地埋式秸秆反应堆技术对土壤呼吸及番茄植株生长的影响

以番茄为试验材料,研究不同秸秆反应堆处理对温室大棚土壤温度、二氧化碳通量以及番茄植株生长、产量和品质的影响。结果表明,行内秸秆反应堆较行间秸秆反应堆处理能够增加番茄大棚土壤温度3.1~4.5℃。秸秆反应堆处理技术可以有效解决晴天上午和下午日光温室内CO_(2)亏缺问题,提高不同生育阶段番茄株高、茎粗和叶绿素含量、叶片光合特性,提高果实维生素C含量、游离氨基酸含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、番茄红素含量,降低硝酸盐含量;与CK相比,行内反应堆处理番茄产量增加5.18%。秸秆反应堆提高了土壤温度,促进了植株生长,能够促进番茄提早15~20 d转色,促使番茄提早上市,其中BR处理效果最好,BR-S和BR-D处理次之。

玉米秸秆生物反应堆替代化肥对土壤理化性质和西瓜产量与品质的影响

2018-2020年通过设置传统施肥处理和玉米秸秆生物反应堆部分替代化肥处理,以期实现土壤理化性质与西瓜产量品质协同提升。结果表明,秸秆生物反应堆技术较常规栽培能够在减少化肥(15-15-15)用量375 kg·hm^(-2),且不施用农药的基础上,改善土壤理化性质、提高西瓜产量与品质。秸秆生物反应堆部分替代化肥处理的土壤有机质含量较试验前持续提高,增幅18.8%,而传统施肥导致土壤有机质含量持续降低,降幅12.4%。同时,秸秆生物反应堆部分替代化肥处理能够增加碱解氮的供应,减少有效磷与速效钾的累积。与传统施肥处理相比,秸秆反应堆部分替代化肥处理能够显著提高西瓜产量,平均增产6.8%(6.6%~8.1%);2020年的西瓜蛋白质含量提高5.4%、可溶性固形物含量提高17.9%、维生素C含量提高7.5%。基于以上结果,安丘市西瓜产区应用秸秆生物反应堆技术对西瓜的优质可持续生产具有重要意义。

减氮和秸秆反应堆对设施番茄氮素利用及土壤硝态氮累积的影响

在设施番茄栽培条件下,采用田间小区试验,设不施氮(CK)、常规施氮(FP)、氮肥减量28.6%(OPT)和氮肥减量28.6%+秸秆反应堆(OPTS)4个处理,研究减氮和秸秆反应堆对设施番茄产量、氮素利用、果实品质及土壤硝态氮累积的影响。结果表明:与FP施肥处理相比,减氮条件下OPT和OPTS处理番茄产量分别提高10.7%和15.6%,其中OPTS处理显著提高。与FP处理相比,OPT处理番茄氮吸收总量和氮肥利用率分别提高0.40%和4.48%,OPTS处理分别提高5.57%和7.64%;与FP处理相比,OPT和OPTS处理果实硝酸盐分别显著降低35.2%和39.7%,维生素C含量分别显著提高27.1%和29.0%。相对于常规施肥处理0-100 cm土壤NO^(-)_(3)-N总累积量652.8 kg·hm^(-2),OPT和OPTS处理土壤剖面NO^(-)_(3)-N总累积量分别显著减少26.3%和46.5%。综合考虑经济和环境效益,常规施肥基础上减氮28.6%结合秸秆反应堆效果最佳。

猪粪麦秸反应器好氧堆肥工艺参数优化

为了探讨不同初始工艺参数(初始碳氮比、通风速率和初始含水率)对猪粪好氧堆肥过程可挥发性固体降解率η、相对热产量HR以及堆体温度超过灭菌温度时间t的影响,以干麦秸作调理剂,选择初始碳氮比分别为20、25、30、35,通风速率分别为0.18、0.26、0.34、0.42L/(min.kg),初始含水率分别为55%、60%、65%、70%,进行强制通风好氧堆肥单因素重复试验。在单因素试验基础上,进行了三因素三水平正交优化堆肥试验L9(34)。试验结果表明:不同初始碳氮比对η和HR影响显著,对t影响极显著,通风速率和初始含水率对堆肥过程η有一定影响,但对HR及t影响不显著。结合正交试验结果,猪粪麦秸强制通风好氧堆肥优选工艺参数组合为:初始碳氮比20、通风速率0.34L/(min.kg)、初始含水率65%。

秸秆生物反应堆技术的应用对设施黄瓜土壤微生物的影响

通过引进微生物制剂对设施黄瓜枯萎病进行生态调控研究。结果表明,在黄瓜生长前期和中期,秸秆生物反应堆处理土壤微生物结构由易发病的真菌型向有利于蔬菜生长的细菌型转变,即真菌数量几乎维持不变,但细菌和放线菌数量增加较快,后期则变化不大。使用秸秆生物反应堆技术,可提高土壤微生物对碳源的利用率,使土壤生理代谢活力增强,改变土壤营养条件,使其朝着有利于作物生长的方向进行。

秸秆反应堆和功能菌对日光温室番茄生长发育及土壤微生态环境的影响

以目光温室越冬番茄“金棚1号”为试材，研究了秸秆内置生物反应堆和功能茵剂不同处理对番茄植株生长、土壤微生态环境的影响。结果表明：单施功能菌剂和秸秆生物反应堆以及二者共用后均可促进番茄植株前期的生长，增强土壤酶活性，使微生物群落趋于正常；秸秆反应堆可以培肥土壤，降低土壤中盐分的累积，增加土壤速效钾的含量；秸秆反应堆和微生物菌剂二者均能够显著加快越冬番茄植株的生长速率，使番茄产量增加8．7％～12．4G。

内置式秸秆反应堆技术对越冬茬番茄生长及温室环境的影响

以番茄为试材,采用行下内置式秸秆反应堆技术,设置3个处理:秸秆生物反应堆菌剂(A菌剂)+667m^2施4 500kg玉米秸秆、秸秆生物降解专用菌种(B菌剂)+667m^2施4 500kg玉米秸秆、秸秆生物反应堆菌剂(A菌剂)+667m^2施6 000kg玉米秸秆处理,以不添加菌剂和秸秆温室为对照(CK),研究不同微生物菌剂和秸秆添加量对越冬番茄长势、产量和温室环境的影响。结果表明:与CK相比,3个处理均能显著增加番茄茎粗,增大叶面积,提高叶绿素a/b;A菌剂+667m^2施4 500kg玉米秸秆处理和B菌剂+667m^2施4 500kg玉米秸秆处理下番茄株高、产量显著高于CK,而A菌剂+667m^2施6 000kg玉米秸秆处理显著降低了番茄的株高和产量。在10、11月A菌剂+667m^2施6 000kg玉米秸秆处理显著的提高了15cm土层的温度,该处理10月10日的平均地温为17.35℃,比对照平均地温高出1.05℃。12月B菌剂+667m^2施4 500kg玉米秸秆处理对15cm土层温度的提升效果最明显,其中12月25日平均地温为10.30℃,比CK高0.77℃。处理温室内CO_2平均浓度显著高于对照温室。10月1日处理温室CO_2浓度最高,为1 597.0mg·m^(-3),比CK高614.8mg·m^(-3);12月30日CO_2浓度最低,为1 015.0mg·m^(-3),比CK高393.0mg·m^(-3)。

秸秆反应堆与生物菌剂对番茄土壤碳氮比与酶活性的影响

以宁夏银川平原地区温室越冬番茄土壤为研究对象,以宁夏市场上广泛销售的5种秸秆菌剂为处理,以不添加秸秆生物反应堆不添加菌剂为CK1,以添加秸秆生物反应堆不添加菌剂为CK2,研究秸秆反应堆复配发酵菌剂对番茄土壤碳氮比及酶活性的影响,筛选出有利于提高越冬番茄土壤质量的菌剂处理。结果表明：SD（秸秆反应堆＋山东秸秸灵发酵复合菌剂,施用量为8g/m^2）、HN（秸秆反应堆＋河南沃德秸秆生物发酵菌剂,施用量为8mL/m^2）、YD（秸秆反应堆＋远东秸秆生物发酵菌剂,施用量为8mL/m^2）能有效提高土壤表层碳氮比含量,NX（秸秆反应堆＋宁夏诺德曼发酵复合菌剂,施用量为8mL/m^2）对提高20-40cm土壤碳氮比有较好的效果且持久力强;NX、SD、HN有效提高了土壤碱性磷酸酶的活性,且盛果期处理SD对提高土壤碱性磷酸酶活性效果最为显著;SD有效提高了盛果期和拉秧期0-20cm土壤纤维素酶的活性;添加秸秆和菌剂处理显著提高了土壤蔗糖酶和脲酶活性,且SD、NX、YD能够有效提高脲酶活性,HN、SD、NX能有效提高土壤蔗糖活性。总之,秸秆添加菌剂对越冬番茄土壤质量有较好的改善效果,其中NX、SD最有利于促进土壤有机碳和酶活性的增加从而改善土壤养分状况。

秸秆不同用量对日光温室番茄土壤次生盐渍化及微生物区系的影响

以日光温室越冬番茄"金棚1号"为试材,研究了秸秆不同用量(T1、T2、T3:1 905、2 857.5、3 810kg/667m2)内置秸秆反应堆对日光温室土壤微生态环境以及番茄生长的影响。结果表明:施入不同用量的秸秆均可提高土壤温度,土壤平均温度分别增加2.1、1.8、0.4℃;高量秸秆T3降低土壤盐渍化程度要优于其它处理,但是低量秸秆T1劳动强度小,长势与产量都优于其它处理;细菌和放线菌数量表现出低量秸秆T1要好于其它的处理;真菌数量T1高量秸秆要高于其它处理。内置式秸秆反应堆技术能够显著加快越冬番茄植株的生长速率,使番茄产量分别增加17.37%、16.24%和14.41%。

秸秆生物反应堆与菌肥对温室番茄土壤微环境的影响

为研究秸秆生物反应堆、微生物菌肥及两者配套措施对土壤理化性质和微生物功能多样性,以及作物生长的长期影响,试验以传统种植方式为对照(CK,常规栽培),研究了菌肥(T1,微生物菌肥4 kg/667 m2)、内置式秸秆生物反应堆(T2,秸秆(4 t/667 m2)+发酵沟菌剂(8 kg/667 m2)+腐熟猪粪(600 kg/667 m2))及2种措施配套处理(T3,秸秆(4 t/667 m2)+发酵沟菌剂(8 kg/667 m2)+微生物菌肥(4 kg/667 m2)+腐熟猪粪(600 kg/667 m2))对土壤理化性质和微生物功能多样性的影响。结果表明:1)与CK相比,秸秆生物反应堆能够在一定时期内提高土壤含水率;而菌肥能够在一定时期内降低土壤含水率,秸秆生物反应堆能够显著降低土壤酸性和电导率(EC,electrical conductivity)值,缓冲土壤酸化和次生盐渍化;而单施菌肥对土壤酸碱性和EC值没有显著影响。2)秸秆生物反应堆(T2)增加了土壤中有机质的含量和土壤微生物量,降低土壤中速效磷、钾的含量;微生物菌肥(T1)降低了土壤中有机质含量和微生物量,而显著提升了土壤的速效磷、速效钾含量,两种措施配套处理效果则更明显。3)菌肥能够改善土壤微生物对多聚物、碳水化合物和氨基酸的利用效率,而秸秆生物反应堆能够促进土壤微生物对于一部分氨基酸、羧酸类、酚酸类和胺类物质的利用。而2种措施同时使用时,其促进和改善微生物碳代谢能力的作用则更加显著。4)各处理均能够在一定程度上增加各年度番茄产量。综合考虑,认为内置式秸秆生物反应堆和菌肥配套处理(T3)能够更好的改善和修复日光温室连作土壤,增加作物产量,是一种较为有效的农艺措施。

内置秸秆反应堆和菌剂对日光温室土壤温度及越冬番茄生长的影响

以日光温室越冬番茄为试材,研究了内置秸秆反应堆和菌剂对日光温室土壤温度及越冬番茄生长的影响。结果表明:施用微生物菌剂、内置式秸秆反应堆技术及两者共用后平均分别增加土壤温度0.28、0.85、1.23℃;内置式秸秆反应堆技术及两者共用能够显著加快越冬番茄植株的生长速率,使番茄前期产量增加10.7%和11.8%。

不同作物秸秆生物反应堆对日光温室樱桃番茄生长、生育环境及其产量的影响

针对目前秸秆生物反应堆秸秆种类使用较为杂乱的问题,筛选适用于日光温室樱桃番茄种植的生物反应堆的秸秆作物种类,为日光温室樱桃番茄生产应用秸秆生物反应堆技术提供依据。试验选取常见的小麦、水稻、玉米、油葵4种作物秸秆,通过应用秸秆生物反应堆技术,测定秸秆生物反应堆对日光温室环境、樱桃番茄农艺性状、抗病性和产量等指标的影响,以常规栽培为对照,对其效果进行综合评价。结果表明,与对照相比,4个不同秸秆处理的生物反应堆均能提高温室土壤温度和CO2体积分数,促进樱桃番茄生长,提高产量,降低晚疫病的发病率。其中小麦秸秆反应堆处理下土壤温度分别较对照提高3.2℃,温室内湿度较对照下降21.1%,番茄晚疫病发病率较对照降低56.6%,番茄产量较对照增幅达19.5%。因此,在日光温室樱桃番茄栽培中,应用小麦秸秆生物反应堆技术的综合效应最好。

外置式秸秆反应堆对日光温室内部环境及番茄光合特性的影响

【目的】研究外置式秸秆反应堆在日光温室越冬茬番茄的生产过程中,对日光温室环境因子及番茄光合特性的影响。【方法】以无CO2发生装置的日光温室为对照温室,以利用外置式秸秆反应堆补充CO2的日光温室为处理温室,观测在番茄不同生育阶段(苗期、结果期、转色期)温室内CO2含量、气温、空气相对湿度等环境因子的日变化以及对番茄净光合速率、蒸腾速率、水分利用率和产量的影响。【结果】日光温室内CO2含量的日变化曲线呈不规则的"N"形,空气湿度昼夜变化曲线呈"V"形。与对照温室相比,在番茄不同生育期,处理温室10:00-11:30CO2含量提高了230μL/L,13:30-16:00提高了84～150μL/L;夜间平均气温提高了1.5～2.0℃,空气相对湿度平均提高了4%～5%;并可显著提高不同生育阶段番茄的净光合速率和水分利用率;极显著降低苗期蒸腾速率,显著提高结果期和转色期番茄的蒸腾速率,产量和经济效益分别提高13 707kg/hm2和59 310元/hm2。【结论】外置式秸秆反应堆能有效改善越冬茬番茄栽培过程中日光温室内的环境条件,缓解晴天日光温室内CO2的亏缺,增加番茄的净光合速率和水分利用率,最终提高产量和经济效益。

不同菌种秸秆生物反应堆对温室黄瓜生长及产量的影响

【目的】针对当前秸秆生物反应堆菌种使用较为杂乱的问题,筛选适用于陕西关中地区温室黄瓜种植的秸秆生物反应堆的配套菌种。【方法】选取7种不同来源的菌种,测定不同菌种对日光温室土壤温度、黄瓜农艺性状、产量和抗病性等指标的影响,以不放置菌种为对照,对其效果进行综合评价。【结果】与对照相比,7个菌种均能提高温室土壤温度,促进黄瓜生长发育,提高黄瓜产量,降低黄瓜白粉病的发病率。其中经世明生物反应堆专用菌种001、秸秆生物降解专用菌种和来自西北农林科技大学植物保护学院的Z1处理后,土壤温度分别较对照提高3.3,3.1,2.4℃,黄瓜株高分别较对照增加26.8,22.2,25.0cm,单果质量分别较对照增加44.9,32.9,26.9g,白粉病病情指数分别较对照降低18.88,10.38,6.07,增产率分别为32.5%,27.1%,21.0%。【结论】在关中地区黄瓜日光温室栽培中,世明生物反应堆专用菌种001综合表现最为突出。

秸秆生物反应堆技术对温室秋冬茬番茄生长环境影响研究

采用田间小区对比试验的方法,研究秸秆生物反应堆技术在秋冬茬温室番茄生产中对温室地温、土壤理化特性、土壤保墒能力、CO2浓度的影响。结果表明,应用秸秆生物反应堆技术提高地温2～4℃;应用秸秆生物反应堆技术可以很好地改善土壤理化特性,并可以提高土壤的保墒能力和温室内CO2浓度。

稻草与煤固定床共热解特性的研究

选取稻草为生物质原料,将其与两种不同煤阶的煤(内蒙褐煤和神府烟煤)分别以0∶100、20∶80、40∶60、60∶40、80∶20、100∶0的干基质量比均匀混合。借助固定床反应器,研究了稻草与两种煤的共热解特性,探讨了共热解过程中可能存在的协同作用。结果表明,稻草添加有利于共热解气体产物的生成,且对神府煤作用更明显;稻草含量越高,热解气体产量的实验值与加权平均计算值的偏差也越大,说明稻草与煤共热解过程发生了协同作用。而共热解所得焦产量的实验值与加权平均计算值基本一致。热解焦傅里叶红外光谱分析结果表明,稻草添加对热解焦的官能团未造成显著影响。

秸秆反应堆在北方日光温室长季节栽培中的应用研究

以"金棚1号"番茄、"美国碧玉"角瓜为试材,在北方日光温室长季节栽培模式下,研究了秸秆内置反应堆4种不同启动时间以及是否添加菌剂对日光温室冬季地温、植株整个生育期生物学性状以及产量的影响。结果表明:秸秆生物反应堆处理可明显提高日光温室地温,15cm土层平均温度增加1.63、1.05、1.09、1.34℃,前茬番茄长势明显优于对照,根系发达、健壮,产量平均比对照增加16.20%;后茬角瓜后效明显,比对照增产37.14%。

不同秸秆发酵菌种对日光温室环境及越夏番茄生长发育的影响

以越夏栽培番茄为试材,研究了不同秸秆生物发酵菌种对日光温室土壤温度、CO2浓度及越夏番茄生长发育的影响。结果表明：应用不同秸秆生物发酵菌种处理的内置式秸秆生物反应堆,均可显著提高土壤温度和CO2浓度;对株高有极显著的促进作用,可显著提高番茄产量（3.6%~17.5%）。综合比较3种秸秆生物发酵菌种,正农菌种表现优于广宇菌种和圃园菌曲。

秸秆反应堆对温室环境及嫁接茄子耐冷生理的影响

以嫁接茄子为试材,采用内置式秸秆反应堆方法,研究了在不同秸秆使用量条件下秸秆反应堆对温室环境及嫁接茄子耐冷生理指标的影响。结果表明:以667m^2添加秸秆量6 500kg处理表现最优,与对照相比温室内气温和地温分别提高了1.35~3.38℃和1.54~1.92℃,CO_2浓度提高了168~233μL·L^(-1);此外,667m^2添加秸秆量6 500kg处理显著增强了茄子叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶等保护酶的活性,提高脯氨酸、可溶性糖等保护性物质含量,降低茄子叶片丙二醛含量,并且显著提高根系活力。综合来看,667m^2添加秸秆量6 500kg的秸秆反应堆能够改善温室环境条件,增强茄子耐低温性能,具有很好的推广应用价值。

外置式秸秆反应堆对日光温室番茄生长发育的影响

以番茄"魁冠108"为试材,研究了外置式秸秆反应堆在越冬茬栽培过程中对晴天温室内CO2含量和番茄植株营养生长及叶片叶绿素含量以及番茄坐果数、果实产量和品质的影响。结果表明:外置式秸秆反应堆能有效缓解日光温室内CO2亏缺现象;使营养生长期和结果期番茄植株净光合速率分别提高了19.5%和27.8%;显著提高番茄植株在营养生长期和结果期叶片叶绿素含量,促进番茄植株的生长;单果重增加32.59g,产量增加1 303.8kg/hm2。