芦竹青贮特性及其对厌氧消化性能的影响研究

青贮是一种传统的青绿饲料作物贮存方法,逐渐地被应用于沼气化原料的贮存。以能源作物芦竹为原料,探讨两个不同时间收获（早收、晚收）芦竹在未添加尿素和尿素辅助青贮90d过程中的化学组分变化及其后续厌氧消化产甲烷性能。结果表明：早收芦竹中水溶性碳水化合物（WSC）质量分数为2.80%（干基）,青贮干物质（DM）损失率为8%,而尿素辅助使青贮DM损失降低了28.0%,木质素降解率提高了101.3%,且后续厌氧消化累积甲烷产量提高了25.6%;晚收芦竹中WSC质量分数为4.94%（干基）,青贮与尿素辅助青贮的DM损失率均保持在1%左右,但尿素辅助使青贮90d过程中乳酸累积产量增加了237.5%,木质素降解率提高了43.8%,厌氧消化累积甲烷产量提高了17.4%。因此,早收芦竹WSC含量低而不利于青贮,尿素辅助能有效降低芦竹青贮DM损失和提高后续产甲烷性能。     

地下水埋深与芦苇生长的响应机制研究

由于芦苇各生长阶段需水量不同,对芦苇湿地进行水位的管理会影响芦苇的生长发育和产量。通过为期2年的野外试验,利用桶栽方法,控制地下水埋深分别为0(饱和状态)、10、20、30、40 cm的试验条件,利用SPSS分析软件,得出不同地下水埋深与芦苇苗期各项生长指标的响应状况。结果表明,不同的地下水埋深处理对芦苇的株高生长、茎粗生长和分蘖影响显著,其中10 cm是芦苇苗期生长和出苗的最佳地下水埋深。可见,控制芦苇不同时期生长的地下水埋深状况,能有效提高芦苇产量。     

地下水埋深对芦苇出苗及苗期生长发育的影响

通过对芦苇桶栽试验数据进行方差分析,得出不同地下水埋深对芦苇苗期各项生长指标的影响。试验结果表明:在芦苇出苗之前土壤达到饱和的前提下,不同的地下水埋深对芦苇苗期叶数、枯黄叶数、叶长及叶宽的影响较小,地下水埋深对苗期芦苇的长高和出苗影响显著,其中10 cm是芦苇苗期生长和出苗的最佳地下水埋深。     

芦苇-稻草原料球磨处理生产刨花板

选择芦苇和稻草为原料,以脲醛树脂为黏结剂制备了芦苇-稻草刨花板。在芦苇碎料中加入一定量的矿物材料,然后采用机械球磨进行处理,应用正交设计对施胶量、热压压力、碎料球磨处理3个因素对板材各项性能的影响进行了研究。实验结果表明,球磨处理可以明显改善芦苇／树脂的结合强度,提高刨花板的各项性能。在施胶量16％,热压压力3．4MPa,对碎料进行球磨处理后制板,除内结合力较低外,板的静曲强度、弹性模量和握钉力都可以达到GBT 4897．3-2003对在干燥状态下使用的家具及室内装修用板的性能要求。     

土地利用变化对闽江口湿地土壤生态酶化学计量特征的影响

为探究闽江口湿地土地利用和恢复对土壤酶活性的影响,采集闽江口芦苇湿地、滩涂地、草地、农田和撂荒地5种不同土地利用方式,分析土壤β—葡萄糖苷酶、N—乙酰—氨基葡萄糖苷酶、L—亮氨酸—氨基肽酶和酸性磷酸酶活性及与环境因子之间的关系。结果表明:土壤pH、铵态氮和硝态氮在农田土壤显著高于其他土地利用方式;而土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)全量含量在撂荒地和芦苇湿地显著高于其他土地利用方式。撂荒地、农田和芦苇湿地可溶性碳氮含量显著高于滩涂和草地土壤;土壤微生物量碳氮含量在不同土地利用方式间变化趋势比较一致,撂荒地均显著高于其他土地利用方式,分别为1 272,124 mg/kg。土壤酶活性变化趋势在不同土地利用方式间基本一致,即撂荒地最高,其次是芦苇湿地和农田,草地和滩涂最低。土壤酶活性矢量长度介于1.12~1.34,矢量角度均大于45°,且土壤胞外酶生态化学计量C∶N∶P总体上为1.00∶1.03∶1.33,表现出主要受磷限制的影响。土壤酶活性与可溶性碳氮、总碳氮和微生物量碳氮均呈显著正相关。研究结果表明,芦苇湿地转化为滩涂等利用方式后土壤碳氮等养分显著降低,而撂荒等方式可提高土壤养分含量,促进土壤微生物活性,进而有利于湿地生态系统的恢复和改善。     

芦荻生物质炭基肥研制及其对水稻土氮损失的影响

为实现秸秆资源化利用和强化生物质炭基肥生产应用,以洞庭湖芦荻秸秆热解生物质炭为基质,采用包膜和混合造粒技术,以改性淀粉为黏合剂,辅以膨润土、腐殖酸等材料制备包膜炭基肥(CT)和混合炭基肥(MT)。以生物质炭占比10%(T1),15%(T2),20%(T3),25%(T4)和30%(T5),从微观形态结构、养分释放速率、粒径及抗压强度等基本性质进行择优筛选,将筛选后的炭基肥处理(CT2、CT3、CT4和MT1、MT2、MT3)与普通复合肥(NPK)、不施肥(CK)共8个处理进行室内水稻盆栽试验,对比不同研制方式及生物质炭添加量下水稻土氨挥发及氮素渗漏流失差异。结果表明:炭肥比越大,肥料结构愈紧密,累积氮素释放率愈低,但过量的生物质炭的添加会造成肥料粒径不均匀、抗压强度不达标。包膜生物质炭基肥以15%~25%的生物质炭添加量较适宜;混合生物质炭基肥以10%~20%的生物质炭添加量较适宜。与NPK处理相比,CT2、CT3、CT4处理氨累积挥发量分别降低12.95%,27.96%,23.82%,氨挥发损失率分别降低16.56%,35.67%,30.57%,以CT3效果最好;MT1、MT2、MT3处理氨累积挥发量分别降低33.72%,41.48%,16.06%,氨挥发损失率分别降低43.31%,53.18%,20.38%,以MT2效果最好。2种炭基肥均可减少盆面水铵氮平均浓度,与NPK处理相比,最高降幅分别达20.74%(CT4)和39.90%(MT2);混合造粒炭基肥中以MT2处理的全氮、硝氮浓度降幅最大,分别达5.50%,5.09%,而包膜炭基肥各处理间差异均不显著。与NPK处理相比,施包膜炭基肥处理的渗漏水中铵氮与全氮平均浓度分别显著降低8.93%~14.00%,8.84%~16.38%,而各处理间硝氮平均浓度均无显著性差异。施混合炭基肥可降低铵氮、硝氮和全氮平均浓度,分别达11.16%~12.42%,3.22%~22.29%,11.14%~15.86%。此外,炭肥比越高,生物质炭的氮减排效应越明显,但添加量过大其氮减排量并无显著性增加。总体而言,2种工艺制备生物质炭基肥均能有效降低氨挥发损失以及减缓氮素径流渗漏损失风险。其中,包膜炭基肥以20%~25%生物炭添加量效果最优,混合炭基肥以15%最优。