Maximizing Agricultural Residues: Nutritional Properties of Straw Mushroom on Maize Husk, Waste Cotton and Plantain Leaves

The straw mushroom, Volvariella volvacea (Bulliard ex Fries) Singer, (V. volvacea), a tropical and sub-tropical mushroom is an invaluable vegetable. Nutritional properties of straw mushrooms grown on plantain leaves, maize husk and waste cotton were investigated. Aim: The aim of this study was to recommend these agro-wastes for mushroom production by farmers instead of relying solely on seasonal wild hunting, and to promote consumption of the mushroom. Method: Ten percent (10%) of the mushrooms spawn was used to inoculate 500 g of each substrate in plastic baskets. Mushrooms were harvested after twenty days of incubation followed by proximate analysis of the fruiting bodies. Results: Results indicated that the fruiting bodies harvested from the substrates varied significantly (P Conclusion: These agro wastes are recommended for production of V. volvacea.

半纤维素对玉米秸秆皮Lyocell纤维性能的影响

探讨了半纤维素对Lyocell纤维制备时溶浆过程以及纺丝过程的影响,研究了半纤维素对Lyocell纤维的力学、抗原纤化和染色等性能的影响。试验可知:使用市售质量分数50%的NMMO溶剂在90℃温度下即可完全溶解玉米秸秆皮浆粕;半纤维素含量较高的玉米秸秆皮浆粕的流动性更好,制成的Lyocell纤维的染色性能和抗原纤化性能更好,断裂伸长率较大,结晶度较小。

水稻加工副产物的饲料资源化利用研究进展

水稻是我国重要的粮食种类之一,在加工成大米的工序中,会产生一系列的副产物,如稻壳、碎米、米糠及秸秆等。碎米和米糠的营养价值较高,可以直接添加在畜禽饲粮中或加工处理后替代部分能量饲料,具有改善动物生产性能和降低养殖成本等优势。稻壳和秸秆营养价值较低,利用效率不高,只有部分被用于肉牛、奶牛、羊和鹅饲料中。近年来,采用物理、微生物和酶等技术处理水稻加工副产物的研究较多,这些技术可以改善稻壳和秸秆的营养价值和适口性,提高利用效率。文章综述了水稻副产物(稻壳、碎米、米糠、秸秆)的营养价值、加工方式及其对家禽、猪、反刍动物和水产动物的生长性能、消化利用率和肠道发育等指标的影响,为水稻副产物饲料资源化利用提供参考。

不同龄期生物炭混凝土力学性能试验研究

将生物炭用于混凝土材料可改善其力学性能,实现固碳的同时丰富了生物质材料固废利用的途径。为研究不同龄期下椰壳、玉米秸秆、稻壳3种生物炭混凝土的工作性能与力学性能,将它以不同质量百分比替代水泥制备生物炭混凝土,对生物碳混凝土的塌落度、基本力学性能展开试验研究。采用SEM和XRD观察生物炭混凝土微观结构与水化产物。结果表明微观结构上生物炭促进了混凝土中水化硅酸钙的生成,水化产物间搭接密实,填充内部孔隙,增加密实程度,进而提升混凝土的宏观力学性能;生物炭可使混凝土7、14 d早期强度显著提升,早期抗压强度最高可提升19.7%,劈裂抗拉强度最高可提升21.7%,抗折强度最高可提升17.3%。

耐火材料用生物质炭的制备及其对原位合成SiC晶须的影响

为开发用于含碳浇注料中能替代石墨的可再生碳材料,分别以秸秆和稻壳粉为原料制备生物质炭,研究了生物质种类和处理工艺(直接热解+900℃碳化、180℃水热+900℃碳化、180和200℃水热催化+900℃碳化)对碳化产物的物相组成、显微结构及对原位合成SiC晶须的影响。结果表明:稻壳与秸秆的原始结构经水热处理后部分坍缩并发生水解聚合生成碳微球。秸秆经200℃水热催化+900℃碳化后产物中存在明显的非晶态二氧化硅与碳,且碳含量最高,大量碳微球晶核在碳骨架表面形成。相较于以石墨为碳源,添加秸秆基生物质炭的粉体中生成大量交错的SiC晶须。

玉米秸秆皮纤维素/NMMO·H_(2)O溶液流变性能研究

为探究Lyocell纤维纺丝原液流变性能,使用激光共聚焦显微镜跟踪玉米秸秆皮纤维素浆粕在NMMO·H_(2)O中溶解变化过程,使用黏度计对溶液的流变性能进行分析。研究结果得出,玉米秸秆皮纤维素浆粕在NMMO·H_(2)O中溶解时间相比其他浆粕更短,纤维素浆粕聚合度越大,溶液的非牛顿指数越小,溶液表观黏度η、稠度系数K、黏流活化能Eη和结构黏度指数Δη越大,即溶液可纺性下降。最终选取聚合度为870的玉米秸秆皮纤维素浆粕,在相同纤维素浓度下,随着溶解温度升高,溶液的表观黏度越小,溶解温度越高,非牛顿指数越大,溶液可纺性上升,确定溶解温度为100℃。制得的纺丝原液η为0.81、K为1.59,Δη为5.36,为理想的纺丝原液。碱溶液处理后的玉米秸秆皮纤维素/NMMO·H_(2)O溶液,玉米秸秆皮纤维素原料的聚合度、杂质含量和溶解温度等因素综合影响纺丝溶液的流变性能。在此基础上,探讨纤维素性质对纤维性能的影响,结果表明Lyocell纤维的力学性能随纤维素聚合度及纺丝液浓度的提高而降低,可纺浓度随聚合度的提高而下降。

麦秸、稻壳及菌渣还田对设施菜地的青椒品质及产量的影响

针对设施菜地长期连作带来的土壤退化问题,研究不同种类农业废弃物(麦秸、稻壳及菌渣)还田对设施青椒光合色素含量、产量及品质的影响,以了解农业废弃物利用的可行性。结果表明:麦秸、稻壳及菌渣还田可以有效提高光合色素含量和抗氧化酶(超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶)活性,降低丙二醛含量,其中叶绿素含量以菌渣处理(T3)最高,为1.045 3 mg/g FW;类胡萝卜素含量以稻壳+麦秸处理(T4)最高,为0.257 8 mg/g FW;Chl.a/Chl.b值、Chl.(a+b)/Car.值均以菌渣处理(T3)最大,分别为3.22、4.12。此外,农业废弃物还田可以有效抑制青椒果实中类黄酮和花青素色素的形成。菌渣处理(T3)下的果实可溶性糖与Vc含量最高,分别较对照处理(T7)增加81.20%、15.84%,可溶性蛋白质和游离氨基酸蛋白质含量分别以稻壳+麦秸处理(T4)、稻壳处理(T1)最高。结果还显示,多种农业废弃物配施的青椒产量低于单一施入;菌渣单施处理(T3)产量最高,达48 255.75 kg/hm^2。

三种植物纤维填充聚乳酸复合材料性能对比

为充分利用农作物植物资源,以稻秸秆、麦秸秆、稻壳三种植物纤维为填充相,聚乳酸(PLA)为基体,制备了PLA/植物纤维复合材料。对三种植物纤维的成分进行了对比分析,并对制备的复合材料的力学性能和吸水性能进行了比较,分析了三种复合材料的热重曲线、差示扫描量热曲线与红外光谱,并用扫描电子显微镜观察了复合材料的断面微观结构。结果表明,三种植物纤维材料中稻秸秆的纤维素与半纤维素总含量最高,稻秸秆制备的PLA复合材料力学性能与界面结合性最好,其弯曲强度为28 MPa,分别比麦秸秆和稻壳制备的PLA复合材料高75%和47%;PLA/稻壳复合材料的吸水率最小,比PLA/稻秸秆和PLA/麦秸秆分别小10%与25%;三种植物纤维改性PLA复合材料的热分解曲线基本相同,PLA/稻壳复合材料的热稳定性相对最好。

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。

农业废弃物还田对番茄品质、产量及土壤氮磷钾的影响

为了探明农业废弃物还田对设施番茄产量、品质及土壤氮磷钾(NPK)等的影响,以"金棚8号"番茄品种为研究对象,通过日光温室小区试验法,设置菌渣、稻壳和麦秸配比(体积比):CK为0∶0∶0,T1为2∶0∶1,T2为0∶1∶2,T3为1∶2∶0,T4为1∶1∶1,T5为1∶0∶2,T6为2∶1∶0,T7为0∶2∶1共8个处理,研究了不同配比还田处理对日光温室番茄产量、品质及土壤NPK质量比等的影响.结果表明,还田提高了番茄果实可溶性糖、维生素C(VC)和番茄红素质量分数,降低了有机酸质量比,增大了糖酸比.其中处理T4的可溶性糖质量比最高,达3.30%,而有机酸质量比则最低,为0.30%;果实糖酸比以处理T1,T2和T5的为较佳,分别为7.21,8.49和8.60;果实VC质量比为(9.62~17.54)×10^(-2)mg/g,较CK的增加了33.16%~82.33%,各处理间的差异具有统计学意义.处理T4的番茄红素质量比最高,其次为T2的,分别为82.88,80.80 mg/kg,较CK的分别增加了47.11%,43.41%.此外,还田处理显著增加了番茄产量,处理T2的产量最高,达100 927.02 kg/hm^2,较CK增产31.41%,各处理间的差异具有统计学意义.土壤碱解氮质量比以处理T3的最高,达131.26 mg/kg;各处理的土壤有效磷质量比均显著高于对照的;土壤速效钾质量比为127.02~155.03 mg/kg.处理T6的有机质质量比最高,为16.0 g/kg.综合考虑产量和品质等指标,处理T2较佳.

稻壳和稻草的热重-质谱分析及其反应动力学

采用热重-质谱(TG-MS)联用对比研究了氮气气氛中稻壳和稻草在升温速率分别为5,20℃/min时的热解行为,分析得到了稻壳和稻草热裂解过程产生的小分子气相产物(CO,CO_2,CH_4,H_2)随温度和升温速率变化的释放规律.结果表明:稻壳和稻草的热解过程可分为脱水干燥预热解阶段、挥发分析出快速热解阶段和残余物裂解炭化阶段;稻草热解总失重率约为75%,稻壳约为55%,而且稻草的热解特性指数高于稻壳;稻草热解释放生物质燃气主要成分(CO,CH_4,H_2)的离子流强度明显高于稻壳;用Coats-Redfern法计算生物质的热解动力学参数,表观活化能和挥发分初始析出温度均是稻草<稻壳,这与实验结果吻合,表明相同条件下稻草的热解性能优于稻壳.

用碳化麦杆麦壳做金属液面保温剂的试验研究

对碳化麦杆麦壳的理化性能和保温性能在实验室进行了试验研究。研究结果表明，碳化麦杆麦壳与碳化稻壳具有相同的保温性能，因此用碳化麦杆麦壳代替碳化稻壳作为金属液面保温材料是完全有可能的，这对因地制宜开发我国丰富的麦杆麦壳资源有着重要的意义。

密闭式立体育秧系统水稻育苗基质配方研究

针对水稻育苗用土资源日益减少、适用于密闭式水稻立体育秧基质缺乏等制约水稻工厂化育苗技术发展的问题,该文以粉碎稻壳、粉碎玉米秸秆、珍珠岩、大田土为基质材料,设计3种单一基质CK1(100%大田土)、CK2(100%盼碎玉米秸秆)、CK3(100%粉碎稻壳)和按体积比配制的6种复合基质S1(80%粉碎稻壳+10%大田土+10%珍珠岩)、S2(60%粉碎稻壳+20%大田土+20%珍珠岩)、S3(40%粉碎稻壳+40%大田土+20%珍珠岩)、T1(80%粉碎玉米秸秆+10%大田土+10%珍珠岩)、T2(60%粉碎玉米秸秆+20%大田土+20%珍珠岩)、T3(40%粉碎玉米秸秆+40%大田土+20%珍珠岩)进行育苗试验,并分析9种基质的理化指标,结果表明,各处理的理化指标含量差异显著;添加粉碎稻壳、粉碎玉米秸秆复合基质的秧苗品质要优于单一基质;添加玉米秸秆的复合基质(T1、T2、T3)秧苗品质要优于添加稻壳的复合基质(S1、S2、S3);粉碎稻壳、粉碎玉米秸秆的添加量对秧苗生长影响较大,其添加量在60%(S2和T2)时,秧苗的各性状表现最优,其他2个处理差异不显著。以秧苗的农艺、生物量、力学性能作为评价指标,最佳的复合基质配方为处理T2。田间栽培结果表明,与常规育苗模式(普通平面大棚+自然光+大田土)对比,经T处理(密闭式立体+LED日光灯+T2基质)的秧苗在穴数上没有差异,株高平均值117.9 cm,低于对照的常规育苗平均值121.8 cm;千粒质量平均值25.35 g;其他各项指标平均值均高于常规育苗,实测增产5.9%。该研究结果可为密闭式水稻立体育秧系统高效稳定生产提供参考。

秸秆灰渣制备多孔莫来石陶瓷

为了综合利用秸秆灰渣,以水洗除杂预处理后秸秆灰渣为硅源,α-Al_2O_3粉为铝源,稻壳粉为造孔剂制备多孔莫来石陶瓷。探讨了烧成温度(1 250、1 300、1 350和1 400℃)、n(Al_2O_3)/n(SiO_2)(1. 0、1. 2、1. 5、1. 8和2. 0)、保温时间(2、3和4 h)对试样性能的影响。结果表明:当n(Al_2O_3)/n(SiO_2)从1. 0增加到1. 8时,烧结试样的抗弯强度增加79%,而显气孔率下降23%;当n(Al_2O_3)/n(SiO_2)大于1. 8时,抗弯强度有所降低。n(Al_2O_3) n(SiO_2)=1. 8,外加20%(w)稻壳粉,经1 350℃保温4 h反应烧结可一步制备出主晶相为莫来石的多孔陶瓷,其显气孔率为30. 24%,抗弯强度为45. 46 MPa。

灰化条件对稻壳灰和稻秆灰理化特性的影响

采用X射线荧光光谱仪、X射线衍射、扫描电镜、能谱分析等实验方法研究了不同灰化温度(600和815℃)下制得的稻壳灰和稻秆灰的理化特性。通过马弗炉灼烧实验考察了灰化温度和灰化时间对稻壳和稻秆灼烧后的灰分量及其表观形貌的影响,并基于灰成分对2种生物质灰的结渣特性进行对比分析。结果表明:不同灰化条件对生物质灰的灰分量、灰组成、灰熔点、物相变化和积灰结渣等特性均有较大影响;灰分量随着灰化温度和时间的增加而降低,稻壳灼烧后的灰分量明显高于稻秆;灰化温度高于600℃时,灰样逐渐出现烧结结构,815℃时灰颗粒表面逐熔融,黑色碳颗粒逐渐暴露而被氧化去除;相同温度下灼烧,2种灰的颜色均由黑变为灰白,最后呈浅红色;稻秆灰中K、Na、Ca等碱金属和Cl含量明显高于稻壳灰,更易造成设备腐蚀;灰化温度对灰的结渣特性影响较小;600℃灰化时形成絮状颗粒,815℃的灰表面发生软化熔融,絮状物减少,逐渐有碱金属物质析出,并以熔融状态粘结形成块状结构。

燃煤锅炉改烧稻壳、秸杆的实践

提出了燃煤锅炉改烧稻壳、秸杆的工艺方案,对锅炉的进料系统、炉体、鼓风和引风系统、除尘系统等具体改造方法做了详细介绍。对用作燃料的稻壳、秸杆提出了具体要求,对改造后可以获得的社会效益和经济效益做出系统分析。认为此项改造技术切实可行,社会效益和经济效益十分显著,值得推广应用。

碳化秸秆作为金属液保温剂的研究

针对金属液用保温剂碳化稻壳价格不断上涨和保温效果有待进一步提高的现状,以开发新型、质优价廉保温剂为目的,考察了碳化秸秆的理化性能以及作为金属液保温剂的使用性能。研究结果表明,与碳化稻壳相比,碳化秸秆具有较高固定碳含量、较小导热系数和较好流动性。实验室研究和现场试验均表明,碳化秸秆具有良好的保温绝热效果,但其塌陷度较大并有结壳现象,与碳化稻壳配合使用,能够取得满意的保温效果。

不同填料及不同塑料基木塑复合材料的力学性能

以稻秸秆粉、稻壳粉、衫木粉、竹粉,PP、PE-HD、PE-LD膜为原材料,采用模压成型工艺制备不同填料及不同塑料基体的木塑复合材料,并对复合材料力学性能进行分析。结果表明:无油墨PP基复合材料的综合力学性能较好,而含油墨PE-LD基复合材料的冲击韧性较好。稻秸秆粉作为填料增强无油墨PP复合材料效果最佳,制得稻秸秆粉/PP综合力学性能较好,而稻壳粉/PP复合材料冲击韧性较好。

水稻育秧棚内稻壳覆盖马铃薯栽培技术研究

为明确水稻育秧棚内稻壳代替稻草覆盖马铃薯栽培技术的可行性,试验设置4个处理(稻壳覆盖厚度为15、10 cm,稻草覆盖厚度为15、10 cm),测定和比较覆盖的马铃薯出苗率、绿薯率、商品薯率、产量等指标。结果表明:稻壳覆盖厚度为15 cm时,马铃薯出苗率为93.2%,绿薯率最低,商品薯率(88.26%)与产量(667 m^(2)产量1840.60 kg)均最高。建议在我国东北地区推广应用。

裂解温度对稻秆与稻壳制备生物炭表面官能团的影响

以稻秆和稻壳为原料,在不同温度下(300、400、500、600、700℃)采用热裂解法制备生物炭,利用比表面积及孔径分析仪测定各生物炭比表面积,以傅里叶红外光谱图(FTIR)和Boehm滴定法分别定性和定量分析不同生物炭表面官能团的种类和数量,分析不同温度对不同原材料制备生物炭的表面官能团种类和数量的影响.结果表明,中、低温裂解条件(300、400、500℃)下,同温度稻壳生物炭(RC-H)比表面积显著高于稻秆生物炭(RC-S);高温裂解(600、700℃)条件下,同温度RC-S比表面积则更大.随裂解温度升高,两种原材料制备的生物炭比表面积均呈显著增大的趋势,其中稻秆在600℃下制备的RC-S比表面积最大,稻壳在700℃下制备的RC-H比表面积最大.FTIR分析结果显示,同一温度下两种材料制备的生物炭特征吸收峰基本相同,且表面基团种类大致相同,但RC-S较RC-H表面官能团更丰富,在热解过程中均形成了芳香环结构,且芳香化程度随裂解温度升高而增加.不同裂解温度下两种材料的生物炭表面官能团变化规律相似,主要表现为烷烃基随裂解温度升高而缺失,甲基(—CH3)和亚甲基(—CH2)逐渐消失,而芳香族化合物增加,芳香化程度增强.Bohem滴定结果表明,各裂解温度下RC-S的表面官能团总量和碱性官能团数量均高于RC-H,而各裂解温度下RC-S的酸性官能团含量均小于RC-H.随裂解温度升高,两种材料制备生物炭的表面官能团变化规律相似,表现为表面官能团总量均减少,酸性官能团含量降低,碱性官能团含量增加.