中小型青贮玉米收获机械研究现状及发展趋势

随着牛、羊等草食性牲畜的快速发展,畜牧业对青贮玉米饲料的需求持续增长,我国青贮玉米的种植规模也在不断扩大。由于我国耕地类型和地块面积差异较大,青贮玉米的收获需要多种类型的作业机械。为促进玉米青贮收获机械的研发和应用,从畜牧产业适度规模发展的需要和当前我国分段收获与直接收获并存的现实情况出发,采用分作业环节的方式,针对青贮玉米收获机械的共性关键技术:秸秆切割、秸秆切碎揉丝、玉米籽粒破碎、青贮打捆包膜等,分析青贮玉米收获机械生产中的常用结构和最新研究现状。介绍青贮玉米收获机械的研发应用情况,从青贮作业环节中分析总结出存在秸秆切割与粉碎理论研究较少、各装置作业质量研究不足、整机适应性不强等共性问题。提出加强刀具与秸秆互作机理的研究、作业质量的研究、整机适应性的研究,使中小型青贮玉米收获机械在不同规模和作业需求下具有更好的作业性能、作业质量和综合生产效率。

大豆秸和稻草对甜玉米秸秆和湿啤酒糟混合青贮的影响

甜玉米(Zea mays var.rugosa)秸秆和湿啤酒糟含水量较高,青贮可有效解决其不易贮藏的问题。通过设置甜玉米秸秆单贮、湿啤酒糟单贮、两者不同比例(3∶1和4∶1)混合青贮以及分别添加大豆(Glycine max)秸和稻(Oryza sativa)草将混合青贮的含水量调节为60%和70%,共12个处理,探究混合比例及含水量对其混合青贮发酵品质及有氧稳定性的影响。结果表明:甜玉米秸秆单贮发酵品质良好,湿啤酒糟单贮发酵品质较差,二者按3∶1混贮后显著提高了乳酸及乙酸含量(P<0.05),4∶1混贮后显著提高了乳酸含量(P<0.05),但4∶1混贮后好氧细菌及酵母数量较3∶1高;与甜玉米秸秆单贮相比,添加大豆秸显著提高了混合青贮料的有氧稳定性(P<0.05),有氧暴露7 d后的pH值仍接近4.2,添加大豆秸将含水量调节为60%显著降低了NH3-N含量(P<0.05);添加稻草的所有处理均显著降低了NH3-N含量(P<0.05)。综上,甜玉米秸秆与湿啤酒糟按3︰1的比例混合,并添加大豆秸将含水量调节为60%,其发酵品质好,有氧暴露7 d有氧稳定性也较好。

甘肃省主要农作物秸秆养分资源估算

基于统计数据,分析了甘肃省2011—2020年的主要农作物产量和氮(N)、磷(P_(2)O_(5))、钾(K_(2)O)肥料的用量,并根据草谷比估算出甘肃省秸秆年产量,进而计算出秸秆中的总养分含量,为甘肃省化肥减量提供理论依据。结果表明,甘肃省的农作物中产量最大的是蔬菜,其中2016年产量最高,为1951.48万t,占到了农作物总产量的一半;其次是玉米,2020年产量最高,为616.83万t,占到了农作物总产量的25%。2011—2020年甘肃省的氮肥、磷肥和钾肥的施用量分别为30.93万t、14.93万t和7.83万t。农作物秸秆年总产量为1 948.17万t,其中含有N、P_(2)O_(5)、K_(2)O等养分总量分别为19.88万t、5.57万t、30.79万t。当这些秸秆完全还田后可使氮肥减量64.27%,磷肥减量37.31%,钾肥达到零施用。

玉米秸秆和海藻共热解特性研究

为解决陆地生物质资源短缺,开发水生生物质有效替代部分陆地生物质迫在眉睫。通过热重法研究玉米秸秆和海藻共同热解的特性,重点考察掺混比例和升温速率的影响,并对混合样品的热力学特性和动力学特性进行分析。结果显示,热解分为干燥、挥发分析出及焦炭热解三个阶段。掺配后的混合样品最终失重率与最大失重速率均小于纯秸秆与纯海藻。随着海藻掺配比例的增加,可燃性指数Ca先增大后减小,燃尽特性指数K递减,热解特性指数S先增大后减小。不同升温速率工况下,在热解区间(200~600℃),随着升温速率的升高,样品的热重曲线右移,失重率越来越大,最大失重速率先减小后增大,30℃/min时最小。Ca在递减,K、S呈增加趋势。动力学研究结果表明,不同掺配比例工况下,混合样品存在明显的协同作用,降低了共热解所需活化能。在不同升温速率工况下,升温速率越大,所需要的活化能越小,样品越容易发生热解。

内蒙古东部区玉米草谷比与秸秆可收集系数监测

为丰富内蒙古东部区玉米草谷比与可收集系数测算样本数量,进一步完善秸秆资源台账数据,科学测算玉米秸秆资源量,在内蒙古东部区开展玉米草谷比与秸秆可收集系数监测试验。通过对呼伦贝尔市阿荣旗、兴安盟扎赉特旗、通辽市科左中旗、赤峰市阿鲁科尔沁旗等4个旗县20个行政村12个苏木乡镇进行监测试验,结果表明,实测玉米草谷比为1.06~1.49,平均值为1.25;玉米秸秆可收集系数为0.78~0.86,平均值为0.82,数据可为内蒙古东部区秸秆资源化利用提供数据支撑。

秸秆还田和氮肥基追比对冬小麦产量及氮效率的影响

本研究旨在探究秸秆还田结合氮肥基追比对冬小麦产量及氮效率的影响,并确立秸秆还田条件下冬小麦合理的氮肥施用模式。供试品种为‘济麦22’,采用裂区试验设计,主区为2个秸秆处理,分别为无秸秆还田(S_(0))和秸秆还田(S_(1));裂区为3个氮肥基追比例,分别为7:3(T_(1))、5:5(T_(2))、3:7(T_(3)),施氮量为240 kg/hm^(2)。以秸秆还田不施氮肥与秸秆不还田不施氮肥为氮空白对照。结果表明:与无秸秆还田相比较,秸秆还田处理提高了冬小麦的氮素利用效率及氮素收获指数,均以7:3处理增幅最大,分别达到11.08%和5.21%。秸秆还田配施较高比例基肥时产量高于无秸秆还田处理,增产幅度为13.36%,反之低于无秸秆还田处理,氮肥基追比例7:3的处理产量最高。建议在与本试验条件相似的地区,秸秆还田条件下适当增大基肥比例,是兼顾产量和环境的一条可行路径。

Effect of different levels of corn steep liquor addition on fermentation characteristics and aerobic stability of fresh rice straw silage

The object of this study was to determine the proper mixing ratio of fresh rice straw to corn steep liquor(CSL) to obtain a high protein content silage feed. The following experimental silages were generated: the control(C1), composed of fresh rice straw without CSL additive, mixed with CSL in the ratios of 4:1(C4),3:1(C3) and 2:1(C2). Lactic acid bacteria(LAB) inoculant was applied at the rate of 50 mL/kg(fresh basis)of forage to achieve a final application rate of 1 x 10~6 cfu/g of fresh matter(FM). Duplicate silos for each treatment were opened after 0,3, 7,10,20,30,45 and 60 d for microbiological and chemical analysis. The results showed that the addition of CSL significantly increased crude protein(CP) contents, and decreased neutral detergent fiber(NDF) and acid detergent fiber(ADF) contents of treatments after 60 d of ensiling(P < 0.05). The lactic acid contents in C4 and C3 were significantly higher than that in C1(P <0.05). In summary, mixing fresh rice straw with CSL at addition levels of 4:1(C4) and 3:1(C3) can improve the fermentation quality and nutrient composition of fresh rice straw silage. However, a large proportion of CSL(C3) had a negative impact on the aerobic stability of fresh rice straw.

纤维素酶对玉米秸秆与酒糟混合青贮营养成分、发酵品质、瘤胃体外降解率及微生物多样性的影响

本试验旨在研究纤维素酶对玉米秸秆与酒糟混合青贮营养成分、发酵品质、瘤胃体外瘤胃降解率及微生物多样性的影响。试验以玉米秸秆与酒糟混合为青贮原料,设置3个组,分别为对照组(CK组)、纤维素酶组(CE组,纤维素酶制剂添加量为50 U/g)和纤维素酶与淀粉组(CES组,纤维素酶制剂添加量为50 U/g,淀粉添加量为2%),青贮发酵30 d。结果表明:1)与CK组相比,CE组和CES组干物质和粗蛋白质含量显著提高(P<0.05),CES组可溶性碳水化合物含量有提高趋势(P=0.053)。2)与CK组相比,CE组和CES组pH极显著降低(P<0.01),且CES组pH较CE组也极显著降低(P<0.01)。与CK组相比,CES组乳酸含量和乳酸/乙酸值均极显著提高(P<0.01),氨态氮/总氮值显著降低(P<0.05),乳酸菌数量极显著增加(P<0.01),且CES组乳酸菌数量较CE组也极显著增加(P<0.01);CE组乳酸含量显著提高(P<0.05),乳酸/乙酸值有提高的趋势(P=0.064),氨态氮/总氮值有降低的趋势(P=0.089),乳酸菌数量显著增加(P<0.05)。3)与CK组相比,CE组和CES组干物质体外降解率显著提高(P<0.05),CES组中性洗涤纤维体外降解率显著提高(P<0.05),CE组中性洗涤纤维体外降解率有提高的趋势(P=0.071)。4)与CK组相比,CES组Observed_species极显著提高(P<0.01),Shannon指数有提高的趋势(P=0.088),Chao1指数和Ace指数极显著提高(P<0.01),且CES组Chao1指数和Ace指数显著高于CE组(P<0.05);CE组Observed_species有提高的趋势(P=0.079)。与CK组相比,在门水平上,CE组和CES组厚壁菌门的相对丰度显著提高(P<0.05),变形菌门的相对丰度显著降低(P<0.05);在属水平上,CE组和CES组植物乳杆菌属和柠檬乳杆菌属的相对丰度显著提高(P<0.05),布氏乳杆菌属的相对丰度显著降低(P<0.05)。综上所述,玉米秸秆与酒槽混合后添加纤维素酶和淀粉可降低青贮过程的营养损失,改善发酵品质和瘤胃体外降解率,并提高青贮饲料微生物群落的多样性及改善菌群结构,且同时添加纤维素酶与淀粉效果更优。

混合比例对酒糟和高粱秸秆青贮发酵品质的动态影响

为实现废弃资源再利用,利用青贮原理将酒糟与甜高粱秸秆连续混合贮藏160 d,设置5个不同质量比例组(高粱秸秆(S)∶酒糟(D)=5∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶6),每间隔40 d分析其贮存品质。对比5个处理组的营养组分、木质纤维组分和发酵特性,发现在混合固态发酵体系中随着酒糟质量比例的增加,5组中的淀粉和粗蛋白含量均呈增加趋势;中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量呈逐渐下降趋势;纤维素组分在整个发酵过程中得到有效保存;pH值逐渐下降,乳酸含量逐渐上升。研究发现酒糟比例增加有助于发酵品质的提升。当高粱秸秆(S)∶酒糟(D)=1∶6时混贮效果达到最佳状态。

不同农艺培肥措施对小麦生长和土壤肥力的影响

[目的]设置田间试验,研究秸秆还田、增施有机肥、优化小麦后期氮肥追施比例共3种农艺措施对高标准农田建设项目区小麦生长发育和土壤肥力性状的影响,探讨适宜的土壤耕层培肥措施。[方法]设置玉米秸秆+生物腐熟菌剂直接还田S 1、增施1500 kg/hm^(2)商品有机肥M_(1)、小麦拔节期—孕穗期氮肥追施比例N_(30-0)、N_(20-10)和N_(10-20)共5个处理,以不实施秸秆还田S_(0)、不施有机肥M_(0)为对照,构成7个处理,小麦收获期考察产量性状,分析耕层土壤肥力性状。[结果]实施玉米秸秆生物强化还田、增施商品有机肥、优化小麦后期氮肥追施比例,对后季小麦生长发育有良好的促进作用,与各自的对照相比,小麦籽粒产量分别增长5.89%、5.62%和7.65%,较农民习惯施肥提升6.45%、3.91%和11.82%;土壤pH升高0.18~0.25,酸化程度减轻;土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量分别提高16.02%~19.11%、7.37%~15.68%、13.37%~31.21%和13.35%~14.73%。[结论]实施玉米秸秆+生物菌剂强化还田、增施有机肥料,显著提升了砂姜黑土肥力,实现了高标准农田建设项目厚沃土壤耕作层的目标。

陇东旱作区小麦草谷比及秸秆可收集系数监测报告

为了进一步丰富农作物草谷比、秸秆可收集系数测算样本集,提高草谷比、可收集系数的准确性与可靠性,完善秸秆资源台账。通过对环县曲子镇宋家塬、环城镇龚淌、环城镇十五里沟、八珠乡苟塬、洪德镇耿塬畔等5个行政村110块小麦田进行监测,结果表明,环县2022年小麦播种面积3.3万hm^(2),平均产量为2.25 t/hm^(2),总产量7.4万t,草谷比为1.05,秸秆可收集系数为0.86,秸秆产生量为7.77万t。秸秆可收集量为6.68万t。监测得出的数据是真实可靠的,能够准确反映环县2022年小麦秸秆产生量和可收集量。

玉米器官生长相关性对水分胁迫的响应

作物生长相关性及其对水分胁迫的响应是建立物质分配模型,模拟作物生长的重要依据。利用山西省霍泉试验站夏玉米(4a)和文峪河试验站春玉米(2a)资料分析得出:玉米茎叶比、粒茎比和根冠比随发育时间分别呈S形、指数函数和幂函数曲线变化,霍泉茎叶比、粒茎比和文峪河根冠比的实测值与模拟值的相关系数均在0.8以上,拟合精度较高。两站6a都受到了不同程度的水分胁迫,且水分胁迫大多发生在抽雄灌浆期。水分胁迫指数σ可以很好地描述作物生长相关性对水分胁迫的响应,其中春玉米根冠比受水分胁迫影响最大(σ值最大,为0.166),夏玉米(σ值为3.7×10^(-3))和春玉米茎叶比(σ值为1.5×10^(-4))受水分胁迫影响均较小,霍泉夏玉米粒茎比(σ值为0.065)的受水分胁迫影响较文峪河春玉米(σ值为1.0×10^(-8))大。

当前河北省猪粮比价形势分析、研判与对策建议

猪粮比价一直以来被当作是反应生猪市场价格波动的重要指标。2023年以来,河北省猪粮比价始终低于6∶1,长期处于价格过度下跌二级预警区间。以河北省猪粮比价为研究对象,分析当前河北省猪粮比价达到价格过度下跌二级预警区间标准的主要形势,并从生猪市场价格和玉米批发价格2个影响猪粮比价的主要因素出发,对河北省未来猪粮比价进行预测。结果显示:2024年上半年,河北省猪粮比价大概率会保持在价格过度下跌二级预警区间。对此,应通过完善市场预警标准和应对机制、多举措推动生猪产业转型升级、稳定能繁母猪数量与提升质量来破解生猪价格下跌趋势;通过多方面控制玉米生产成本、“两只手”并举调控市场来抑制玉米批发价格上涨,以期推动河北省猪粮比价走向合理区间。

江苏省水稻秸秆资源量及其可收集量估算

以江苏省23个主要水稻品种为研究对象,对不同品种类型、种植方式和单产水平的水稻进行取样调查,分析不同生产条件下的水稻草谷比及不同留茬高度下的秸秆可收集量,结合相关统计资料估算江苏省水稻秸秆资源量及其可收集量。结果表明,水稻草谷比在不同品种类型间差异较小(0.98～1.03),不同种植方式(0.80～1.19)和不同单产水平(0.83～1.12)间差异较大;当留茬高度为5、15、20和25 cm时,水稻秸秆可收集系数分别为0.815～0.868、0.668～0.732、0.600～0.669和0.533～0.618,水稻秸秆可收集量分别为1 352.16×104～1 458.09×104、1 145.70×104～1 228.13×104、1 043.20×104～1 121.52×104和951.37×104～1 021.30×104 t。估算得到2009年江苏省水稻秸秆资源量(以干质量计)为1 585.93×104～1 704.92×104 t,比传统方法的估算结果高2.45%～10.14%。江苏省水稻秸秆资源丰富,可收集量主要受留茬高度和种植方式的影响。

中国稻草资源量估算及其开发利用

稻草是中国产量最高的农作物秸秆种类。对中国的水稻草谷比进行了细致的分类考证,并以此为据,结合水稻生产统计数据,对全国以及各省(市、自治区)的稻草产量进行全面系统的估算。结果表明,中国早稻草谷比为0.68,中晚稻草谷比为1.00;2009年全国稻草总产量为18443.04万t。文章最后提出了几种具有较高实用价值和开发应用前景的稻草利用方式,包括稻草快速腐熟还田、稻草覆盖免耕栽培马铃薯、微贮养畜和稻草种植食用菌等。稻草资源肥料化、饲料化新技术的推广和应用,不仅提高稻草的资源化利用水平、减少环境污染,并且开发稻草的经济利用价值,对提高农业综合生产能力,增加农民收入,加快建设资源节约型、环境友好型社会具有重要意义。

中国棉秆资源量估算及其自然适宜性评价

对棉花草谷比进行系统考证,科学估算和评价我国棉秆资源量及其各种利用途径的自然适宜性,充分认识我国棉秆资源的开发潜力。通过文献查询法,从大量的研究文献中获取具有价值的15篇研究论文中的102个籽棉草谷比有效样本数据,系统考证我国棉花的草谷比;采用秸秆资源自然适宜性分级法,就棉秆资源在燃料、饲料、肥料、工业原料和食用菌基料利用方面的自然适宜性进行评价;对将用于包括新型能源化利用在内的各种用途的棉秆资源划分为最适宜、次适宜、不适宜等不同级别。研究结果表明,我国棉花草谷比取值5.0为宜。在此基础上计算出2013年中国棉秆资源量为3 149.5万t,主要分布在西北干旱区的新疆以及黄淮海和长江中下游地区。在自然适宜性评级方面,棉秆最适宜燃用,亦适宜于用作固化、炭化、气化和发电等新能源化利用,而在沼气生产方面则为次适宜级别。在可饲性适宜性方面,粗棉秆部分均不适宜于直接饲喂和加工饲喂,棉花细茎和叶较适宜直接饲喂,适宜加工饲喂。在肥料化利用方面,棉秆经过机械粉碎可直接还田,此外,棉秆是理想的工业加工原料和食用菌基料。棉秆资源具有多宜性,棉秆资源综合利用应注意合理配置资源、优化棉秆利用结构,将其转化为各种优质的原料资源。

纤维素类废弃物的综合利用

为了提高纤维素类废弃物的综合利用效率,降低对环境的污染,保护生态环境,利用能够降解纤维素和木质素的菌种对玉米秸秆粉和白酒糟进行了发酵处理.结果表明,经发酵处理后的玉米秸秆粉和白酒糟蛋白含量有了明显提高,真蛋白含量分别可达17.04%和29.64%,比发酵处理前高了731.2%和64.0%;粗蛋白含量分别可达18.94%和30.86%,比发酵处理前高了576.4%和65.3%,并具有较高的纤维素酶、半纤维素酶及淀粉酶活性,因而可作为蛋白饲料加以利用.

玉米秸秆颗粒热解制炭的试验研究

对玉米秸秆颗粒炭化温度对生物质炭的产率及质量的影响进行试验及分析研究,给出了不同炭化温度下玉米秸秆颗粒的产炭量、能源转化率和生产出炭的理化特性,找出了秸秆制炭工艺的最佳炭化温度条件。试验表明:玉米秸秆颗粒在300℃时即可完成炭化,炭的产率为55%,低位热值为21.3MJ/kg,挥发分为35.75%,提高热解温度时,炭的产率及热值均呈逐步下降的趋势。因此,对于简单的颗粒制炭设备,宜采用低温炭化工艺,以获得较高的秸秆炭产率。

江苏省小麦草谷比及麦秸垂直空间分布特征

为了明确江苏省小麦秸秆资源总量及其空间分布特征,对江苏省13个春性和19个半冬性小麦品种的秸秆资源进行调查,将秸秆从基部向上依次截取4段长度为5 cm的秸秆,剩余部分为第5段（分别用0-5、〉5-10、〉10-15、〉15-20和〉20 cm表示）,对穗部单独进行脱粒处理,分别进行烘干称质量,在此基础上分析了品种类型和产量水平对小麦草谷比以及不同部位秸秆质量占秸秆总质量比例的影响。结果表明：春性品种草谷比极显著低于半冬性品种（P〈0.01）,春性品种草谷比平均为1.05-1.07,半冬性品种草谷比平均为1.38-1.40。2种生态型小麦品种的草谷比均呈随产量增加而减少的趋势,春性品种草谷比变化范围为0.96-1.42,半冬性品种草谷比变化范围为1.21-1.77,但年际间有所不同。2010—2011年,在中低产水平（4 000-6 250 kg·hm-2）条件下2种类型小麦品种草谷比显著大于超高产水平（〉8 500 kg·hm-2,P〈0.05）;而在2012—2013年,2种类型小麦品种草谷比在各产量水平间皆无显著差异。不同生态类型小麦品种秸秆在空间分布上有所不同,就0-5、〉5-10、〉10-15、〉15-20和〉20 cm以及穗轴颖壳6个部位秸秆质量占植株秸秆总质量的比例而言,春性品种依次为8.00%、7.06%、6.64%、6.57%、48.00%和23.75%,半冬性品种依次为10.11%、8.07%、7.39%、7.06%、44.53%和22.85%。当籽粒产量区间为〉4 750-8 500 kg·hm-2时,随产量的增加,植株从下至上各个部位秸秆质量占秸秆总质量的比例总体没有显著变化,而超高产水平（〉8 500 kg·hm-2）时穗轴颖壳质量占秸秆总质量的比例显著低于较低产量水平（4 000-4 750 kg·hm-2,P〈0.05）。江苏省小麦草谷比和麦秸空间分布受品种生态类型和籽粒产量水平的影响较大。

基于秸秆补饲的青藏高原草地载畜量平衡遥感监测

为了快速准确地掌握青藏高原草地生产力/产草量及草畜平衡情况,促进藏区草地资源可持续利用,实现青藏高原生态与生产协调发展,有必要对青藏高原不同行政区域天然草地及补饲后的载畜能力和草畜平衡问题开展研究。该研究首先结合MODIS（moderate-resolution imaging spectroradiometer）的归一化植被指数（normalized difference vegetation index,NDVI）数据、青藏高原草地类型图、气象数据、土壤质地数据等数据,利用改进的CASA（carnegie-ames-stanford-approach）模型,对青藏高原草地产草量进行了估算,并分析了青藏高原草地天然产草量的空间分布情况。然后利用草谷比法估算了青藏高原饲用秸秆资源量及空间分布情况,计算得出各县市可利用的秸秆资源的载畜量情况。最后根据草地产草量、秸秆资源载畜量和实际载畜量,利用草畜平衡模型,模拟得出各县市的超载过牧情况。结果表明：2010年,青藏高原年产草量区域差异十分明显,西藏年产草量最大为2642.89万t,青海藏区次之,为2 307.60万t;云南藏区最低,为37.36万t。青藏高原天然草地总载畜量为8 363.04万只（羊单位,以下同）,其中,青海省藏区为2 889.10万只,西藏为2 789.35万只,四川藏区为1 854.10万只,甘肃藏区为796.42万只,云南藏区为34.09万只。青藏高原饲用秸秆资源量为372.16万t,其中青海藏区和西藏的饲用秸秆资源总量占整个藏区的74.77%;其他3个省份的可饲用秸秆总量比例仅占25.23%。青藏高原饲用秸秆资源可饲养牲畜293.53万只,其中青海省藏区为172.48万只,西藏为46.80万只,四川藏区为31.94万只,甘肃藏区为19.69万只,云南藏区为22.65万只。青藏高原各县市超载过牧十分突出。在未补饲情况下,超载率超过5倍的县市占7.69%,2~5倍的占13.46%,1~2倍的占28.84%,超载率小于1倍的占38.82%,未超载的仅占11.19%。通过补饲秸秆资源,未超载过牧的县市比例未发生变化,但各县市的超载过牧情况有所改善。超载率超过5倍的县市比例下降了3.2个百分点,2~5倍的下降了4.49个百分点,1~2倍的增加了5.49个百分点,超载率小于1倍的增加了2.2个百分点。因此,今后青藏高原需根据草地资源及饲用秸秆资源的承载能力严格控制牛羊的养殖数量,实现生态环境和畜牧业的可持续发展。