适宜初始温度提高秸秆光合细菌制氢效果

秸秆微粉的光合细菌制氢过程是放热反应,引起的热效应会直接影响产氢效果。为了实现高效低能耗产氢,该文采用秸秆微化粉碎与酶水解预处理相结合的方法,利用自制的秸秆微粉光合细菌制氢反应热测试系统,进行了不同初始温度对秸秆微粉酶解光合细菌制氢反应热的影响试验研究,结果表明:当初始温度为30℃时,最大反应热约为7.1 kJ,最大产热速率约为1.01 kJ/h,反应末期累计反应热约为32.9 kJ,累计产氢量约为745.9 mL,光合细菌制氢反应最充分,产氢效果最好;累计产氢量和底物能量转化率可用累计反应热的二次多项式来表示,光能转化率可用累计反应热的三次多项式来表示。该研究结论可为揭示秸秆微粉酶解光合细菌制氢过程的热量释放变化规律,从生物反应热角度优化工艺参数和预测光合细菌制氢效果提供参考依据。     

稻壳粉/改性脲醛树脂模压成型材料的力学性能

为了研究成型材料对模压花盆力学性能的影响,该文以改性脲醛树脂为基体树脂,稻壳与稻壳粉为增强材料,经混炼、热压、成型工序,制备出一种环保花盆。探讨了脲醛树脂改性、改性脲醛树脂用量、稻壳与稻壳粉比例以及湿循环处理对花盆力学性能的影响,采用热重分析仪(thermo-gravimetric analysis,TGA)及扫描电子显微镜(scanning electronic microscope,SEM)分析了秸秆花盆湿循环处理前后的热稳定性及微观结构。结果显示:改性脲醛树脂和稻壳粉有利于改善秸秆花盆的力学性能,当增强填料与基体树脂的比例为1:0.5,稻壳占稻壳粉的质量分数为30%时,花盆的静曲强度(modulus of rupture,MOR)、弹性模量(modulus of elastic,MOE)及拉伸强度(tensile strength,TS)分别达75.48 MPa、16.06 GPa、17.44 MPa;湿循环处理试验中,以稻壳为增强材料为例,当基体树脂为改性脲醛树脂时,其MOR、MOE及TS分别降低21.97%、24.91%、15.09%;当基体树脂为大豆蛋白改性脲醛树脂时,其MOR、MOE和TS分别降低9.92%、15.37%、30.10%。热重分析发现湿循环处理后花盆热稳定性有所提高,微商热重出现最大失重率的温度向高温侧偏移29.5℃。扫描电子显微镜分析表明湿循环处理后样品表面粗糙度增加,增强体与树脂发生分离。该研究结果为进一步研究秸秆花盆制作工艺和使用年限的相关性提供理论依据。     

地膜秸秆双覆盖对免耕种植玉米田土壤水热效应的影响

针对免耕秸秆覆盖种植在北方旱区导致土壤温度降低,从而造成作物产量下降的问题,该研究依托山西寿阳农业部旱地农业野外科学试验站长期保护性耕作定位试验,在免耕秸秆覆盖(NTSM)的处理上增加了地膜覆盖措施,研究秸秆地膜双覆盖免耕(NTSMP)措施对农田土壤水分、土壤温度、水分利用效率及作物产量的影响。研究结果表明,在玉米生长前期,NTSMP 0~20 cm土层的土壤含水率分别比NTSM和对照处理(CT)高20.2%和21.5%,差异显著(P0.05),但在40~110 cm土层,NTSMP处理土壤含水率却分别比NTSM及CT低8.8%~14.0%和12.7%~18.8%,差异显著(P0.05)。整个生育期结束后,NTSMP处理的土壤储水量出现了负增长,但与CT处理相比差异并不显著(P0.05)。玉米生育期前期(4月~5月)0~10 cm土壤平均温度,NTSMP处理比NTSM和CT分别高3.2℃和1.9℃,差异显著(P0.05)。NTSMP处理的玉米产量分别比NTSM和CT高50.3%、36.8%(P0.05),水分利用效率分别提高了42.5%和30.4%(P0.05)。可见,NTSMP在玉米生育前期可以增加表层土壤温度,提高表层土壤含水率,为玉米生长提供了良好的水热条件,并最终实现了玉米产量和水分利用效率的大幅提高。     

复合草颗粒生产及饲喂奶牛试验

通过刈割-干燥-粉碎-配制-制粒程序将紫花苜蓿(Medicago sativa)鲜草加工成理想的高附加值商品--复合草颗粒,同时采用随机编号、分组试验法,替代2.5、2.0 kg精饲料饲喂奶牛,测定替代量与产奶量、草料消耗成本之间的关系.结果表明,复合草颗粒是一种体积小,便于运输、贮藏,使用方便,适口性好,营养价值高的...     

秸秆不同还田方式对土壤低吸力段持水能力及蒸发特性的影响

利用张力计测定蒸发过程中低吸力段土壤水分特征曲线,对比研究了秸秆在经过粉碎、氨化及与无机土壤改良剂混合三种措施处理后对土壤饱和含水量、低吸力段土壤持水及供水能力和早期干旱过程中土壤脱水速度的影响。结果显示:粉碎秸秆施入土壤后提高了土壤饱和含水量、持水及供水能力,而长秸秆对土壤饱和含水量、持水及供水能力的影响较小;粉碎并氨化的秸秆对土壤饱和含水量、持水及供水能力的提高作用更为显著。粉碎秸秆及长秸秆处理均易造成早期干旱过程中脱水速度过快,氨化后或当秸秆与无机土壤改良剂混合施入土壤时,土壤低吸力段脱水速度明显减慢,利于土壤有效水的保存。该结果为提出新的能最大效率发挥秸秆改良土壤作用的秸秆还田方式提供了一定的理论基础。     

不同尿素水平氨化稻草体外培养发酵的产气规律

本试验旨在研究不同尿素水平氨化稻草的体外培养发酵产气规律。选用2头安装有永久性瘤胃瘘管、平均体重为240 kg的西门塔尔牛作为瘤胃液供体,分别使用0(加等量水)、2%、4%、6%和8%的尿素比例(尿素重量∶稻草重量)和80%的水(水重量∶稻草重量)对稻草进行氨化处理,另设未处理稻草作为对照。采用体外产气法测定氨化稻草在体外培养发酵2、4、8、12、24、36、48 h的产气量。结果表明:随着尿素水平的升高,氨化稻草的产气量逐渐升高。2%组48 h产气量与未处理组差异不显著(P>0.05),4%、6%和8%组48 h产气量均极显著高于未处理组(P<0.01)。0%组的48 h产气量均显著低于其他各组(P<0.01)。各组的理论总产气量之间差异不显著(P>0.05),稻草氨化处理以尿素使用量为稻草干物质的4%～6%为宜。     

不同调控措施对轻中度盐碱土壤的改良增产效应

针对黄淮海平原轻中度盐碱障碍土壤,通过连续3a的定位田间试验,进行了不同调控措施对盐碱障碍土壤的改良增产效应试验研究。研究结果表明,在小麦-玉米轮作制度下,秸秆覆盖、土壤结构调理剂、秸秆覆盖结合土壤结构调理剂等调控措施均能够有效降低耕层土壤盐分,增加作物产量和提高经济效益,其中秸秆覆盖结合土壤结构调理剂的增产效应最为显著,秸秆覆盖的增产效应次之。秸秆覆盖和秸秆覆盖结合土壤结构调理剂都能够显著增加耕层土壤有机质含量,较当地常规管理分别提高8.33%和9.27%。秸秆覆盖促进了土壤养分的积累,尤其是土壤全氮,碱解氮和速效钾含量显著增加。综合考虑土壤脱盐、作物增产、调控经济效益和土壤养分变化等复合效应,秸秆覆盖结合土壤结构调理剂为黄淮海平原轻中度盐碱障碍土壤的较佳调控措施,秸秆覆盖为次优措施。     

Bt水稻杀虫蛋白时空变化及秸秆还田后在土壤中的持留规律

以Bt抗虫水稻华池B6、TT51及其非转基因水稻亲本嘉早935、明恢63,以及与它们亲缘较远但农艺性状相近的水稻品种中九B、R9311为试验材料,研究了田间种植条件下Bt抗虫水稻杀虫蛋白的时空变化及其在根际土中的持留规律,同时,还研究了秸秆还田后Bt蛋白在土壤中的持留规律。结果表明：1）Bt抗虫水稻华池B6植株各个部位...     

腐熟油菜秸秆、煤矸石组合的栽培基质重金属污染及蔬菜安全评价

以腐熟油菜秸秆、煤矸石等废弃资源为原料, 配制有机生态型无土栽培混合基质, 在人工光照室内以盆栽的方法栽培白菜、生菜、苋菜和菠菜, 采用尼梅罗综合污染指数和Hakanson 潜在生态风险指数法对5 种混合基质以及此基质中生长的 4 种蔬菜的重金属污染和潜在生态风险进行综合评价。结果表明: 5 种混合基质中, 煤矸石含量较少的T₁、T₂、T₃(即煤矸石与腐熟油菜秸秆的体积比分别为 2∶8、3∶7 和4∶6)基质的重金属污染程度较小, 潜在生态风险程度较低, 在这 3 种基质上栽种的蔬菜重金属综合污染评价等级为优良或安全, 符合蔬菜绿色食品标准。重金属对混合基质产生的污染中, Cd 和Hg 是主要的重金属污染及潜在生态风险因子, 其他重金属(Cr、Cu、Pb、Zn、As)的污染能力较低。此外, 影响混合基质重金属生物有效性的主要因子是有机质, 除Cd、As 外, 基质中的有机质含量与有效态重金属含量存在极显著负相关, 基质pH 对其影响较小。     

马铃薯覆草机的设计研究

为了将稻草切碎,用于冬闲田马铃薯的稻草覆盖栽培,研制了一种移动式稻草切碎机。该机具主要由柴油机、传动系统、行走系统、操控系统和铡草部件等组成。试验表明,该机具能将稻草切碎成2 6mm的碎段并抛撒到田垄上覆盖种薯;机具结构新颖,操控和田间转场方便;调节刀具间隙,也可用于饲草、小麦和玉米等作物秸秆的切碎作业。