甲酸处理对菜用大豆秸秆青贮品质及微生物组成的影响

为了研究甲酸处理对菜用大豆秸秆青贮品质和微生物组成的影响,试验采用袋装青贮发酵的方法,以新鲜的菜用大豆秸秆为原料,设3个处理组[对照组(不添加甲酸)及0.3%组(添加0.3%甲酸)和0.6%组(添加0.6%甲酸)],每组3个重复,青贮42 d,青贮结束后取样进行营养成分和微生物组成的测定。结果表明:与对照组比较,0.3%组和0.6%组菜用大豆秸秆青贮的干物质、总碳、粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和酸性洗涤木质素含量均差异不显著(P>0.05),pH值、氨态氮/总氮及氨态氮、乙酸和丁酸含量均显著降低(P<0.05);各组间乳酸含量差异不显著(P>0.05)。0.6%组变形菌门微生物相对丰度显著高于对照组(P<0.05),0.3%组、0.6%组甲型变形菌纲微生物相对丰度显著高于对照组(P<0.05),0.6%组梭菌纲微生物相对丰度显著低于对照组和0.3%组(P<0.05),0.6%组梭菌属微生物相对丰度显著低于对照组(P<0.05)。甲酸的添加没有显著促进乳酸菌的增殖,而对有害菌梭菌属微生物的生长繁殖有抑制作用,且0.6%组的抑制效果优于0.3%组。说明添加甲酸对菜用大豆秸秆青贮发酵品质有改善作用,可抑制有害微生物及丁酸产生,其中以0.6%的添加水平最好。

增温和秸秆还田对黑土农田土壤氮素有效性和N_2O通量的影响

土壤氮转化速率决定着土壤供氮能力,除受到温度的影响,还受到底物有效性的影响。然而,在农田生态系统中,关于土壤氮素有效性和N_2O通量对气候变暖和秸秆还田耦合的响应研究仍不足。本研究在东北黑土区进行增温和秸秆还田试验,采用离子交换树脂膜和静态暗箱法,原位监测0~20 cm土层土壤铵态氮、硝态氮有效性和氧化亚氮(N_2O)通量,探究增温和秸秆还田对农田黑土氮转化的影响。结果表明:增温、秸秆还田没有显著影响土壤氮有效性,但其在不同时期存在显著差异。秸秆还田显著增加了N_2O通量,且7月增温和秸秆还田处理对N_2O通量具有显著交互作用。在不增温条件下,秸秆还田使N_2O显著提升了109%;在增温条件下,秸秆还田使N_2O显著下降了2%。增温、秸秆还田和取样月份对N_2O通量也具有显著交互作用。研究结果有利于评估全球气候变暖背景下秸秆还田对农田生态系统氮周转的调控作用,对研究黑土氮循环过程具有重要参考价值。

大豆玉米带状种植模式下玉米摘穗机设计与试验

针对丘陵山区大豆玉米带状种植模式的玉米果穗收获有机难用、无机可用的现状,设计一款自走式小型玉米摘穗机。该机采用纵卧式摘穗辊实现果穗摘取,并通过输送装置收集装袋;采用“Y”型布局的L型小甩刀实现茎秆粉碎。对摘穗过程进行动力学分析、对粉碎过程进行静力学分析,确定其核心装置设计参数并进行样机试制。以茎秆粉碎长度合格率、果穗损失率、籽粒破碎率为试验指标进行田间试验,来验证该机设计的合理性。试验表明:在生产率为0.8 hm^(2)/d、果穗籽粒含水率为26.38%、茎秆含水量为71.25%的条件下进行试验,茎秆粉碎长度合格率为92.4%、果穗损失率为2.06%、籽粒破碎率为0.61%。该机设计各项指标符合国家相关标准,能够满足丘陵山地地区玉米机械化收获需求。

秸秆覆盖对黑土区土壤微生物量、酶活性及大豆产量的影响

为了探究秸秆覆盖量对黑土区土壤微生物量、酶活性及大豆产量的影响,以垦丰16为试验材料,分别设置无秸秆覆盖(CK)、0.5 kg/m2秸秆还田覆盖(T1)、1.0 kg/m^(2)秸秆还田覆盖(T2)、1.5 kg/m^(2)秸秆还田覆盖(T3)4种处理,测定大豆生育期内耕作层土壤细菌、真菌、放线菌数量以及脲酶、过氧化氢酶活性和大豆产量,对比分析不同秸秆覆盖量对土壤微生物量、酶活性及大豆产量的影响。结果表明,大豆全生育期内土壤细菌数量呈先升高后降低的趋势,其中T2处理细菌总数量最大,分别较T1、T3、CK处理提高33.08%、9.30%、65.38%;真菌数量呈先升高后降低、再升高再降低的趋势,其中T2处理真菌总数量最大;放线菌数量整体上呈先升高后降低的趋势,随着秸秆覆盖量的增加而增加。各处理脲酶活性表现为T1>T2>T3>CK,且秸秆覆盖处理分别较CK处理提高32.64%、29.42%、18.23%;过氧化氢酶活性表现为T2>T3>T1>CK,不同处理酶活性均在开花期达到最高。秸秆覆盖处理大豆产量显著高于CK,秸秆覆盖量对大豆产量的影响并未随着秸秆覆盖量的增加而持续增加,T2处理产量最高。大豆产量与脲酶活性、细菌数量呈极显著正相关关系,与真菌数量呈显著正相关关系;过氧化氢酶活性与脲酶活性、真菌数量呈显著正相关关系。综上,1.0 kg/m2秸秆覆盖是黑土区最优秸秆覆盖量。

微生物菌剂与大豆秸秆生物炭配施对砂姜黑土养分及小白菜品质的影响

为明确微生物菌剂与大豆秸秆生物炭协同配施对砂姜黑土的改良效果,以砂姜黑土作为研究对象,采用田间原位盆栽试验,在常规施肥的基础上设单施生物炭处理、菌剂与生物炭配施处理(BC1、BC2、BC3、MB1、MB2、MB3),探究不同处理对砂姜黑土化学性质(pH、有机质含量、全氮含量、有效磷含量、速效钾含量)、小白菜长势(株高、单株鲜质量、主根长和叶宽)和品质(小白菜可溶性糖、可溶性蛋白和维生素C含量)的影响。与对照组CK(常规施肥)相比,单施生物炭(BC1、BC2、BC3)和微生物菌剂配施生物炭(MB1、MB2、MB3)均可提高土壤有机质、全氮、有效磷含量和小白菜可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C含量,其提升范围依次为18.98%~64.49%、11.82%~40.00%、23.41%~98.07%和28.89%~66.37%、15.25%~46.33%、42.98%~152.76%;小白菜的长势、抗根肿病能力和品质均随生物炭添加量的增加呈现先提高后降低的趋势,其中MB2处理效果最优。大豆秸秆生物炭配施微生物菌剂协同改良了土壤化学性质并提高了小白菜的品质。在本试验范围内微生物菌剂配施2.5%生物炭添加比例效果最佳。

青贮玉米与大豆秸秆混合比例及添加剂对青贮品质及微生物数量的影响

为明确晋北地区农牧交错带青贮玉米(Zea mays)与大豆(Glycine max)秸秆混合比例及添加剂对青贮品质及微生物数量的影响,以全株玉米和大豆秸秆为材料,按质量比10∶0(T0)、8∶2(T2)、6∶4(T4)、4∶6(T6)、2∶8(T8)、0∶10(T10)进行混合青贮,每个混合比例分别设无添加剂对照组(CK)和添加布氏乳杆菌(LB)两个处理,测定青贮饲料的营养成分、发酵品质及微生物数量,并进行感官评定。结果表明,除单独青贮大豆秸秆外,其他处理组的青贮饲料感官评定均为优良。随着大豆秸秆比例的增加,干物质、粗蛋白、水溶性碳水化合物含量增加,中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量逐渐下降。青贮玉米和大豆秸秆混合比例为4∶6和2∶8时,乳酸含量高于其他处理组,而pH值、乙酸、丙酸含量和氨态氮/总氮低于其他处理组,且使用添加剂能改善饲料的青贮品质。同时,当青贮玉米和大豆秸秆以4∶6和2∶8的比例混合时,可形成养分互补,提高饲用价值,实现秸秆资源利用价值最大化。本研究为确定晋北地区农牧交错带混合青贮的最优混合比例提供了理论依据。

大豆秸秆强化染料脱色过程中微生物群落结构变化研究

利用劣质碳氮源大豆秸秆代替优质碳氮源牛肉膏和蛋白胨,强化微生物脱色偶氮染料活性黑5,采用Miseq高通量测序技术对脱色过程中的微生物群落结构进行分析。研究结果表明,大豆秸秆为唯一碳氮源时,混合菌群对50 mg/L活性黑5溶液的脱色率为51.84%,表明具有较好的脱色效果。Miseq高通量测序分析结果显示,经过大豆秸秆强化作用,鲍特菌属(Bordetella)成为最优势菌种,说明大豆秸秆可以为鲍特菌属(Bordetella)提供良好的生存环境。研究结果为今后利用大豆秸秆强化微生物处理实际染料废水效果提供理论依据。

混合发酵对青贮饲料品质的影响

为探索3种饲草作青贮的最佳混合比例,本试验采用单因素完全随机设计,根据燕麦(Avena sativa)、全株玉米(Zea mays)和大豆(Glycine max)秸秆质量的不同比例分为7个处理,分别为90꞉0꞉10(Ⅰ)、72꞉18꞉10(Ⅱ)、54꞉36꞉10(Ⅲ)、45꞉45꞉10(Ⅳ)、36꞉54꞉10(Ⅴ)、18꞉72꞉10(Ⅵ)、0꞉90꞉10(Ⅶ),每个处理3个重复。按照1~2 cm的切割长度将3种饲草铡碎,晾晒至含水量在65%~70%后按照设计比例混合均匀。用青贮裹包机制作成裹包青贮,紧实度为600 kg·m^(−3),单个包重55 kg,裹包5层,置于阴凉干燥处45 d后采样。结果表明:青贮料感官品质随全株玉米占比增加而提高,青贮料的芳香味变浓,茎叶结构变完整,色泽由淡褐色变为黄绿色。随着全株玉米占比提高,丁酸、乙酸的含量均逐渐降低,丁酸含量从处理Ⅰ的0.89%降至处理Ⅶ的0.32%(P<0.01);乙酸含量从处理Ⅰ的5.21%降至处理Ⅶ的3.07%(P<0.01)。营养品质方面,处理Ⅰ干物质(DM)含量最高达34.60%,与处理Ⅱ差异不显著(P>0.05),极显著高于其他各组(P<0.01);处理Ⅰ粗蛋白(CP)含量为7.62%,极显著高于其他各组(P<0.01);处理Ⅵ、Ⅶ中的中性洗涤纤维(NDF)含量在52%左右,极显著低于其他各处理组(P<0.01);处理Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ中的酸性洗涤纤维(ADF)含量在29%左右,极显著低于其他各处理组(P<0.01);处理Ⅶ中可溶性碳水化合物(WSC)含量为3.14%,极显著高于其他各处理组(P<0.01)。综合考虑,燕麦、全株玉米、大豆秸秆按照36꞉54꞉10的比例混合青贮,其发酵品质及营养品质最好,DM、CP、NDF、ADF、WSC含量分别为33.30%、6.65%、53.48%、29.73%和2.71%。

多花黑麦草与大豆秸秆混合青贮发酵品质的研究

本研究旨在将多花黑麦草与大豆秸秆以不同比例混合青贮,评价其发酵品质,筛选出适宜的混合比例。试验设多花黑麦草与大豆秸秆的混合比例为10∶0(对照组)、9∶1(S1)、8∶2(S2)、7∶3(S3)和6∶4(S4)5个处理。青贮42d后打开青贮桶,测定青贮饲料的发酵品质。结果表明,多花黑麦草与大豆秸秆混合青贮显著提高了干物质含量,降低了挥发性脂肪酸含量和氨态氮/总氮的值,其中S2和S3处理的丁酸和氨态氮/总氮值最低。V-Score评分显示各混贮组的V-Score得分均高于对照组,其中S2和S3处理的发酵品质为优等,而对照组的发酵品质为不良。从发酵品质和秸秆利用最大化的角度出发,建议将多花黑麦草和大豆秸秆以7∶3的比例混合青贮较为适宜。

氨预处理对大豆秸秆纤维素酶解产糖影响的研究

为了提高大豆秸秆酶解产糖能力, 以利于从大豆秸秆中提取生物降解性塑料的原料 ?? 乳酸, 对大豆秸秆纤维素预处理过程的影响因素进行了探索,对预处理前后大豆秸秆的物理结构变化、化学成分变化及预处理条件对大豆秸秆酶水解产糖的影响进行了研究。研究结果表明,粉碎结合氨处理对大豆秸秆酶水解影响较大,较适宜的预处理条件为大豆秸秆粉碎至 140 目,10%氨水处理 24h。经过预处理后大豆秸秆纤维素含量提高 70.27%, 半纤维素含量下降 41.45%, 木质素含量下降 30.16%, 有利于大豆秸秆酶解产糖。

多花黑麦草与大豆秸秆混合青贮品质的研究

为充分利用西南地区的饲草资源,以多花黑麦草(Lolium multi florum)和大豆(Glycine max)秸秆为材料,研究其混合青贮饲料的营养品质,筛选出适宜的混贮比例。设不同比例多花黑麦草与大豆秸秆混贮,青贮42 d后测定青贮饲料的营养品质。结果表明:大豆秸秆与多花黑麦草混贮显著(P<0.05)提高了青贮原料干物质(DM)含量,添加大豆秸秆显著(P<0.05)降低了青贮原料的粗蛋白(CP)和可溶性碳水化合物(WSC)的损失率,显著(P<0.05)提高了酸性洗涤性纤维(ADF)和中性洗涤性纤维(NDF)的降解率;同时大豆秸秆与多花黑麦草混贮显著(P<0.05)降低了氨态氮/总氮(AN/TN)的值。从青贮品质及秸秆利用最大化的角度出发,建议多花黑麦草与大豆秸秆以8:2和7:3的比例混贮较为适宜。

大豆秸秆基保水剂对烟田土壤水分及烟草生长的影响

为了考察自制改性大豆秸秆基保水剂对旱区烟田土壤水分和烟草生长的影响,在南阳旱区烟田进行大田试验。设置4个不同保水剂用量处理,研究供试保水剂用量对烟田土壤水分、烟草农艺性状、产量、产值和主要物理性状的影响。结果表明:保水剂可以显著抑制土壤水分的流失,增强烟草的抗旱性,并且抑制作用随保水剂施用量的增加而增强;同时能改善土壤物理性状,降低土壤容重,提高土壤总孔隙度,促进烟草生长,提高烟叶的产量和质量。但保水剂施用过量容易造成土壤板结,不利于烟草的生长。在不同用量大豆秸秆基保水剂处理中,以195 kg/hm2用量对提高烟草农艺性状、产量、产值和主要物理性状效果最好。

大豆秸秆力学特性的试验研究

通过研究大豆秸秆的力学性能,为大豆收获机、秸秆切割机、残膜回收机等机具的设计提供必要的基础参数数据。采集相同时节的豆秸秆,利用真空干燥箱测定豆秸秆含水率,在万能材料试验机上对大豆秸秆进行剪切、弯曲特性等试验研究,获得了在相同含水率下不同部位和不同加载速度的大豆秸秆的剪切和弯曲力学特性。结果表明:相同加载速度下,根部的剪切应力和弯曲应力比中部和顶部所需的力大;在不同加载速度下,加载速度越大,所需剪切力越小,弯曲力越大。试验所获得的数据,可用于大豆秸秆粉碎装置的设计与研发。

大豆秸秆酶水解的影响因素的研究

为了从大豆秸秆中提取生物降解性塑料的原料 -乳酸 ,对大豆秸秆纤维素酶水解条件进行了研究。酶水解的影响因素主要为秸秆的预处理条件 ,酶水解pH值、反应温度、反应时间、底物浓度、酶用量。研究结果表明 ,较适宜的预处理条件为大豆秸秆粉碎至 14 0目 ,10 %氨水处理 2 4h。经过预处理后秸秆酶水解最佳工艺条件为 :pH =4 .8,温度为 4 5℃ ,反应时间为 2 8h ,底物浓度为 5 % ,酶用量为 4 5 0FPU/g(秸秆 ) ,大豆秸秆酶水解率为 2 8.6 3%。

野生大豆与栽培大豆杂交后代秸秆营养品质研究

本试验对野生大豆(Glycine soja)与栽培大豆(G.max)杂交后代不同代次的秸秆进行了营养品质测定,以期为饲草型大豆杂交选育提供科学依据。结果表明,野生大豆与栽培大豆杂交组合中,以晚熟栽培大豆作为母本为正交试验,反交后代植株的粗蛋白、粗灰分和钙的含量均高于正交后代,而粗纤维和粗脂肪含量则低于正交后代;无论是正交还是反交,由杂交F1代到F4代,杂交后代植株的粗蛋白和粗灰分含量均随杂交代数增加而升高,分别由5.66%和4.74%升高到16.34%和6.59%;而粗纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量则随着杂交代数的增加而降低,分别由41.78%、69.31%和50.83%降低到35.36%、60.10%和42.07%。综合分析认为,以反交后代RC-F4-1的营养品质最好,更具作为优质牧草的潜力,可用作饲草型大豆的品种选育材料。

稻草和豆秸在肉兔上的表观消化能和营养物质表观消化率的评定

为正确评定稻草和豆秸在肉兔上的表观消化能(ADE)和营养物质表观消化率,试验选择42只85日龄左右、平均体重(2.26±0.29)kg的伊拉肉兔,随机分为7组,每组6个重复。试验饲粮用套算法配制,稻草、豆秸替代基础饲粮的比例分别为20%、15%和10%,采用全收粪法进行消化试验。预试期和试验期各5 d。结果表明,1)总能(GE)、ADE和能量表观消化率分别为:稻草,13.90 MJ/kg、4.06 MJ/kg和29.20%;豆秸,14.98 MJ/kg、2.43 MJ/kg和16.22%。2)干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、粗纤维(CF)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、粗灰分(Ash)、钙(Ca)和磷(P)的表观消化率分别为:稻草,44.61%、74.04%、11.23%、27.97%、25.95%、30.94%、17.39%和0.51%;豆秸,36.66%、29.22%、4.54%、26.22%、15.05%、30.18%、32.23%和-68.15%,稻草中CP、P的表观消化率显著高于豆秸(P<0.05)。3)不同套测比例测得的稻草ADE、CF、NDF、ADF及豆秸DM、CF、Ca的表观消化率差异显著(P<0.05)。综合稻草和豆秸的化学组成和营养物质表观消化率指标,认为本试验所测稻草的营养价值要高于豆秸,同时消化率测定的套测比例以不低于15%为宜。

乳酸菌和纤维素酶对青贮大豆秸秆的发酵品质和营养成分的影响

研究了乳酸菌和纤维素酶对青贮大豆秸秆发酵品质和营养成分的影响。试验分为5个处理组,分别为试验I组(添加20g/t乳酸菌)、试验II组(添加400g/t纤维素酶)、试验III组(添加10%麸皮+20g/t乳酸菌)、试验IV组(添加10%麸皮+400g/t纤维素酶)和试验V组(添加10%麸皮+20g/t乳酸菌+400g/t纤维素酶),每个处理组设3个重复。结果表明:试验V组的感官评定和V-Score评分分数均最高;试验II组的pH值,氨态氮、乙酸、丙酸和丁酸的含量最高;与试验I组相比,试验III^V组的粗蛋白质含量分别升高了15.66%、11.52%和10.25%,可溶性碳水化合物含量分别升高了89.01%、57.14%和21.98%,单宁含量分别升高了20.69%、51.86%和70.61%;酸性洗涤纤维含量分别下降了7.76%、10.23%和13.62%(P<0.05)。综上所述,在青贮大豆秸秆中添加麸皮、乳酸菌和纤维素酶能够影响其发酵品质和营养成分。

耕作方式和秸秆还田对黄淮海夏大豆产量和土壤理化性状的影响

在徐州麦豆一年两熟区进行田间定位试验(2012-2016年),采用两因素试验设计,研究了不同耕作方式(免耕和旋耕)和小麦秸秆还田量(不还田、半量还田和全量还田)对大豆产量和土壤理化性状的影响。结果表明:与旋耕处理相比较,免耕处理对大豆产量、土壤有机质含量和土壤速效K含量没有影响,但减少了土壤NO_3^--N含量,增加了土壤NH_4^+-N含量、土壤速效P含量和播种期至苗期的土壤容重。与不还田处理相比较,秸秆还田处理提高了大豆单株荚数、百粒重和产量以及土壤有机质含量和土壤速效K含量,降低了土壤NO_3^--N含量、NH_4^+-N含量和初花期至初熟期土壤容重。免耕和秸秆还田均降低了土壤p H值、播种期至初花期土壤温度,增加了播种期至初花期土壤湿度。秸秆不还田下免耕处理大豆单株荚数、百粒重、产量、土壤有机质含量、土壤p H值和土壤NO_3^--N含量较旋耕处理显著下降。与之不同,秸秆还田下免耕处理土壤湿度、土壤有机质含量、土壤速效P含量高于旋耕处理,土壤温度、土壤NO_3^--N含量和土壤NH_4^+-N含量低于旋耕处理,而免耕处理与旋耕处理间大豆产量和土壤速效K含量差异均不显著。其中,免耕+秸秆全量还田处理土壤温度、土壤p H值最低,土壤湿度、土壤有机质含量最高。因此,在黄淮海夏大豆区推广免耕技术时,应与秸秆覆盖,尤其是秸秆全量覆盖相结合,同时,在生产中需要注意N肥的补充。

混菌发酵对产纤维素酶的影响及菌剂在大豆秸秆降解中的应用

为提高秸秆还田过程中的腐解效率,减轻还田产生的病害加重现象,以稻草、麸皮为基本培养基,以黄绿木霉菌(拮抗真菌)、角毛壳菌及绿色木霉菌(纤维素高效降解微生物)为研究材料,测定3种不同菌种及混合菌发酵液处理下滤纸酶、棉花酶与羧甲基纤维素酶的活性变化。通过秸秆翻埋试验测定混菌发酵液和商业菌剂处理大豆秸秆发酵前后纤维素、半纤维素含量变化并探讨最适秸秆翻埋长度和深度。探讨混菌培养对纤维素酶产生能力及对大豆秸秆纤维素与半纤维素降解速率的影响。结果表明:滤纸酶活性、棉花酶活性与羧甲基纤维素酶活性均为黄绿木霉菌、角毛壳菌和绿色木霉菌3株菌混菌发酵的产酶能力最强,混合菌发酵的3种纤维素酶活性分别为385. 12,454. 30和495. 12 U。混菌发酵液处理与商业菌剂处理的大豆秸秆粉纤维素与半纤维素含量与空白对照差异显著,混菌发酵液处理的纤维素与半纤维素降解率分别可达66%和76%。大豆秸秆降解率与秸秆强度的变化说明:在大豆秸秆长度为3 cm,翻埋深度为10 cm时,秸秆降解率最高。添加混合菌剂的处理的秸秆降解率较对照提高50%以上,同时秸秆的强度降低约5倍,穿刺力降低。结果证实了3株不同真菌在秸秆降解中复合应用的可行性,可作为大豆秸秆还田中有效的腐解微生物资源。

利用大豆秸秆制备农用保水剂及其保水性能研究

利用改性大豆秸秆(CMSS)与丙烯酸(AA)接枝共聚制备出新型农用保水剂(AWRA),采用正交优化设计及单因素试验确定合成条件中各因素的最佳水平;最佳条件下合成的保水剂,对自来水吸水率达427 g/g;对秸秆改性前后及接枝产物进行红外图谱分析,发现AA和CMSS纤维接枝共聚良好;通过模拟土壤柱法研究了保水剂对土壤的保水性能,结果表明,保水剂能显著抑制土壤水分的损失,抑制作用随保水剂施用量的增加而增强。