秸秆“五料化”中基料化的概念和定义探讨

秸秆基料(基质)化是秸秆"五料"资源化技术之一,明确其定义及内涵有利于秸秆基料化利用的潜力开拓与技术创新。在分析国内秸秆基料化表述的基础上,对秸秆基料的概念、内涵进行了更加明确的定义。其主要内容包括:食用菌生产栽培基质,植物育苗与栽培基质,动物饲养过程中所使用的垫料,固体微生物制剂生产所用的吸附物料,逆境环境条件下用于阻断障碍因子或保水、保肥等功能的秸秆物料。最后,深入阐述了秸秆基料化利用的潜力与发展前景。     

水葫芦厌氧发酵产沼气技术研究进展

水葫芦是中国十大入侵生物之一,但由于它生长繁殖快、水体净化能力强,如果加以合理利用,可以变害为宝.本文综述了水葫芦能源化利用的研究进展,同时,指明了进一步研究方向与重点.     

秸秆高固厌氧发酵回流液剖面渗滤特性

探明秸秆高固厌氧发酵回流液剖面渗滤特征,对提高秸秆高固厌氧发酵产气效率十分重要.该研究以搓揉麦秸为底物,在(37±1)℃、TS为14%的发酵条件下,通过隔板将发酵罐中物料均分成3层(T1)、2层(T2)与不分层(T3)3个处理,以氯化锂为示踪剂,分析了剖面上物料残留锂离子、物料胞外多聚物(extracellular polymeric substances,EPS)含量、各处理产气以及发酵前后物料湿容重的变化.结果表明:各处理总产气量、累积总固体产气量与甲烷含量差异不显著;不同处理纵剖面各层物料湿容重,呈现上低下高的趋势,其中T3处理物料湿容重随高度的降低先增加后基本稳定,稳定在0.6 g/cm3左右,大于初始发酵物料湿容重0.58 g/cm3;T1、T2、T3剖面残留锂离子质量分数低于2 mg/kg的区域面积占比为2.32%、12.69%、20.66%,表明3个处理回流液淋滤存在着"回流液死区",EPS等值线图与物料残留锂离子等值线图相互印证,表明秸秆高固厌氧发酵中,回流液的淋滤在剖面上表现出非均态性特性.该研究为改善秸秆高固厌氧发酵回流液回流技术提供了科学依据.     

超高温预处理装置及其促进鸡粪稻秸好氧堆肥腐熟效果

为提高畜禽粪便堆肥效率和质量,设计了一种超高温预处理好氧堆肥工艺,并以鸡粪和稻秸为原料,进行了为期62 d的堆肥试验。设置了3个处理,即:高温好氧堆肥(CK);超高温(85℃)预处理4 h+高温好氧堆肥(HPC);超高温(85℃)预处理4 h+接种0.5%新鲜鸡粪+高温好氧堆肥(I-HPC)。监测了堆体的温度、含水率、pH值等参数的变化情况,并以C/N、可溶性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)、铵态氮、硝态氮、腐殖化指数(humification index,HI)、种子发芽指数(germination index,GI)为指标评价了堆肥腐熟度和质量。结果表明,与CK相比,超高温预处理可以提高后续堆料升温速率和最高温度、延长高温期天数、缩短堆肥周期,I-HPC、HPC的最高温度比CK分别高出13.6、12.8℃,≥50℃的天数分别比CK多3、2 d。但与HPC相比,接种新鲜鸡粪并没有加快后续堆肥进程。超高温预处理后,物料容重由0.81 g/cm~3下降为0.72 g/cm~3、pH值下降了1~2;而DOC质量分数由106 g/kg上升到124 g/kg;总挥发性脂肪酸(total volatile fatty acids,TVFAs)、NH_4~+-N质量分数分别为预处理前的3.2倍、2.45倍。HPC、I-HPC堆体有机质降解速率常数分别为0.0501、0.0534 d-1,比CK(0.00143 d-1)大,因此,HPC、I-HPC堆肥产品的TOC质量分数(182.1、192.1 g/kg)分别比CK(205.3 g/kg)低;TN质量分数(19.70、21.28 g/kg)比CK(17.96 g/kg)高;腐殖化指数(0.77、0.71)比CK(0.64)高。但HPC、I-HPC堆肥产品之间TN质量分数、腐殖化指数无显著差异。因此,超高温预处理好氧堆肥法能明显缩短堆肥周期、提高堆肥产品质量,具有较大的应用潜力。     

利用生理生化参数评价水葫芦沼液浸种可行性初步研究

以青菜为材料,研究了不同浓度水葫芦沼液进行青菜种子浸种后对种子发芽、生长、叶绿素含量及抗氧化酶活性的影响。结果表明,沼液浸种可以提高种子的发芽势和发芽率,但与对照相比差异不显著;发芽指数和活力指数随着沼液处理浓度的增加与对照相比显著增加;随着处理沼液施用浓度的增加,青菜的根长逐渐增加,Z1和Z4处理株高与对照相比,虽然有所增加,但与对照差异不显著;株高、鲜重和干重的变化趋势相似,随着沼液处理浓度的增加,株高、鲜重和干重的增加幅度也随之增大,当使用全沼液进行处理后虽然有所降低,但与对照相比显著增加。青菜体内的叶绿素含量、抗氧化酶SOD、POD和CAT活性与对照相比显著增加,当使用全沼液处理后,叶绿素含量与抗氧化酶活性虽然有所降低,但与对照相比显著增加。因此,生理生化参数可作为评判水葫芦沼液浸种可行性的指标之一。     

太湖地区规模奶牛场粪尿年产生量估算

为了估算规模化奶牛养殖场产污与排污量,采用源强估算法监测与估算奶牛场的泌乳牛和育成牛4个季节的粪尿产生量,同时监测了奶牛饲料氮磷摄入量与奶牛在运动场的粪尿产生量。结果表明:①每头泌乳牛日平均排泄粪便32.03 kg、尿20.93 kg,育成牛日平均排泄粪便13.58 kg、尿7.60 kg;泌乳牛日平均氮、磷产生量分别为274.23 g和95.93 g,育成牛每日氮、磷产生量分别为54.15 g和18.05 g,泌乳牛排泄量明显大于育成牛。②泌乳牛磷摄入量与磷排泄量呈线性相关(P0.05),r=0.935 9;氮排泄量与饲料氮摄入量相关性不显著。③奶牛夏季在运动场上粪尿产生量占粪尿总产生量的30%左右,冬季占10%左右。     

水葫芦能源利用的生命周期环境影响评价

水葫芦厌氧发酵能源化利用已成为水葫芦处理与资源化利用的一个重要途径,以汀苏省农业科学院水葫芦中试基地与常州市武进区水葫芦综合利用示范上程为案例,利用生命周期评价的方法建立水葫芦厌氧发酵产沼气工程污染物排放的清单,并对系统生命周期环境影响进行评价,以水葫芦能源利用产生1 MWh电能为功能单位,评价其对环境产生的影响.研究过程将整个生命周期分成3个阶段:水葫芦厌氧发酵预处理、水葫芦厌氧发酵产沼气发电和沼液沼渣农田应用,重点考虑了3种环境影响类型:全球变暖、环境酸化和富营养化.评价结果为:各类型环境影响指数分别为2.1×10-3、4.89×10-2和1.98×10-1,与能源作物发电及传统火力发电相比较,水葫芦厌氧发酵能源化利用中的CO2、SOx、NOx等污染物排放量均较低,对环境的负面影响最小,但水葫芦能源利用的生命周期效率仅为0.09,低于能源作物热电联用的技术途径(0.119).降低水葫芦厌氧发酵能源化利用中的石化能源消耗、控制堆肥及沼液沼渣有机肥施用过程中氨挥发损失,对于提高水葫芦能源转化效率与降低环境影响指数至关重要.     

茄果类蔬菜内生芽孢细菌的筛选及初步评价

采用稀释涂平板法,从辣椒、黄瓜、豇豆及番茄植株体内分离到内生芽孢细菌187株,其中拮抗菌28株。室内平板对峙培养显示,5个菌株ha-1 a、ha-15、ha-21、X9、X10对生产上常见的10种病原真菌和2种病原细菌有强烈的拮抗作用;通过液体培养基摇床培养及平板-抑菌圈法,测定5个菌株分别在5种不同的培养基中抗菌物质的生成情况,结果表明ha-21菌株在5种培养基中都能产生抗菌物质,PN是最适培养基;硫酸铵分离表明ha-21产生的抗菌物质为复合物,有较好的温度稳定性,上清液中的抗菌物质经121℃高温处理活性不变,对番茄青枯病仍有强烈的抗生作用。盆栽试验表明:ha-21对黄瓜立枯病的防效为88%,使出苗时间提前3~4 d。     

鱼粮轮作工程的技术问题

如何有效地利用鱼粮轮作技术,少投入高产出,其中一个关键因素是鱼塘工程的合理改造与设计。这里对在鱼粮轮作工程设计时必然遇到的几个因素进行讨论,并结合几年的试验结果提出建议,为鱼粮轮作工程合理的设计提供理论与实践的依据。