秸秆成型燃料生产应用的关键问题探讨

秸秆成型燃料(straw densification briquetting fuel,SDBF)的研究在中国已有二十多年的历史,但中国SDBF现有的年产量仅有十多万吨,是中国原料年产量的万分之一,是世界年产量的2.5%,形成这种局面的主要原因是生产中的几个关键问题一直没有受到重视.通过十余年的潜心研究,作者认为:要在中国实现SDBF规模化生产,必须认真解决好四个问题:一是资源收集和储运的高成本问题;二是成型机快速磨损问题;三是燃烧设备中受热面飞灰沉积和腐蚀问题;四是原材料脱水问题.该文在分析SDBF成型机理和实际应用案例的基础上,对四个问题的影响因素和成因进行了探讨,提出了解决这些技术难题的办法和中国生物质成型燃料规模化发展的模式和建议.     

城市污泥与稻草堆肥的腐熟度指标研究

采用翻堆方式将稻草与未消化城市污泥进行堆肥,测定常见几种化学和生物参数的变化,探讨其作为腐熟度指标的可行性。结果表明,(C/N)终点/(C/N)起始比值和铵态氮可作为堆肥腐熟度的指标,当(C/N)终点/(C/N)起始小于0.6和铵态氮浓度低于400mg·kg-1时,堆肥基本腐熟。水溶性有机碳与水溶性铵态氮之比值也可作为堆肥腐熟度的新的复合指标,当比值大于9时,堆肥基本腐熟。挥发性固体重、C/N、pH及NO3--N与堆肥原料有关,只可作为参考。     

秸秆和Eh对稻田土壤溶解性有机质组成及金属释放的影响

为探究秸秆添加对氧化还原条件变化下稻田土壤重金属释放的影响,本文选取典型重金属污染稻田土壤,通过微宇宙试验结合三维荧光光谱等手段,分析了土壤溶液化学性质、溶解性有机质（DOM）、金属释放之间的动态关系。结果表明：添加秸秆增加了厌氧期Fe、Mn、As、Cd等金属的释放,同时影响了DOM组成。土壤DOM中类蛋白（C3）含量在培养期总体降低（P<0.05）;类腐殖质含量呈现厌氧期上升、好氧期下降的趋势。结构方程模型（SEM）分析显示,Eh的变化与Mn和As的溶出显著负相关（路径系数分别为-0.662和-0.528,P<0.01）,同时,Eh还通过影响土壤类腐植酸C2（路径系数-0.816,P<0.01）控制As的释放（路径系数0.244,P<0.05）。因此,稻田土壤干湿交替造成的Eh变化和秸秆还田措施不仅可直接影响重金属的溶出,也可通过DOM含量和组成进一步控制其释放。     

麦秆表面形貌及表面元素分析

利用光学显微镜和X射线光电子能谱仪对麦秆表面形貌及表面元素进行了分析研究。研究表明：麦秆横切面上有表皮组织、薄壁组织和维管组织3种组织；外表面壁上有长细胞、短细胞、栓质细胞、硅细胞和气孔器，外壁被强烈加厚，其不被叶鞘包围的部分有发达的角质层；内表面主要是薄壁细胞，这些细胞之间排列不是很紧密，也没有形成角质层。在麦秆的不同层面上，C元素含量由外及里逐渐降低；O元素、N元素含量由外及里逐渐升高；Si元素含量中间层最高。麦秆表面经过氩离子溅射后，由外及里，随着氩刻的加深，C含量呈现降低趋势，O、N、Si含量呈现升高趋势。由20℃到270℃的升温过程中，170℃是C、O元素含量的转折点，而N、Si元素含量在升温过程中变化幅度不是很大。     

新垦地覆盖稻草春玉米高产机理分析

试验结果表明:本项技术方法简便,保土、保肥、保水效果好,既能达到地膜玉米的产量,又能就地取材,降低成本,增加土壤有机质投入,改良土壤结构,且无环境污染,有较高的推广价值.     

麦秸/石膏复合材的工艺研究

以麦秸和石膏为原料,采用铺装生产工艺,通过单因子试验,研究原料形态、料膏比、乳白胶加入量和原料预处理方式等工艺因子对麦秸/石膏复合材性能的影响,并利用体视显微镜和扫描电子显微镜观察复合材的胶接状况。结果表明:料膏比10%、原料筛网目数10～20目、乳白胶的加入量12.5%、麦秸经热水处理3h,所制备的麦秸/石膏复合材各项物理力学性能较佳,指标可达到LY/T1598—2002石膏刨花板标准合格品的要求。     

小麦秸秆截段覆盖对设施蔬菜产量和土壤性质的影响

以豆瓣菜和小麦秸秆为试材,低温季节按500 kg·(667m^2)^-1将小麦秸秆截成10 cm后覆盖并浅水种植豆瓣菜,高温季节按1 000 kg·(667m^2)^-1覆盖并浅水种植水蕹菜,研究了不同季节设施水生蔬菜田土表覆盖截段小麦秸秆的腐解规律以及对水生蔬菜产量品质和土壤性质的影响,以期为设施菜田土壤改良和小麦秸秆利用新途径提供参考依据。结果表明:经低温季节140 d和高温季节163 d的腐解,小麦秸秆腐解率分别为66.67%和85.00%;土表水层电导率前期迅速上升后缓慢下降,低温季节第3天达最大值1 180μS·cm^-1,高温季节第12天达最大值1 806μS·cm^-1;氧化还原电位表现为前期迅速下降,低温季节第3天降至-80 mV,高温季节第5天降至-180 mV,后期处理与对照变化趋势基本一致。与对照组相比,小麦秸秆还田可提高蔬菜的产量和品质,可有效增加设施土壤有机质、全氮、全磷、全钾以及速效磷、钾的含量,提高土壤脲酶活性,降低土壤硝态氮含量。     

Integrated rice management simultaneously improves rice yield and nitrogen use efficiency in various paddy fields

The hilly area of Southwest China is a typical rice production area which is limited by seasonal droughts and low temperature in the early rice growth period. A field experiment was conducted on three typical paddy fields (low-lying paddy field, medium-elevation paddy field, and upland paddy field) in this region. Nitrogen (N) treatment (180 kg N ha^-1 year^-1) was compared to a control treatment (0 kg N ha^-1 year^-1) to evaluate the effects of integrated rice management (IRM) on rice growth, grain yield, and N utilization. Integrated rice management integrated raised beds containing plastic mulch, furrow irrigation, and triangular transplanting. In comparison to traditional rice management (TRM), IRM promoted rice tiller development, with 7-13 more tillers per cluster at the maximum tillering stage and 1-6 more tillers per cluster at the end of tillering stage. Integrated rice management significantly increased the rice aboveground biomass by 34.4%-109.0% in different growth periods and the aboveground N uptake by 25.3%-159.0%. Number of productive tillers significantly increased by 33.0%, resulting in a 33.0% increase in grain yield and 8.0% improvement of N use efficiency (NUE). Grain yields were significantly increased in all three paddy fields assessed, with IRM being the most important factor for grain yield and productive tiller development. Effects of paddy field type and N level on N uptake by aboveground plants were reflected in the rice reproductive growth period, with the effects of IRM more striking due to the dry climate conditions. In conclusion, IRM simultaneously improved rice yield and NUE, presenting a valuable rice management technique in the paddy fields assessed.     

基于响应面法的乳酸菌发酵藜麦秸秆工艺条件优化

为优化藜麦秸秆的乳酸菌发酵工艺条件,选取发酵时间、乳酸菌添加量和秸秆含水量3个因素,利用单因素试验和响应面分析探究不同发酵条件对发酵后藜麦秸秆感官品质和粗蛋白质含量的影响。响应面分析结果显示,3个因素对发酵后的藜麦秸秆粗蛋白质含量的影响从大到小依次为乳酸菌添加量>秸秆含水量>发酵时间,最佳工艺参数为发酵时间24.5 d,乳酸菌添加量12 mg·kg^-1,秸秆含水量60%。在此条件下,发酵后的藜麦秸秆粗蛋白质含量为(6.93±0.05)%。该结果可以为藜麦秸秆发酵饲料的开发提供技术支撑。     

稻草覆盖对早稻茬免耕秋玉米生长及产量的影响

对不同稻草覆盖量处理下早稻茬免耕秋玉米不同生育期株高、地上部生物量及产量性状的测定结果表明,稻草覆盖可以增加玉米生物量和子粒产量,覆盖稻草量12 000 kg·hm-2的处理生物量最大,产量也最高.建议稻草覆盖量在9 000～12 000 kg·hm-2为宜.