滚刀式秸秆粉碎装置的设计及试验研究

[目的]研制一种混合型栅格导入滚刀式秸秆粉碎装置,以解决现有完全无支撑切割机具动力消耗大、扬尘大、机手工作环境差等突出问题,有利于秸秆还田或下游产业的发展.[方法]对机具关键工作部件的结构及参数设计进行理论分析,通过对影响机具作业质量的主要因素进行正交试验分析,得出较优的工作参数,以此参数设计的机型经田间测试,验证设计的合理性.[结果]经田间测试,当机具前进速度为5 km/h,滚刀转速1100 r/min,滚刀倾斜角30°,秸秆粉碎长度合格率93;,留茬高度103 mm,完全满足设计需求.[结论]该种机型的研制对促进棉花秸秆合理有效利用,以及我国可再生能源产业发展起到一定的作用,但对于其他秸秆作物还有待进一步的研究.     

洞庭湖区稻田土壤有机质和氮磷钾含量的变化--以湘阴县为例

土壤有机质和养分(氮、磷和钾等)是土壤肥力重要的物质基础.本文以地处洞庭湖腹地的湘阴县稻田为例,探讨了23年来典型湖区稻田土壤有机质和氮磷钾养分含量的变化.结果表明,研究的9个代表性稻田土壤,与1980年比较,2003年的土壤速效氮和速效钾含量分别增加12.6%和24.2%,差异达显著水平(p＜0.05);土壤全氮和全钾含量分别增加8.8%和5.6%,但差异不显著.土壤速效磷和全磷含量分别增加67.2%和23.2%,差异达极显著(p＜0.01)和显著(p＜0.05)水平;土壤有机质含量和土壤pH值保持基本稳定.研究的稻田土壤有机质与全氮含量具有显著的正相关性(r＝0.558 8*,n＝18),而土壤有效氮与全氮含量具有极显著的正相关性(r＝0.842 6**,n＝18).该区稻田氮和钾投入量基本适宜,但磷素投入量可适当减少.     

苹果根系生理和叶片光合对地面不同覆盖物的差异反应

【目的】揭示苹果根系和叶片对地面覆盖稻草苫等材料的差异性反应,为果园地面合理覆盖提供依据。【方法】于春季将稻草苫、农用地毯、园艺地布和透明塑料膜覆盖在3年生‘红星’苹果树地面,以清耕为对照,于翌年仲春、夏末、中秋和初冬调查根系活力、根系一氧化氮（NO）生成速率、根系硝酸还原酶（NR）和一氧化氮合酶（NOS）活性以及叶片净光合速率（Pn）等生理参数的变化,在秋冬季分析植株生长量及根系构型等。【结果】苹果根系活力、根系NO生成速率和叶片Pn等生理变化对4种覆盖物的反应存在明显的季节差异。春季,4种覆盖物均提高了根系活力、根系NR和NOS活性及NO生成速率,其中透明塑料膜和农用地毯的效果更显著;夏季,稻草苫和农用地毯覆盖显著提高上述所测根系生理参数值,而透明塑料膜使这些参数值显著降低;秋季,4种覆盖均显著提高根系NR和NOS活性;初冬,稻草苫、农用地毯和园艺地布覆盖均显著提高所测根系生理参数值。除了春季,4种覆盖物对根系生理参数的提高,均以稻草苫的效果最显著。4种覆盖物均降低根系生理参数的变异性,其中,农用地毯覆盖下各参数变异最小,透明塑料膜覆盖下变异最大。4种覆盖物均显著提高夏末、中秋和初冬的叶片Pn及秋季叶片水分利用效率（WUE）,增大初冬根系表面积、直径、总长度、体积和根系分形维数,促进新梢生长和干径增粗,稻草苫和农用地毯的效果更显著。稻草苫改善根系生理特性和根系形态构型,提高夏秋季叶片Pn及促进植株生长的效果最突出;农用地毯对根系分形维数的提高与稻草苫相近且高于园艺地布和透明塑料膜,对根系生理变化的稳定作用最突出;园艺地布对夏秋季叶片Pn的提高作用仅次于稻草苫,对根系生理参数的稳定效果不及农用地毯;透明塑料膜在夏末和中秋季节降低根系活力,对秋季叶片WUE的提高及对植株生长的促进作用最小,对根系生理变化的稳定作用也最小。【结论】从改善苹果根系活力和根系构型、提高叶片光合作用和水分利用效率、促进植株生长及稳定根系生理变化的综合效果看,稻草苫的覆盖效果最好。     

垫草对猪的福利和生产性能的影响

通常认为垫草对猪的福利具有广泛的有利影响。垫草既能改善地面触感,又有利于猪自主调控小环境温度,并减少某些肢蹄损伤。但稻草也会增加某些疾病发生的概率,特别是呼吸系统疾病。垫草作为廉价的环境丰富物能够满足猪探求行为的需求,并可作为筑巢材料满足围产期母猪的行为需求,减少不良行为发生。由于其可食入性,垫草还能在一定程度上降低限饲母猪的采食动机,减少口吻部规癖行为发生。垫草对神经内分泌及免疫机能的影响尚不能确定,但以往资料显示其长期使用能减少应激。同时,垫草的使用还可能提高猪的生产性能和某些肉质性状。因此,尽管垫草增加生产成本和特定疾病的风险,并带来管理上的不便,其仍是最可行的提高猪福利的途径之一。     

玉米秸秆液化树脂化研究

[目的]研究玉米秸秆液化及树脂化的工艺条件,进而提高玉米秸秆资源的利用价值及开辟玉米秸秆利用的新途径.[方法]以苯酚为液化剂、磷酸为催化剂对玉米秸秆进行液化,通过单因素试验和正交试验确定玉米秸秆液化的最优工艺;然后对液化产物进行树脂化,利用单因素试验确定树脂化工艺.[结果]玉米秸秆液化的最优工艺条件：液化温度150℃、液化时间165 min、固液比3∶13、磷酸用量10％,该液化工艺条件下,玉米秸秆液化残渣率为l2.1％;树脂化工艺条件：甲醛与液化产物摩尔比1.8、NaOH与液化产物摩尔比0.35、树脂化合成温度85℃、保温时间40 min、水与液化产物摩尔比8.0,该工艺条件下可生产获得综合性能较好的玉米秸秆液化物树脂,用其压制的胶合板干状强度1.788 MPa、湿状强度0.812 MPa,胶合强度符合国家标准（GB/T 17657-1999）对Ⅰ类胶合板的要求（≥0.700MPa）.[结论]以玉米秸秆液化产物制备的酚醛树脂胶黏剂可用于木材加工.     

基于均匀设计—偏最小二乘回归建模的秸秆型颗粒饲料部分加工参数研究

[目的]探讨秸秆型颗粒饲料的部分最优加工参数,为甘肃省河西地区加工生产秸秆型颗粒饲料提供参考.[方法]采用均匀设计方法设计两种类型的秸秆型颗粒饲料：（A）秸秆颗粒饲料和（B）秸秆精粗颗粒饲料,通过研究不同组别的秸秆型颗粒饲料加工过程中制粒水分、秸秆粉碎粒度、粘结剂添加比例、干燥冷却时间等因素对颗粒密度、成型率及水分等指标的影响,建立回归方程,并采用偏最小二乘回归分析法确定两种秸秆型颗粒饲料的最优加工参数.[结果]当制粒水分为16.63％、秸秆粉碎粒度为5.0 mm、粘结剂添加比例为0.58％、干燥冷却时间为15.74 min时,秸秆颗粒饲料3个成品指标的综合效果最佳;当制粒水分为12.00％、秸秆粉碎粒度为2.0 mm、粘结剂添加比例为1.92％、干燥冷却时间为25.00 min时,秸秆精粗颗粒饲料3个成品指标的综合效果最佳.[结论]在制粒机本身性能不变的条件下,饲料配方、粉碎粒度、调质及冷却干燥时间等因素对秸秆型颗粒饲料质量指标均有一定影响;利用均匀设计—偏最小二乘回归建模设计试验,可在取得较好代表性结果的同时减少试验工作量,提高试验效率.     

长期深耕秸秆还田配施生物炭对砂姜黑土团聚体及小麦-玉米产量的影响

为探究耕作方式、秸秆还田和生物炭添加结合对土壤团聚体粒径分布、团聚体养分特征、养分库储量及小麦-玉米周年产量的影响,本研究采用3因素2水平试验设计,分别为耕作方式：常规旋耕（CT）,深翻耕作（DT）;秸秆处理：秸秆还田（S）、秸秆不还田（NS）;生物炭：生物炭添加（B）、无生物炭添加（NB）,共8个处理。结果表明：无生物炭添加时,旋耕秸秆还田显著提高了0~15 cm土层团聚体稳定性及土壤养分库储量,而深耕秸秆还田显著改善了>15~30 cm土层土壤团粒组成,提升土壤肥力,促进作物增产。相关性分析表明,砂姜黑土中作物产量的提升更依赖于深层（>15~30 cm）土壤物理结构的改善和土壤肥力的提升。配施生物炭后如DT-S-B（深耕秸秆还田配施生物炭）较CT-NS-NB（旋耕秸秆不还田无生物炭）处理尤其使>15~30 cm土层团聚体稳定性显著增强,>2 mm粒级团聚体比例、重量平均直径和几何平均直径值分别增加165.88%、62.37%和119.81%,显著提高>2 mm粒级团聚体有机碳、全氮和全磷含量,提高了>2 mm粒级团聚体有机碳和养分固持能力,降低了<2 mm粒级团聚体有机碳和养分固持能力,使>15~30 cm土层土壤有机碳库储量、全氮、全磷和全钾库储量分别显著提升37.41%、38.99%、41.26%和9.84%,促使2年作物周年产量平均增加22.96%,但在深耕秸秆还田的基础上配施生物炭在短期内增产效果不显著。综上,深耕秸秆还田配施生物炭能够显著改善黄淮海南部砂姜黑土深层土壤团聚体粒径分布和稳定性,提升了土壤肥力和作物周年产量,保障了农田高效绿色可持续生产。     

东北半干旱黑土区玉米秸秆还田方式对土壤水溶性有机碳含量及其组分的影响

为明确不同秸秆还田方式下土壤有机碳组分的变化特征,基于6 a秸秆还田长期定位试验,利用三维荧光光谱技术,对无秸秆还田（CK）、秸秆覆盖还田（FG）、秸秆翻埋还田（FM）处理下土壤有机碳（SOC）含量及水溶性有机碳（WSOC）含量及其结构特征进行分析。结果表明：（1）与CK相比,FM处理0~40 cm土层SOC含量提高7.87%~29.54%,FG处理0~30 cm土层SOC含量增加1.91%~18.61%,30~40 cm土层SOC含量降低7.67%;FM和FG处理0~40 cm土层土壤WSOC含量分别提升13.42%~39.42%和0.28%~26.34%。（2）通过WSOC三维荧光光谱发现,各土层CK（Ex/Em=300/34、Ex/Em=300/340、Ex/Em=240/340、Ex/Em=300/340）处理WSOC荧光特征峰为溶解性微生物代谢产物和类色氨酸蛋白质物质荧光峰;FM（Ex/Em=340/430、Ex/Em=340/430、Ex/Em=340/435、Ex/Em=340/435）和FG（Ex/Em=270/440、Ex/Em=270/435、Ex/Em=340/435、Ex/Em=340/430）处理为类腐殖酸类物质荧光特征峰,腐殖化程度较高,结构较为复杂;荧光区域积分表明,FM和FG处理类腐殖酸类物质（Ⅴ）和富里酸类物质（Ⅲ）的积分百分比分别较CK增加12.18%~27.39%、11.98%~30.72%和3.96%~5.73%、2.99%~5.40%。（3）土壤WSOC包含两个组分,C1（Ex/Em=340/435, 270/435）组分为类腐殖酸类物质,C2（Ex/Em=290/345, 240/345）组分为溶解性微生物代谢产物和类色氨酸蛋白质物质;F_max值结果表明,0~40 cm土层的C1组分相对含量表现为FM>FG>CK,表明秸秆翻埋还田更有助于土壤中营养物质含量增加和形成更高分子量的有机物。综上,不同秸秆还田方式均可提升SOC和土壤WSOC含量,增加腐殖化程度,加强土壤的供肥能力,翻埋还田处理提升作用更为显著。     

玉米粉和乳酸菌对甘薯蔓、酒糟及稻草混合青贮品质的影响

为评价玉米粉和乳酸菌对甘薯蔓、酒糟及稻草(4∶4∶2)混合青贮品质的影响,试验设对照组(CK)、玉米粉添加组(CF)、乳酸菌添加组(LAB)、玉米粉和乳酸菌组合添加组(CF+LAB),每个处理6个重复,室温下贮藏60 d开封,取样分析青贮品质。结果表明,添加玉米粉和乳酸菌制剂均明显提高了青贮料的感官品质,与CK相比,CF处理、LAB处理及CF+LAB处理中 CP含量极显著提高(P<0.01), NH₃-N/TN、AA、PA、Ash含量极显著降低(P<0.01),CF处理极显著地提高了DM、CP、LA含量(P<0.01),而LAB处理则极显著地降低了NDF、ADF含量(P<0.01),CF+LAB中NH₃-N/TN、AA含量及pH值极显著低于LAB(P<0.01),显著低于CF(P<0.05)。综上所述,添加玉米粉和乳酸菌制剂均提高了青贮品质,单独添加乳酸菌制剂青贮品质要次于单独添加玉米粉,两者组合添加青贮品质更好。     

奶牛秸秆型日粮矿物质营养水平评价

对淄博地区奶牛营养两次调查过程中,发现秸杆型日粮饲喂的奶牛可能存在矿物质缺乏问题。针对这一问题,测定日粮中钙、磷、铜、锰、铁、锌和奶牛血液中铜、锰、铁、锌元素的浓度,用以评价秸杆型日粮奶牛矿物质营养水平。结果表明:①秸杆型日粮存在矿物质营养不平衡问题,锰、锌元素不足,铁元素过剩。②秸杆型日粮矿物质营养具有互补作用。③评价奶牛矿物质营养水平的手段有待改进。