江苏省化肥试验网肥料定位试验总结(一)

肥料长期定位试验历经15年,先后进行有机无机氮肥定位试验(1977～1991年),有机无机配合三要素定位试验(1979～1991年),硼肥定位试验(1985～1991年),化肥品种及含氯化肥定位试验(1987～1991年)。通过定位研究肥料、土壤、作物三者相互关系,对全省主要各大土壤类型连续施用不同肥料的土壤肥力和肥料增产效果进行监测,包括有机肥、化肥用量和配比、化肥品种、轮作制中施肥技术,摸清不同施肥条件下不同作物产量的变化和土壤养分盈亏情况,配合含氯化肥和微量元素试验,对全省化肥需求和施用进行预测预报,为化肥的生产、进口、

生防青霉Penicillium striatisporum Pst10抗菌物质的分离纯化及生物活性测定

采用乙酸乙酯萃取、薄层层析、硅胶柱层析、高效液相色谱(HPLC)及核磁共振(NMR)等方法,对生防青霉Pst10菌株液体培养生成的抗菌物质进行分离纯化和结构鉴定,并采用液滴培养结合显微镜观察法,研究纯化的化合物对辣椒疫霉等多株供试微生物的生物活性。在HPLC分离中,获得2个含量最高的活性组分(组分1和组分4),分别将这2个组分进行1H NMR和13C NMR分析,经数据库查询,最后确定这2个组分均为Calbistrin B和Calbistrin A的混合物,组分1中Calbistrin B为主要成分,组分4中Calbistrin A为主要成分;Calbistrin B对辣椒疫霉游动孢子萌发的最低抑制浓度(MIC)为1.25μg/ml,Calbistrin B对其他供试微生物的生物活性具有明显的选择性。

秸秆纤维尺寸对育秧基质块干燥及吸水速率的影响

为阐明秸秆纤维尺寸对真空脱水成型的育秧基质块干燥及吸水速率的影响,利用粗粉发酵磨浆(A),细粉发酵磨浆(B),细粉发酵(C)3种纤维处理工艺经真空脱水制备水稻育秧基质块,通过基质块中纤维尺寸频率分布、纤维与水分结合能,结合不同基质块孔隙度、干燥和吸水速率变化,拟合出育秧基质块的干燥及吸水模型。结果表明,磨浆和粉碎分别减小纤维直径和长度,基质块A的纤维长宽比最大为19.5,持水孔隙和总孔隙度分别达到85.66%和93.48%,纤维与水分结合能(XA=0.11 kg water/kg DS)显著优于其余纤维处理工艺。干燥动力学Logarithmic模型较优拟合出基质块水分损失速率,纤维长宽比最小的基质块C的水分干燥速率最快为0.29 kg/(kg·h),水分扩散系数最大为1.962×10^(-5)m^(2)/s,基质块C达到饱和含水率的时间最短为61.5 min,但饱和含水率数值最低为531.06%。综上所述,细分发酵工艺制备的纤维长宽比小的基质块干燥效率和吸水速率最优。

江苏省化肥试验网肥料定位试验总结(二)

在徐州黄潮土类沙土上有机无机氮定位试验也表明,5:5处理产量最稳定,变异系数最小。随有机肥料氮比例增加,作物吸氮量减少,磷钾吸量提高,NPK吸收比例协调,植株抗逆性增加。养分收支(N30)3:7氮素有余,磷钾不足,5:5及7:3氮磷钾皆有盈余,0:10氮素盈余多,磷钾亏损大。随年限延续,有机氮吸收率提高,无机氮吸收率下降。土壤中全氮略高于土壤无肥区10年平均值0.074％,较原始土壤0.078％下降5.1％,

肉鸭发酵床网上养殖垫料无害化处理及其还田效果研究

肉鸭网床养殖模式已得到广泛应用,但长期养殖垫料容易出现重金属与盐分积累,且废弃垫料腐熟不完全,给资源化利用带来安全隐患。该研究提出了一种辅以接种嗜热微生物的堆肥方法,并通过田间试验明确腐熟垫料安全还田量。结果表明,简单堆制+定期翻堆处理50 d能使垫料充分腐熟。与未接种相比,接种0.5%的嗜热微生物菌剂能显著提高堆肥有机质降解速率,种子发芽指数提高23.8%。25%复合肥氮+75%腐熟垫料氮处理甜瓜产量最高,比纯化肥氮处理产量高8.17%,同时甜瓜果实中维生素C、可溶性糖含量最高。与纯化肥处理相比,垫料还田处理提高了土壤有机质、总氮、氨氮、有效磷、速效钾含量;但垫料还田土壤中Cr、Cu、Zn含量分别提高3.15%、11.65%、10.17%。土壤EC值比纯化肥处理提高40.19%。甜瓜果实与土壤中重金属含量随着垫料替代比例的增加呈上升趋势。研究结果可为肉鸭网床养殖垫料的高效资源化与农田安全利用提供科学依据。

江苏省规模化肉鸭旱养全饲养周期污染物产生量及其环境效应

为完善肉鸭养殖产排泄系数体系,准确计算肉鸭养殖粪尿产生量与氮磷排泄量并评估其环境效应,本研究通过对高架养殖模式下,肉鸭全饲养周期(育雏-生长-育肥)持续开展42 d的粪尿全量收集试验,获得了肉鸭育雏期、生长期和育肥期产排污系数,并基于江苏省各市畜禽养殖量和耕地面积估算了2021年江苏省畜禽粪尿产生量及区域分布情况,评估了肉鸭养殖对耕地、水体污染负荷贡献。结果表明:肉鸭不同生长阶段粪尿产生量及氮磷排泄量差异显著,其中育雏期、生长期、育肥期粪尿产生量分别为56.3、311.5、474.9 g·只^(-1)·d^(-1),化学需氧量(COD)产污系数分别为4.48、20.82、30.22 g·只^(-1)·d^(-1),总氮(TN)产污系数分别为0.31、2.03、3.75 g·只^(-1)·d^(-1),总磷(TP)产污系数分别为0.19、0.85、1.41 g·只^(-1)·d^(-1)。徐州、宿迁、南通、淮安、盐城是江苏肉鸭养殖粪尿排泄总量最大的5个市,其总量占全省肉鸭粪尿排泄量的92.9%。2021年,江苏肉鸭粪尿中COD、TN、TP产生量分别为13.47万、1.19万、0.57万t。单位耕地面积肉鸭养殖氮、磷负荷最大的市为徐州,占比分别为23.31、28.53%。南通市、盐城市畜禽粪便耕地磷污染负荷高于欧盟磷限量标准,水体污染预警等级为Ⅳ级。研究表明,在肉鸭生产中应根据群体结构和相应的产排污系数科学核算其污染物排放量,盐城、南通在产业发展规划时要充分考虑畜种配置与环境承载力,适当减小肉鸭养殖规模,防止局部养殖污染风险的出现。

二氧化锰对微好氧堆肥腐熟、温室气体及臭气排放的影响

为探究锰矿物添加对微好氧堆肥过程腐熟、温室气体和臭气排放的影响,该研究以由厨余垃圾、水稻秸秆、羊粪和尾菜组成的多元混合物料堆肥为研究对象,共设3个处理,采用间歇通风方式,将通风速率为0.14 L/(kg·min)设置为好氧堆肥对照(CK),速率为0.06 L/(kg·min)为微好氧处理(T1),添加二氧化锰(MnO_(2))的微好氧处理为T2。结果表明:多元废弃物好氧或微好氧堆肥在堆制70 d后均能腐熟,但T2处理腐熟度显著高于T1。微好氧处理T1、T2减少了26.47%~30.29%的NH3和33.19%~38.60%的N_(2)O的排放,总温室效应减少了29.26%~31.38%。臭气的排放集中在前14 d,T1、T2处理的H2S和VOCs的释放量显著增加了320.35%~501.04%和39.82%~53.63%。因此,微好氧堆肥可达到减排目的,但却加剧臭气的排放;MnO_(2)可提高促进堆肥腐熟,降低温室气体和臭气的排放。

油稻轮作制中油菜过量施硼对水稻产量的影响

在江苏丘陵地区缺硼土壤上种植油菜已广泛施用硼肥 ,但施用方法不当或长期过量施硼会引起土壤硼富集。本研究表明硼过量会造成油稻轮作制中水稻发生硼中毒 ,而造成水稻减产。引起水稻减产的土壤水溶性硼含量盆栽试验为 2 .6 8m g/ kg,大田试验为 1.97m g/ kg。水稻分蘖期叶片含硼量可作为硼中毒的诊断指标之一 ,本试验中水稻发生减产时的分蘖期叶片含硼量为 4 9.5～ 6 1.3m g/ kg。

小球藻规模化生产采收技术

采收技术是小球藻规模化生产的重要环节,对能否进行长期连续培养以及小球藻产量和产品品质都有重要影响。本研究结合小球藻科研和生产实际,分析了筛网过滤法、絮凝沉淀法、气浮法、离心机固液分离法等几种采收技术的利弊,探讨了适合小球藻规模化生产的采收方式。

暴雨对螺旋藻生产的影响及应对技术措施

螺旋藻是生长在碱性环境中的藻类,在培养过程中暴雨会改变培养液的pH值,降低培养液的渗透压,导致螺旋藻细胞大量吸水而破裂死亡;大量的细胞内容物释放到培养液中,引起细菌和杂藻大量繁殖,加剧了培养环境的恶化,甚至造成螺旋藻全部死光。暴雨也会引起虫害特别是轮虫暴发,对螺旋藻生产造成毁灭性打击。通过采取补充培养物、调整pH、增加渗透压、及时搅拌、捞除泡沫、防治虫害等措施可以减少暴雨的影响,使螺旋藻尽快恢复生长。

螺旋藻优质高产规模化生产施肥技术分析

螺旋藻规模化生产过程中施肥方法和使用的肥料品种对于提高螺旋藻产量和品质具有重要影响。本研究针对螺旋藻高产优质规模化生产要求,结合有关研究和规模化生产实践,提出了添料补加的施肥模式,分析了螺旋藻生产中C、N、P、K、Mg、C l、S、Fe等营养元素的肥料品种选择,并阐述了肥料质量对螺旋藻产品质量安全的重要性。

螺旋藻产品生产过程中的质量安全控制

从国内螺旋藻生产现状出发,根据产品国家标准和有关企业标准,结合科研成果和具体的生产实践,探讨了螺旋藻系列产品从生产设施建设、藻种选育、培养液原料、培养过程、采收干燥到产品深加工各个环节如何进行质量安全控制,提出了具体的技术措施。

国外新型硼肥Solubor

世界许多国家的土壤都不同程度地存在缺硼的现象,限制农作物的产量和品质的提高。因此,随着农业生产技术的发展,硼肥的应用在世界各国越来越得到普及。目前应用的硼肥种类主要是硼酸、硼砂、硼镁肥、硼泥和含硼复肥等。

畜禽粪便超高温堆肥产物理化性质及其对小白菜生长的影响

为考察超高温快速堆肥提高畜禽粪便处理效率的可行性及其产物农田施用效果,以鸡粪(chicken manure,CM)、猪粪(pig manure,PM)、奶牛粪(dairy manure,DM)和稻壳为发酵原料,监测其在85℃、发酵24 h前后的理化特性和嗜热微生物数量变化,并采用盆栽试验研究了鸡粪为主要原料的快速堆肥产物对小白菜出苗和生长的影响。结果表明,超高温发酵24 h后粪便中病原菌数量和含水率达到有机肥质量标准,70℃能生长的高温微生物数量提高2个数量级。超高温快速堆肥后,CM,PM,DM浸提液可溶性有机碳质量分数分别增加了46.5%、22.9%和42.6%,挥发性脂肪酸质量分数分别增加了37.2%,31.2%和56.8%。超高温快速堆肥对CM,PM,DM总氮、总磷、总钾含量影响不大,但游离氨基酸质量分数分别增加79.2%,58.1%,74.6%;总腐殖质质量分数分别增加了27.6%,3.4%,27.3%。CM,PM中铵态氮质量分数分别上升了114.6%,40.6%(P<0.001),因而降低了种子发芽指数和小白菜出苗率。但出苗后,施用超高温快速堆肥产物的小白菜地上部生物量最高,分别比施用纯化肥、腐熟有机肥高出20.4%(P>0.05)和51.9%(P<0.05)。可见超高温快速堆肥(85℃,24 h)提高畜禽粪便处理效率是可行的,其产物施入土壤能减少无机氮肥的施用,但不宜用于育苗,施用时应根据土壤和作物类型,采用合理的施用量和施用方法。

沼液对植物病害的防治效果及机理研究Ⅰ:对植物病原真菌的抑制效果及抑菌机理初探

采用菌丝生长抑制和分生孢子萌发抑制的试验方法,以草莓枯萎病菌为靶标病原菌,研究了江苏省内运行稳定的21个大型沼气工程的沼液及其无菌滤液对草莓枯萎病菌的生长抑制特性。结果表明,所有沼气工程的沼液对草莓枯萎病菌的菌丝生长都有不同程度的抑制作用,不同运行年限的沼气池沼液以及不同发酵原料的沼液对草莓枯萎病菌的抑制效果均无显著差异,但不同贮液阶段的沼液对其抑菌效果影响显著。沼液的无菌滤液对草莓枯萎病菌菌丝的生长没有抑制作用;沼液及其无菌滤液对草莓枯萎病菌分生孢子的萌发均有不同程度的抑制作用,猪粪沼液及其无菌滤液对草莓枯萎病菌分生孢子萌发的抑制作用好于牛粪沼液。沼液对生产上常见的5种植物病原真菌的抑制效果有显著差别。沼液中的拮抗微生物是沼液抑菌防病的主要因子。

秸秆批式和半连续式发酵物料浓度对沼气产率的影响

为比较秸秆批式发酵和半连续发酵工艺的产沼气效果,以水稻秸秆为单一发酵底物,开展了室内中温批式发酵和半连续发酵对比试验,以容积产气率和原料产气率为特征指标,研究不同料液浓度对秸秆批式和半连续发酵产沼气的影响,以期获得秸秆沼气工程适宜的运行参数。结果表明,批式发酵容积产气率随着TS浓度的增加而增加,但增幅逐渐减少;与静态批式发酵相比,间歇搅拌有助于提高批式发酵容积产气率,特别对高TS浓度处理容积产气率的提升效果更加明显;而半连续进料条件下更有利于高TS浓度处理容积产气率的提高,但各处理原料产气率均随着固物滞留时间(solid retention time,SRT)缩短而逐渐降低。综合考虑产气情况及工程应用实际,建议秸秆批式发酵底物质量分数不超过8%,而半连续发酵TS质量分数8%时SRT设计为20 d(容积产气率1.00 m3/(m3·d)),若发酵TS质量分数6%时,SRT设计为15 d,容积产气率0.75 m3/(m3·d),该运行参数为秸秆沼气工程发展提供了理论依据。

超高温预处理装置及其促进鸡粪稻秸好氧堆肥腐熟效果

为提高畜禽粪便堆肥效率和质量,设计了一种超高温预处理好氧堆肥工艺,并以鸡粪和稻秸为原料,进行了为期62 d的堆肥试验。设置了3个处理,即:高温好氧堆肥(CK);超高温(85℃)预处理4 h+高温好氧堆肥(HPC);超高温(85℃)预处理4 h+接种0.5%新鲜鸡粪+高温好氧堆肥(I-HPC)。监测了堆体的温度、含水率、pH值等参数的变化情况,并以C/N、可溶性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)、铵态氮、硝态氮、腐殖化指数(humification index,HI)、种子发芽指数(germination index,GI)为指标评价了堆肥腐熟度和质量。结果表明,与CK相比,超高温预处理可以提高后续堆料升温速率和最高温度、延长高温期天数、缩短堆肥周期,I-HPC、HPC的最高温度比CK分别高出13.6、12.8℃,≥50℃的天数分别比CK多3、2 d。但与HPC相比,接种新鲜鸡粪并没有加快后续堆肥进程。超高温预处理后,物料容重由0.81 g/cm^3下降为0.72 g/cm^3、pH值下降了1~2;而DOC质量分数由106 g/kg上升到124 g/kg;总挥发性脂肪酸(total volatile fatty acids,TVFAs)、NH_4^+-N质量分数分别为预处理前的3.2倍、2.45倍。HPC、I-HPC堆体有机质降解速率常数分别为0.0501、0.0534 d-1,比CK(0.00143 d-1)大,因此,HPC、I-HPC堆肥产品的TOC质量分数(182.1、192.1 g/kg)分别比CK(205.3 g/kg)低;TN质量分数(19.70、21.28 g/kg)比CK(17.96 g/kg)高;腐殖化指数(0.77、0.71)比CK(0.64)高。但HPC、I-HPC堆肥产品之间TN质量分数、腐殖化指数无显著差异。因此,超高温预处理好氧堆肥法能明显缩短堆肥周期、提高堆肥产品质量,具有较大的应用潜力。

畜禽粪便堆肥前期理化及微生物性状研究

分别以鸡粪、猪粪、牛粪为原料进行堆肥试验,研究三种畜禽粪便堆肥启动期和高温期理化和可培养微生物数量及脱氢酶、蛋白酶和纤维素酶活性等指标变化规律,为筛选合适的微生物菌剂维持堆肥高温提供理论依据。结果表明,将新鲜的鸡粪、猪粪、牛粪含水量调节到55%左右,堆肥温度在2 d内均可升至50℃以上,并维持此温度的时间均超过5 d,达到堆肥无害化的卫生标准。堆肥前期,三种堆肥的细菌、真菌、放线菌、纤维素分解菌数量变化趋势相同,表现为嗜温性微生物数量先升高再降低;嗜热菌数量随温度上升而增加。牛粪堆肥中真菌、嗜热放线菌及纤维素分解菌的数量显著高于鸡粪和猪粪(P≤0.05)。三种堆肥的脱氢酶活性先上升后下降;蛋白酶活性随堆肥温度的升高而上升;猪粪和牛粪堆肥纤维素酶活性呈波动上升趋势,鸡粪堆肥则呈先上升后下降趋势。三种堆肥的温度与嗜热纤维素分解菌数量呈显著正相关(P≤0.05)。

超高温预处理对猪粪堆肥过程碳氮素转化与损失的影响

以猪粪、砻糠为原料,利用自行设计的超高温预处理装置,开展了为期56d的模拟堆肥试验,比较了超高温预处理好氧堆肥(HPC)和常规高温好氧堆肥(CK)过程中碳、氮素转化及损失.结果表明,CK有机质最大降解度(42.58%)比HPC堆体(49.29%)小,但降解速率常数(0.1d^(-1))高于HPC(0.07d^(-1)),两种堆肥工艺碳素降解率差异不显著.HPC堆体NH_4^+-N、TN质量分数平均比CK高143.9%、11.2%,而NO_3^--N质量分数则比CK低58.8%.HPC堆肥后期胡敏酸含量及腐殖质聚合程度分别比CK高45.2%~56.8%、59.1%~65.3%.在预处理阶段以及后续堆肥阶段,HPC、CK有机碳损失率分别为48%、51%,氮损失率分别为18%、27%.说明超高温预处理不仅有利于堆肥过程的保氮,而且促进富里酸向胡敏酸的转化,提高了堆肥产品腐殖化水平.

添加腐熟猪粪对猪粪好氧堆肥效果的影响

为明确添加腐熟猪粪对猪粪好氧堆肥启动期和高温期微生物数量及酶活性变化规律,探讨微生物影响堆肥温度的机制,揭示影响畜禽粪便堆肥持续高温的主要微生物,该研究比较了猪粪自然堆肥与添加腐熟猪粪(质量分数3%)堆肥过程中有机质降解及嗜温、嗜热微生物数量和脱氢酶、蛋白酶、纤维素酶活性变化特征。结果表明,24 h内添加腐熟猪粪堆肥温度比自然堆肥高出5℃,但高温期平均温度较自然堆肥低8℃,高温(>50℃)期比自然堆肥短4 d。自然堆肥和添加腐熟猪粪堆肥嗜温菌数量先高后低,嗜热菌数量随着温度的升高而上升。添加腐熟猪粪堆肥升温期嗜温、嗜热细菌和纤维素降解菌增殖速度较快,且数量分别比自然堆肥高出12.2%、152.6%、60.3%。添加腐熟猪粪堆肥脱氢酶、纤维素酶活性高峰提前,并使蛋白酶活性增加4.9%。但高温期后,嗜热纤维素降解菌数量比自然堆肥少22.5%,纤维素酶活性及有机质损失率也分别比对照低25.8%、6.1%。以上结果表明,在猪粪高温好氧堆肥中添加腐熟猪粪可以加快堆肥初期升温速度,但由于高温期嗜热纤维素降解菌数量减少,纤维素酶活性降低,不能促进猪粪堆肥持续高温。该研究为猪粪堆肥菌剂的筛选及适宜的接种时间提供依据。