冬种紫云英与稻草还田对双季水稻产量和土壤性状的互作效应

通过2年田间试验,旨在明确冬种紫云英和稻草还田对双季水稻产量和土壤性状的互作效应。结果表明:稻草还田和冬种紫云英对2013年早晚稻产量均无显著影响,二者亦无显著的互作效应。稻草还田对2014年早晚稻产量无显著影响。稻草还田和冬种紫云英对2014年早稻产量的互作效应接近达到显著水平(P=0.090)。冬种紫云英显著提高了2014年早稻的产量和生物量,但是对晚稻影响不显著。冬种紫云英显著增加了2014年早稻的有效穗数和每穗粒数,对2014年晚稻有效穗数的影响接近达到显著水平(P=0.055)。试验进行2年后,冬种紫云英显著降低了土壤容重,提高了土壤总孔隙度。稻草还田显著提高了土壤pH,而冬种紫云英降低了稻草还田对土壤pH的提升效应。冬种紫云英和稻草还田对土壤有机碳、总氮和碱解氮含量均无显著影响。稻草还田显著增加了土壤速效磷和速效钾的含量,提高了土壤纤维素酶、蔗糖酶、蛋白酶和酸性磷酸酶的活性,但冬种紫云英无显著影响。冬种紫云英和稻草还田对土壤速效磷含量和纤维素酶活性具有显著的协同促进效应。     

秸秆颗粒改良剂对川西北高寒沙地土壤氮素和黑麦草生长的影响

为探明秸秆颗粒改良剂对川西北高寒沙地土壤氮素和黑麦草生长的影响,以农业废弃物(秸秆)为主要原料,复合聚丙烯酰胺、微生物菌剂和氮磷钾肥,加工成秸秆颗粒改良剂,设4个施用量水平(6,12,18,24t/hm2),以空白对照(CK0)和当地常规牦牛粪处理(CK1)为对照。结果表明:与CK0相比,秸秆颗粒改良剂和CK1均能显著增加土壤全氮、全氮密度、全氮储量和硝态氮含量,增加黑麦草株高、总根长、总根表面积、总根体积、平均根系直径和单株干重(p0.05),达到增加土壤氮素含量和促进黑麦草生长的效果。与CK1相比,秸秆颗粒改良剂处理的平均全氮含量、全氮密度、全氮储量和硝态氮含量分别增加了12.50%,22.73%,20.90%和344.56%,黑麦草地上和地下部平均单株干重分别增加了57.50%和66.86%。增施秸秆颗粒改良剂可有效增加土壤氮素含量,黑麦草各生长指标也随改良剂施用量增加呈逐渐增加的趋势。施用量超过18t/hm2时,0—10cm土层的全氮、全氮密度、全氮储量和黑麦草各生长指标差异不显著。土壤氮素指标与黑麦草单株干重存在正相关关系,其中土壤全氮、全氮储量与黑麦草单株干重的相关性最高(r≥0.90**)。随改良剂施用量增加,外源养分淋溶率呈先降低后升高的趋势,在18t/hm2处有最小值。综合考虑土壤氮素含量、外源养分淋溶率和黑麦草生长的变化,秸秆颗粒改良剂以18t/hm2为川西北沙地土壤改良的最佳施用量。     

水稻秸秆用量对淹水培养土壤表层溶液理化性质的影响

采用模拟培养的方法,研究水稻秸秆用量对淹水培养土壤表层溶液理化性质的影响。试验根据秸秆还田量设0g·盆-1、100g·盆-1、200g·盆-1和300g·盆-14个处理,每盆装土15kg,施尿素2.8g以调节系统碳氮比,分别测定培养液的电导率、pH、全氮、全磷、全钾等指标。研究结果表明,各处理表层溶液电导率在培养初期呈上升趋势,第36d达到最大值,分别为960μs·cm-1、1150μs·cm-1、1467μs·cm-1和1620μs·cm-1,随后略有降低,到培养结束时分别为683μs·cm-1、910μs·cm-1、1083μs·cm-1和1277μs·cm-1。pH值在培养的前3d呈缓慢下降趋势,与秸秆用量呈负相关;从第4d开始pH迅速升高,16d后达到相对稳定状态,到培养结束时变化不大。施加的尿素导致各处理培养液中全氮在20d内保持较高浓度,随后全氮浓度迅速下降,到第76d,下降趋势减缓;施加秸秆对全氮浓度影响较小,施加秸秆能够提高全磷含量。秸秆中钾释放迅速,培养1d后,溶液全钾含量达到较高浓度,分别为6.87mg·L-1、36.10mg·L-1、60.27mg·L-1、114.23mg·L-1,在整个培养期全钾浓度变化不大。淹水培养条件下施加秸秆能够增加培养液中电导率、全磷及全钾浓度,与秸秆用量呈正比,但对pH、全氮影响较小。从养分流失角度考虑,控制田面养分流失主要时期为水稻秸秆还田后30d内。     

菌种添加量对生物预处理小麦秸秆厌氧发酵的影响

对小麦秸秆进行了氨-生物联合预处理,在实验室自制的小型厌氧发酵装置上,对预处理后的小麦秸秆进行了厌氧发酵制取沼气试验,探讨了氨-生物联合预处理中,菌种的添加量对小麦秸秆厌氧发酵产沼气的影响.结果表明,在氨预处理尿素溶液质量浓度为35 g/L,生物预处理pH值为4,黄孢原毛平革菌和里氏木霉的添加比例为1∶1(数量级为109)的条件下,小麦秸秆厌氧发酵过程中沼气总产气量最大,为7 968 mL,较空白组提高了23.11％.发酵过程终了pH值、VFA和甲烷的变化均在正常的范围内,甲烷最高体积分数为51.33％,较空白组提高了6.01％,整个发酵过程历时23 d.     

紫色土地区秸秆覆盖耕层土壤养分动态分析

通过田间试验,研究了不同秸秆(水稻秸秆和玉米秸秆)不同量覆盖条件下早地油菜株高、花序数和分枝数的差异,以及0～10cm和10～20cm土层土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾和pH的动态变化过程,并进行了产量分析.结果表明:秸秆覆盖处理下油菜株高高于对照,有速腐剂处理的株高最高;秸秆覆盖处理花序数多于对照;速腐剂处理下一级分枝数高于不加速腐剂处理;覆盖处理的有机质和碱解氮含量均略高于对照;加速腐剂覆盖处理的产量最高.     

秸秆和地膜双元覆盖对设施黄瓜根系生长和根际土壤养分的影响

[目的]研究秸秆和地膜双元覆盖条件对设施黄瓜结果期根系生长和根际土壤养分含量的影响,为北方寒旱区设施农业可持续生产提供理论依据和技术支持。[方法]以设施黄瓜为试材,采用日光温室试验和室内测定的分析方法。[结果]玉米秸秆加地膜的双元覆盖处理可明显增加根际土壤有机质、氮、磷、钾等养分含量,促进植株根系生长,其中0.72kg/m2秸秆量并覆膜处理效果和推广性最佳,与对照相比,在结果后期提高根际土壤有机质、全磷、全钾、碱解氮含量及根系数、根冠比、总根长、根表面积、根系活力分别达20.83%,22.83%,5.16%,5.53%,73.24%,32.76%,65.42%,45.94%和10.41%。[结论]秸秆和地膜复合的双元覆盖效果优于秸秆或地膜单一覆盖处理。     

土壤中棉秆纤维素降解菌的筛选

本研究应用纤维素刚果红培养基从棉田土壤中筛选纤维素降解菌株,通过CMC酶活、FPA和实际降解效率的测定,筛选出5株能分解纤维素的菌株,分别编号为T4、T3、T2、M4、M3。结果表明,通过对培养和培养温度的优化,发现在培养时间为72 h、培养温度为30℃时纤维素分解酶的活性最佳。在第5 d、10 d、15 d、20 d测定菌株对棉花秸秆中纤维素和木质素均有一定的降解能力,在培养20 d时,对纤维素和木质素的降解速率分别为T4 18.62%、14.2%;T3 18.27%、12.97%;T2 17.53%、13.54%;M4 19.69%、13.56%;M3 19.21%、14.25%。     

秸秆还田对麦粱两熟农田土壤团聚体特征的短期效应

冬小麦—夏高粱种植系统作为一种新型农业两熟制系统,是山西省杂粮可持续发展的一项有效措施。为阐明该种植系统农田土壤团聚体粒级分布及稳定性对秸秆还田量的短期响应,试验基于麦粱种植系统,分析了不还田（CK）、半量还田（HR）和全量还田（WR）对土壤团聚体粒级分布特征和稳定指数的影响。结果表明:秸秆还田后,能够显著降低0—30 cm土层 > 10 mm和 < 0.25 mm粒级机械稳定性团聚体含量,增加0.25～2 mm各亚粒级水稳性大团聚体含量,同时显著降低了土壤团聚体破坏率和不稳定团粒指数（p < 0.05）;全量秸秆还田后较半量秸秆还田对农田土壤团聚体特征改善效果更为明显,但对10—20,20—30 cm土层改善效果逐渐减弱;全量还田相比半量还田,土壤机械稳定性团聚体平均重量直径、几何平均直径和大团聚体（> 0.25 mm）含量分别显著降低了12.2%,23.0%和5.3%,并显著提升了水稳性团聚体几何平均直径和大团聚体（> 0.25 mm）含量,降低了水稳性团聚体分形维数（p < 0.05）。此外,土壤团聚体稳定性与有机碳含量、孔隙度、含水量和作物产量呈显著正相关（p < 0.05）。综合表明,全量还田在短期年限内能够显著提高土壤团聚体稳定性,是改善晋中区麦粱两熟农田土壤团粒结构和增加作物产量的有效措施。     

秸秆厌氧消化试验研究

采用清瓶培养消化方法,在中温(32～35℃)环境下,研究了小麦秸秆在不同固含率下的厌氧消化状态.结果表明,小麦秸秆在固含率5%～25%范同内,理论产气数值与实际气体量成线性相关,方程:y=1.846 2x-448.73,R2=0.926 5;无论产气还是产酸和用酸平衡上,同含率25%是较适宜物料厌氧消化的浓度,产气量超过理论数值109.0 mL·g-1;3种不同粒径的产气量最大是<0.5 cm,其次1～2 cm,3～5 cm,考虑到粒径小容易酸化的原因,故选择秸秆厌氧消化的粒径范围<2.0 cm.     

秸秆厌氧消化产沼气的研究进展

秸秆是生物质能源的重要组成部分。我国农作物秸秆资源储量十分丰富,但大多数都没有得到有效利用,被随意丢弃或直接焚烧的现象较为常见,造成了严重的资源浪费和环境污染现象。因此,对秸秆的资源化利用已迫在眉睫。在秸秆的众多利用方式中,厌氧消化产沼气是现阶段对其资源化利用最有效的途径之一。本文主要围绕秸秆厌氧消化产沼气的可行性、影响因素、利用现状、存在问题和解决方案等方面进行了综述,旨在为规模化秸秆沼气工程的应用和推广提供一定参考。