑后促,既在玉米秸秆腐解60 d时表现抑制作用,脲酶活性降低了16.8%~20.7%,相对湿度越大降低幅度越大;120 d时有促进作用,脲酶活性提高了1.1%~18.5%。     

稻草秸秆压缩特性研究

将农作物秸秆收获及打成高密度草捆是其合理应用重要的第1步。为了合理开发利用稻草秸秆这一类型生物质资源,结合自制密闭压力容器,在电子万能试验机上对同一类型、不同长度的稻草秸秆以不同的压缩速度进行了闭式压缩试验;分析了秸秆捆在压缩后密度相同情况下秸秆长度和压缩速度对压缩力的影响,建立了其数学模型。结果表明:当压缩密度相同时,秸秆越长、压缩速度越快,所需压缩力也越大。由此为设计、制造高性能的稻草秸秆打捆机提供了必要的理论依据。     

水稻秸秆深埋整秆还田装置设计与试验

针对目前我国水稻秸秆还田机械普遍存在的耕作深度浅、秸秆还田深度不满足农艺要求、旋耕部件缠草严重等问题,运用旋耕理论和数值计算分析方法设计了水稻秸秆深埋整秆还田装置。根据实际情况对土壤颗粒进行假设,运用离散元法建立土壤颗粒力学模型,应用EDEM软件进行整秆还田仿真虚拟试验,仿真结果表明,耕深在20 cm时,土壤表层覆盖率为93.87%。通过土槽台架试验得到:在作业速度为1.25 km/h、刀辊转速为237 r/min时,耕深可达到22 cm,地表以下15~20 cm翻埋的秸秆占秸秆总量的80%,秸秆还田率为91.63%,同时刀辊轴不缠草。试验结果表明,秸秆还田深度达到水整地环节的要求,秸秆还田率较高。通过虚拟仿真和台架试验相互验证,证明新型整秆还田装置一次作业可实现切土、碎土、埋草、压草及覆土的功能,满足农艺要求。     

纤维素保水剂对基质特性和黄瓜幼苗生长的影响

作为新型高分子节水材料,保水剂能够改善土壤结构,提高土壤储水能力,促进作物生长。比较了微晶纤维素保水剂和秸秆沼渣保水剂在穴盘育苗中对基质理化性质和黄瓜幼苗根系活力、壮苗指数、日均干质量增长量等生长生理指标的影响。试验显示,2种保水剂的施用对改善土壤理化性质和促进黄瓜幼苗生长都具有显著的效果;第36天时,加入保水剂的各处理黄瓜幼苗壮苗指数均高于对照组,施用微晶纤维素保水剂质量分数在0.3%时,黄瓜幼苗日均干质量增长量可达(0.015 4±0.000 9)g/d,壮苗指数达0.489 2±0.076 2,根系活力达61.82μg/(g·h);施用秸秆沼渣保水剂质量分数在0.3%时,黄瓜幼苗日均干质量增长量可达(0.015 6±0.000 4)g/d,壮苗指数达0.508 9±0.098 5,根系活力达60.90μg/(g·h)。研究结果表明,秸秆沼渣保水剂可作为一种新型土壤保水剂应用到黄瓜育苗生产中。     

纤维降解菌系对沼气干发酵底物转化与产气的影响

该研究选育的纤维素降解茵系,在30℃酶活达到118.56 U· mL-1,水稻秸秆发酵10天的失重率可达到53.51％.试验以干牛粪与碎秸秆为底物接种该纤维素降解菌系,在TS为30％,25℃恒温条件下,发酵第15天纤维素、半纤维素降解率较对照组提高54.55％,52.83％;发酵第2天挥发性脂肪酸(VFA)为13.05 g·L-1,最终底物pH稳定在7.5左右;第7天日产气量为1440 mL,甲烷含量为66.3％.与对照组相比,处理组有效加快了干发酵中纤维类物质降解,加速VFA的生成和转化,缩短产气启动期,并且提高干发酵日产气量和甲烷含量.     

水稻收获打捆一体机压缩装置设计与试验

为了解决水稻秸秆回收难题,防止秸秆焚烧污染环境,设计了水稻收获打捆一体机。本文针对压缩机构选择依据不足,对一体机压缩机构进行参数设计,应用ADAMS虚拟样机确定压缩机构参数与驱动转矩的影响关系,为小方捆压缩机构设计选择奠定基础。对新压缩机构设计田间试验,设计三因素五水平正交旋转试验,得到回归方程与影响草捆密度的主次因素,应用Mat Lab软件计算打捆最优参数组合为:草捆长度为650mm、喂入量为2.5kg/s、出口高度为240mm,最优值为155kg/m^3。在该参数下进行田间验证试验,草捆密度为150~160kg/m^3,满足使用要求。     

东北稻区水稻收获秸秆处理方式综合效果研究

为了研究水稻收获秸秆处理方式对东北稻区秸秆还田效果、耕整地质量、水稻生长和产量的影响,以及进行收益综合评价,本文根据秸秆还田的农艺要求,结合不同秸秆处理机具,设置了3种秸秆处理方式：收获时粉碎抛撒（CK,联合收获机自带粉碎抛撒装置）、收获后秸秆处理1（T1,联合收获机自带粉碎抛撒装置+收获后二次抛撒）、收获后秸秆处理2（T2,联合收获机不带粉碎抛撒装置+收获后粉碎抛撒）,进行了秸秆还田对比试验。结果表明,3种秸秆处理方式均能实现秸秆全量还田,能够保证正常的田间机具作业和水稻生长。其中,T2的综合效果最优,能实现较好的秸秆粉碎抛撒效果和秸秆掩埋效果,有较高的水稻地上部生物量及产量。在秸秆粉碎抛撒质量方面,T2与CK、T1相比,其秸秆粉碎平均长度及秸秆粉碎长度合格率均有显著性差异,均优于CK、T1;秸秆抛撒均匀程度显著优于CK,与T1无显著性差异。在后期耕整地质量方面,T2与CK相比,其地表以下和8cm深度以下的植被覆盖率均有显著性差异,均优于CK;T2与T1相比,其地表以下植被覆盖率有显著性差异,8cm深度以下植被覆盖率无显著性差异。在水稻生长及产量方面,T1和T2处理的产量较CK分别提高1.5%和4.4%,且T2与CK达到显著性差异。本研究结果可为东北稻区水稻秸秆处理方式及配套机具的选择提供理论参考。