時(shí)間：2024-04-04 11:15:45
開(kāi)篇：寫(xiě)作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇秸稈處理方法，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
中圖分類號(hào)：S38 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20150733194
1 秸稈處理的幾種方式
1.1 焚燒法
此種方法是農(nóng)民直接將秸稈在農(nóng)田原地焚燒或者被堆積到溝邊路旁等監(jiān)管不嚴(yán)的時(shí)候再進(jìn)行焚燒。
1.2 秸稈發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)
將秸稈儲(chǔ)存，經(jīng)氨化處理后作為牛羊的飼料，既可以增加農(nóng)民收入，提高經(jīng)濟(jì)效益；又能牛糞熟化后還田，大大提高土壤的有機(jī)質(zhì)含量，反哺種植業(yè)。
1.3 秸稈氣化新能源
針對(duì)現(xiàn)在農(nóng)村秸稈利用率低的問(wèn)題，我們開(kāi)發(fā)了一項(xiàng)新的技術(shù)――秸稈氣化集中供氣技術(shù)這項(xiàng)技術(shù)的開(kāi)發(fā)不僅提高了秸稈的利用率，還能夠?yàn)檗r(nóng)村的生產(chǎn)生活提供新型能源。在農(nóng)村以自然村為單位，每村建立1個(gè)大型沼氣站，它的原料就是曾經(jīng)對(duì)氣候產(chǎn)生了很大威脅的秸稈，主要原理是把通過(guò)熱解和還原反應(yīng)把秸稈變成我們常說(shuō)的沼氣，再把這些沼氣輸送到各家各戶方便使用。沼氣的用處非常大，可以用來(lái)做飯燒水等，秸稈氣化是1種新的能源。
1.4 秸稈還田
秸稈還田現(xiàn)在比較常見(jiàn)的一種處理秸稈的方法，也是政府比較提倡的處理方法。它的好處就是一方面能有效減輕焚燒秸稈所帶來(lái)的眼中的大氣污染，另一方面讓秸稈腐爛在農(nóng)田中，能夠有效增加土壤的肥力，保持土地的可持續(xù)發(fā)展。
2 以上處理方式存在的問(wèn)題
2.1 焚燒法存在的問(wèn)題
焚燒秸稈時(shí)容易產(chǎn)生很多有害氣體，不僅污染空氣，還可能會(huì)對(duì)人體造成危害。另外，焚燒秸稈時(shí)如果沒(méi)有掌控好時(shí)機(jī)，就非常容易發(fā)生火災(zāi)，對(duì)農(nóng)民的人身財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成極大的威脅。
2.2 秸稈養(yǎng)殖存在的問(wèn)題
養(yǎng)殖戶處理能力有限。我國(guó)農(nóng)村與美國(guó)等國(guó)家的農(nóng)村不同，土地非常分散，不集中，很難開(kāi)展大規(guī)模統(tǒng)一處理。想要將這些秸稈都集中起來(lái)進(jìn)行氨化處理不容易操作，并且成本太大，不具有大規(guī)模普及的可能性。
2.3 秸稈氣化新能源存在問(wèn)題
秸稈的儲(chǔ)存，沼氣池的建立、管道的鋪設(shè)及后期維護(hù)，需要大量的資金來(lái)支撐，需要村級(jí)財(cái)政持久的良性的運(yùn)轉(zhuǎn)，而目前來(lái)看，大多數(shù)農(nóng)村沒(méi)有足夠的資金，縣鄉(xiāng)政府也沒(méi)安排專項(xiàng)資金，因此這項(xiàng)措施實(shí)施的范圍并不廣泛。
2.4 秸稈還田
秸稈還田與其他幾種方法相比，可操作性比較高，效果最好。并且從目前來(lái)看，這種方法也是使用范圍最廣的一種秸稈處理方法。但是不可否認(rèn)，這種方法也有其自身的缺點(diǎn)，如果沒(méi)有掌握好秸稈還田的方法，就很有可能影響下一季農(nóng)作物的生長(zhǎng)，對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量產(chǎn)生影響。
3 秸稈處理對(duì)策研究
3.1 嚴(yán)格禁止焚燒秸稈
秸稈焚燒這種方法只有害處，沒(méi)有好處，是一種害人不利己的方法。不僅不利己，還可能污染空氣，貽害子孫后代。所以我們嚴(yán)格禁止焚燒秸稈，要從行政和司法2方面入手解決，2手都要抓，2手都要硬，嚴(yán)厲杜絕這種行為的發(fā)生。
3.2 從政策上幫扶，做大、做強(qiáng)養(yǎng)殖專業(yè)戶
充分利用農(nóng)業(yè)的綜合開(kāi)發(fā)資金，政府加大對(duì)農(nóng)民的扶持力度，并安排專門(mén)的技術(shù)人員，對(duì)發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)的農(nóng)民進(jìn)行專業(yè)的指導(dǎo)。要加大對(duì)養(yǎng)殖農(nóng)民的支持力度，給予他們更多的政策優(yōu)惠，讓廣大農(nóng)民了解發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)的好處，做大、做強(qiáng)養(yǎng)殖專業(yè)戶。
3.3 政府提供補(bǔ)貼，保障秸稈氣化有效持續(xù)運(yùn)行
秸稈氣化作為適用于農(nóng)村的一種新型資源，它有很好的發(fā)展前景，尤其是在能源緊張的今天，我們更應(yīng)該增加對(duì)這一問(wèn)題的重視程度。雖然秸稈氣化有眾多的好處，但是它目前面臨的資金問(wèn)題也不容忽視。各級(jí)政府應(yīng)加強(qiáng)對(duì)秸稈氣化進(jìn)行資金補(bǔ)助。補(bǔ)助主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：制定補(bǔ)助政策，對(duì)相應(yīng)設(shè)施的補(bǔ)助、對(duì)設(shè)施維護(hù)的投入等都要有1個(gè)切實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)，按標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)助方能保障氣化設(shè)備等有效持久運(yùn)行；強(qiáng)化信息公開(kāi)，做好補(bǔ)助政策的公開(kāi)宣稱報(bào)道，發(fā)放告知書(shū)，對(duì)申報(bào)的補(bǔ)助資金在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行公示，接受社會(huì)各界監(jiān)督。
3.4 秸稈還田
關(guān)鍵詞：秸稈處理；焚燒；秸稈；
現(xiàn)如今秸稈已逐漸被電、氣、煤所代替，秸稈焚燒一直困擾各級(jí)政府，如何從根源上杜絕秸稈焚燒，讓農(nóng)民自覺(jué)自愿地保護(hù)環(huán)境，各地政府費(fèi)勁腦汁。焚燒秸稈已成為當(dāng)今很嚴(yán)重的一個(gè)社會(huì)問(wèn)題，每當(dāng)農(nóng)忙時(shí)會(huì)給高速公路、民航和人民生活帶來(lái)嚴(yán)重的影響。由于缺乏深加工手段，要么被焚燒要么腐爛，既造成了浪費(fèi)，又污染了環(huán)境，這與當(dāng)前所推廣的低碳農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)是背道而馳的，所以應(yīng)加快推進(jìn)秸稈綜合利用，對(duì)實(shí)現(xiàn)秸稈資源化、商品化，促進(jìn)資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)和農(nóng)民增收、應(yīng)對(duì)氣候變化等都具有十分重要的意義。如何提高秸稈的利用率并尋找出一條行之有效的措施已經(jīng)成為當(dāng)前政府亟待解決的問(wèn)題[1-3]。
1.秸稈處理的方式
目前我國(guó)農(nóng)作物秸稈處理主要有三種方式，即秸稈回田、企業(yè)回收和工業(yè)原料處理[4]。
1.1 秸稈回田
秸稈回田是當(dāng)今世界范疇內(nèi)改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，發(fā)展持續(xù)農(nóng)業(yè)的重大措施；是節(jié)本增效、發(fā)展質(zhì)量效益型農(nóng)業(yè)的重要環(huán)節(jié)；也是促進(jìn)綠色食品發(fā)展的有效手段；還是補(bǔ)充和平衡土壤養(yǎng)分，改良土壤的有效方法，是優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)田建設(shè)的基本措施之一。
目前秸稈還田有多種形式，主要可分為四大類：秸稈粉碎翻壓還田、秸稈覆蓋還田、快速腐熟還田和焚燒還田。回田利用在目前零散種植情況下，推廣起來(lái)很難。如果選擇粉碎還田，不僅耗時(shí)耗力，還要付出機(jī)械成本，且效益低下,所以在現(xiàn)有條件下，推廣秸稈還田目前難以實(shí)現(xiàn)。
1.2秸稈回收
秸稈回收是一種環(huán)保的方法，雖然國(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行秸稈回收，但效果甚微，在這一點(diǎn)上丹麥的作法可以給我們做好的參考。在丹麥，農(nóng)場(chǎng)主收獲秸稈前，先與秸稈收儲(chǔ)站進(jìn)行預(yù)約，在預(yù)定時(shí)間內(nèi)，收儲(chǔ)站準(zhǔn)備秸稈打捆、運(yùn)輸?shù)葯C(jī)械，打捆機(jī)配套的拖拉機(jī)以及其他相關(guān)機(jī)械由FYNSSTOKRER CENTER 安排解決進(jìn)行收獲。收獲加工的秸稈草捆部分運(yùn)送至收儲(chǔ)站，部分放置田間。收儲(chǔ)站的秸稈儲(chǔ)存方法獨(dú)特新穎且更具科學(xué)性，所有秸稈捆堆垛儲(chǔ)存，跺與跺之間間隔安全距離，防止秸稈跺距離過(guò)近引起火災(zāi)。主動(dòng)積極地回收田間秸稈，同時(shí)政府提供回收設(shè)備，并以較低的租賃價(jià)格出租，保證秸稈回收企業(yè)有足夠的利潤(rùn)，提高回收企業(yè)參與的積極性。
1.3 做工業(yè)原料
秸稈纖維作為一種天然纖維素纖維， 生物降解性好，可以作為工業(yè)原料，如紙漿原料、保溫材料、包裝材料、各類輕質(zhì)板材的原料， 可降解包裝緩沖材料、編織用品等，或從中提取淀粉、木糖醇、糖醛等。其中，最主要作為紙漿原料，可用于造紙纖維原料的秸稈為禾草類。還可以采用清潔生產(chǎn)工藝科學(xué)使用秸稈生產(chǎn)非木紙漿、秸稈板等，但目前實(shí)際應(yīng)用較少，作為食用菌基料的秸稈用量有限。
2.秸稈處理解決措施
2.1 加快秸稈處理相關(guān)設(shè)備的裝備[5]
秸稈處理可以帶動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，在這方面國(guó)外的秸稈處理方式可以給我們很大的啟示。目前，發(fā)達(dá)國(guó)家主要采用秸稈收集打捆機(jī)械、秸稈物料叉裝機(jī)械、林木生物質(zhì)收集和加工機(jī)械，并將其標(biāo)準(zhǔn)化，以適應(yīng)不同場(chǎng)合的使用。國(guó)家應(yīng)鼓勵(lì)大力發(fā)展秸稈處理相關(guān)機(jī)械，并采取財(cái)政補(bǔ)貼的措施來(lái)提高民間資金參與的積極性，滿足農(nóng)民最大利益化的同時(shí)，降低秸稈對(duì)環(huán)境所帶來(lái)的不利影響。
2.2 推廣生物質(zhì)發(fā)電
引進(jìn)先進(jìn)生物質(zhì)技術(shù)利用秸稈進(jìn)行生物質(zhì)發(fā)電。國(guó)家應(yīng)采取相應(yīng)技術(shù)與措施促進(jìn)發(fā)電企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造，提高發(fā)電效率減少發(fā)電污染。目前由中國(guó)龍基電力科技有限公司與北京德源投資有限公司共同合作經(jīng)營(yíng)的龍基電力有限公司，是丹麥BWE公司“超超臨界鍋爐”和“生物質(zhì)能發(fā)電”等核心技術(shù)、鍋爐設(shè)備相關(guān)技術(shù)及其更新技術(shù)進(jìn)入中國(guó)的唯一平臺(tái)。作為BWE公司在中國(guó)電力領(lǐng)域的項(xiàng)目發(fā)展公司和窗口公司，龍基電力有限公司將在中國(guó)境內(nèi)投資生產(chǎn)世界先進(jìn)的發(fā)電廠設(shè)備，逐步把BWE公司的生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)引入中國(guó)，在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)BWE公司的生物質(zhì)能發(fā)電鍋爐及全部配套設(shè)備，生物質(zhì)處理流程如圖1所示。
2.3 鼓勵(lì)企業(yè)參與
對(duì)秸稈利用企業(yè)的稅收優(yōu)惠政策由于秸稈本身的特點(diǎn)和處理工藝的限制, 秸稈綜合利用項(xiàng)目的相對(duì)效益尚偏低, 在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中難以與其他成熟工藝的大企業(yè)相抗衡。因此, 有必要對(duì)秸稈綜合利用項(xiàng)目給予一定的稅收優(yōu)惠政策, 從而提高秸稈綜合利用項(xiàng)目的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
2.4 加大引導(dǎo)力度
明確農(nóng)民和農(nóng)村集體組織在秸稈綜合利用中的任務(wù)和責(zé)任，不僅要做好宣傳，而且要做好相關(guān)的管理工作，如何提高廣大基層農(nóng)民參與的熱情成為當(dāng)前的重點(diǎn)。政府應(yīng)盡快出臺(tái)相應(yīng)的惠農(nóng)政策，考慮到農(nóng)民的利益，讓他們獲得一定的經(jīng)濟(jì)收益。
2.5 提高反芻動(dòng)物的吸收消化
充分利用秸稈來(lái)源，對(duì)緩解粗飼料資源緊張具有重要意義[6]。但是未經(jīng)加工處理的秸稈粗纖維含量大都在30%以上，粗蛋白質(zhì)3%～5%；鈣、磷含量低，導(dǎo)致其質(zhì)地粗硬，適口性差，不易消化，家畜采食量低，代謝利用率差，飼用價(jià)值不高。因此，研究反芻動(dòng)物對(duì)秸稈吸收的影響因素以及秸稈預(yù)處理方法具有重大的意義。
總之，提高秸稈的利用需要政府及所有公民的積極參與，提高自身意識(shí)，明確相關(guān)要求，不斷提高秸稈的利用率，采用生物質(zhì)發(fā)電轉(zhuǎn)換能量，鼓勵(lì)民間資金的注入，為秸稈利用注入活力。秸稈資源化利用是一個(gè)系統(tǒng)工程，不僅要做好前期論證，也要做好體系配套；不僅需要資金、技術(shù)、政策支持，也需要政府引導(dǎo)、市場(chǎng)推動(dòng)、公眾參與。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞秸稈還田；花生產(chǎn)量；土壤水分利用效率；遼西地區(qū)
遼寧省有55%的花生種植在遼西風(fēng)沙半干旱區(qū)。花生收獲時(shí)原壟被破壞，根茬很少留在耕層與地表，致使冬春季節(jié)地表大面積裸露，造成表土疏松，而同期風(fēng)多風(fēng)大，降雪、降雨稀少，造成土壤不同程度的風(fēng)蝕現(xiàn)象。因此，采取因地、因時(shí)、因作物制宜的秸稈覆蓋還田措施，可在合理保護(hù)和利用農(nóng)田的同時(shí)，為花生穩(wěn)產(chǎn)創(chuàng)造一個(gè)水、肥、氣、熱協(xié)調(diào)的土壤環(huán)境條件，這也是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要[1]。實(shí)踐證明，秸稈覆蓋能有效抑制土壤風(fēng)蝕沙化，秸稈還田則增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，改良土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤酶活性[2-4]，特別是可緩解我國(guó)土壤氮、磷、鉀比例失調(diào)的矛盾，彌補(bǔ)磷鉀不足，消除秸稈焚燒造成的大氣污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，對(duì)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義[5]。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)在遼寧省風(fēng)沙地改良利用研究所章古臺(tái)試驗(yàn)站進(jìn)行。試驗(yàn)區(qū)位于風(fēng)沙半干旱區(qū)科爾沁沙地南緣，地處北緯42°42′、東經(jīng)122°32′，海拔高度213.1 m，為典型的風(fēng)沙土，其理化性質(zhì)見(jiàn)表1。該地區(qū)的自然特點(diǎn)是風(fēng)多、風(fēng)大，全年平均風(fēng)速3.33 m/s，5 m/s起沙風(fēng)達(dá)240次。wWw.133229.CoM年降水量400～450 mm，多集中在7、8月。年蒸發(fā)量約1 600～1 800 mm，干燥度在4.0左右，屬于半干旱區(qū)。常發(fā)生春旱、伏旱，秋吊，或春旱、伏旱、秋吊交替發(fā)生。無(wú)霜期145～150 d，該地區(qū)≥10 ℃活動(dòng)積溫3 468 ℃，年平均氣溫6.82 ℃，是易旱易風(fēng)蝕典型風(fēng)沙地區(qū)。
1.2試驗(yàn)材料
果樹(shù)為仁用杏品種“超仁”，樹(shù)齡為5年。供試花生品種為阜花10號(hào)。
1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)
構(gòu)建果糧（大扁杏—花生—大扁杏）立體復(fù)合模式區(qū)，即果樹(shù)12 m行間距間作16行花生。模式區(qū)在2008年為傳統(tǒng)耕作花生，從2008年秋季花生收獲后，將玉米秸稈按不同量進(jìn)行覆蓋，2009年春季進(jìn)行旋耕還田處理。試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理，秸稈覆蓋還田量分別為：2 250 kg/hm2（處理i）；4 500 kg/hm2（處理ⅱ）；6 750 kg/hm2（處理ⅲ）；以無(wú)覆蓋、花生田裸露作為對(duì)照（ck）。果樹(shù)為南北行種植，行長(zhǎng)120 m，行距12 m。花生東西兩側(cè)距仁用杏2 m，大區(qū)處理，面積為960 m2，不另設(shè)重復(fù)。花生于5月中旬播種，行株距50 cm×12 cm，種植密度為33.33萬(wàn)株/hm2。
1.4 樣品采集與測(cè)定方法
1.4.1土樣采集。采樣深度為0～20 cm。每個(gè)處理采用s型多點(diǎn)取樣法進(jìn)行。
1.4.2測(cè)定指標(biāo)及方法。收獲后進(jìn)行考種及測(cè)產(chǎn)；播種前和收獲后采用烘干法測(cè)定0~40 cm土壤水分含量。
1.4.3計(jì)算方法。各量計(jì)算公式如下：
土壤貯水量=土層厚度×土壤容重×土壤水百分含量
土壤耗水量=播前土壤儲(chǔ)水量+總降水量+灌溉量-成熟期土壤儲(chǔ)水量
土壤水分利用效率=花生產(chǎn)量／土壤儲(chǔ)水量
1.4.4分析方法。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用軟件sas v8．0及microsoft excel 2003處理。方差分析采用spss數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的duncan新復(fù)極差分析方法，均值比較采用lsd多重比較方法。
2結(jié)果與分析
2.1不同秸稈還田量對(duì)花生農(nóng)藝性狀的影響
有關(guān)研究表明，花生產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀存在密切相關(guān)，其中花生（莢果）產(chǎn)量與飽果數(shù)、百果重、百仁重、出仁率都呈極顯著正相關(guān)，而與其主莖高、側(cè)枝長(zhǎng)呈極顯著負(fù)相關(guān)[6]。從表2可看出，各處理間主莖高、側(cè)枝長(zhǎng)差異不顯著。而對(duì)其他農(nóng)藝性狀影響較大。與ck相比，其他處理均不同程度提高了花生的總分枝數(shù)、飽果數(shù)、單株生產(chǎn)力、百果重、百仁重、出仁率，其中處理2與處理3優(yōu)勢(shì)顯著。
2.2不同秸稈還田量對(duì)花生產(chǎn)量與土壤水分利用率的影響
由表3可看出，不同秸稈還田量對(duì)花生產(chǎn)量、土壤水分利用效率的影響顯著。產(chǎn)量與土壤水分利用效率的高低順序均為處理ⅱ＞處理ⅲ＞處理i＞ck，其產(chǎn)量分別比ck高13.2%、8.4%、3.2%。處理ⅱ、ⅲ與對(duì)照產(chǎn)量差異達(dá)顯著水平（p＜0.05）。處理ⅰ、ⅱ、ⅲ的水分利用效率分別比ck高2.5%、13.1%和10.9%，差異均達(dá)到顯著水平（p＜0.05）。
3結(jié)論與討論
試驗(yàn)結(jié)果表明，秸稈覆蓋還田對(duì)花生產(chǎn)量、土壤水分利用效率的影響達(dá)到顯著水平。覆蓋量較適中，秸稈覆蓋還田不但增加了土壤有機(jī)質(zhì)，而且能擋風(fēng)遮蔭，不易被大風(fēng)吹走，防止土壤風(fēng)蝕和水土流失，減少對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的破壞，腐爛的秸稈增加的有機(jī)質(zhì)使土壤結(jié)構(gòu)變得疏松，降水入滲率高，下滲深，接納雨水多，從而提高了水分利用效率和產(chǎn)量。而當(dāng)秸稈覆蓋量為2 500 kg/hm2，花生產(chǎn)量和土壤水分利用率較低，在當(dāng)?shù)卮杭撅L(fēng)多、風(fēng)大，部分秸稈易被吹散。有關(guān)研究表明，將秸稈粉碎小于10 cm，還田后對(duì)作物出苗率影響不大。而秸稈覆蓋量過(guò)多，盡管在一定程度上提高了土壤有機(jī)質(zhì)含量及土壤微生物量碳含量，但粉碎程度不足，同時(shí)也延緩了秸稈腐爛時(shí)間，在一定程度上影響播種和出苗[7-8]，這也是秸桿還田覆蓋量大時(shí)產(chǎn)量較低的原因。加之覆蓋還田量大時(shí)工作量相對(duì)大，投入偏高，因而秸稈還田覆蓋量為4 500 kg/hm2較適宜當(dāng)?shù)亍?/p>
關(guān)鍵詞：農(nóng)作物秸稈；再利用；可持續(xù)發(fā)展
傳統(tǒng)上，農(nóng)村處理農(nóng)作物秸稈方法就是就地焚燒，桔稈焚燒產(chǎn)生的煙霧中含有大量有害物質(zhì)。長(zhǎng)期吸入，初期是咳嗽、氣短、嗓子疼、胸悶，時(shí)間長(zhǎng)了就發(fā)展成哮喘、氣管炎、肺心病、結(jié)核病等。兒童對(duì)大氣污染最敏感。有關(guān)資料表明：兒童年齡越小，大氣污染對(duì)其影響越大。在燃燒秸稈后短期內(nèi)不會(huì)造成作物收成損失，但從長(zhǎng)期來(lái)看會(huì)產(chǎn)生損失。如，焚燒一畝玉米稈相當(dāng)于損失13公斤碳銨和15公斤磷肥，現(xiàn)在成都平原已經(jīng)基本上禁止了焚燒秸稈。為此得尋找秸稈再利用的途徑。
首先，應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)農(nóng)作物秸稈的綜合利用地位與作用。農(nóng)作物光合作用產(chǎn)物一半在籽實(shí)中，另一半就在秸稈中。秸稈和籽實(shí)一樣含有豐富的有機(jī)養(yǎng)料。運(yùn)用科學(xué)發(fā)展觀，不斷深化對(duì)農(nóng)作物秸稈地位及其利用的認(rèn)識(shí)，是加快農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要問(wèn)題。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代加工技術(shù)發(fā)展，對(duì)農(nóng)作物秸稈的認(rèn)識(shí)也有所轉(zhuǎn)變，秸稈和籽實(shí)一樣都是重要農(nóng)產(chǎn)品。加強(qiáng)農(nóng)作物秸稈綜合利用，是緩解能源緊張的重要措施，是保護(hù)環(huán)境，防止環(huán)境污染的有效手段，是農(nóng)民增收致富，加快農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的捷徑。
隨著秸稈處理技術(shù)的發(fā)展，除了仍在應(yīng)用傳統(tǒng)方法時(shí)，改進(jìn)創(chuàng)新了一批新的利用方法。這些方法主要涉及能源，肥料和飼料三方面。具體有五條途徑：一是作為農(nóng)用肥料；二是作用飼料；三是作為農(nóng)村新型能源；四是作為工業(yè)原料；五是作為基料。
把秸稈作為農(nóng)用肥料，即秸稈還田。秸稈還田主要有物理、化學(xué)和生物三方面。物理方法即用秸稈還田機(jī)將秸稈壞碎，再用犁粉碎的秸稈翻入土壤層。化學(xué)方法即用特殊試劑將農(nóng)作物秸稈腐蝕分解。生物方法即培養(yǎng)發(fā)酵細(xì)菌分解有機(jī)質(zhì)。成都市雙流縣農(nóng)民用化學(xué)秸稈還田技術(shù)。使用秸稈還田技術(shù)的農(nóng)民只需要把小麥、油菜等作物的秸稈直接鋪在田面上，多方面灌水施肥，再灑上一種專門(mén)腐爛無(wú)生命纖維的腐稈靈之后，就可以直接插秧苗了。
秸稈飼料。秸稈富含纖維素、木質(zhì)素、半纖維素等有機(jī)物。作為粗級(jí)飼料，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極低，應(yīng)對(duì)其加工處理，秸稈飼料的主要加工技術(shù)主要包括：（1）直接粉碎飼喂技術(shù)；（2）飼料機(jī)械化技術(shù)；（3）秸稈微生物發(fā)酵技術(shù)；（4）秸稈氨化技術(shù)等農(nóng)作物秸稈能源。秸稈腐干燥后，隨溫度升高，物料的揮發(fā)物質(zhì)逐步析出，并在溫度下發(fā)生裂解，再與O2、C反應(yīng)，生成CO、H2、CH4、CnH2n將氣體成分，這個(gè)過(guò)程稱秸稈氣化，產(chǎn)生的氣體叫秸稈氣。秸稈氣是一種好的能源物質(zhì)。綿竹市遵道鎮(zhèn)和土門(mén)鎮(zhèn)建立的秸稈氣化站，將秸稈轉(zhuǎn)化為燃?xì)夤┚用窈娃r(nóng)民生活用能，此舉應(yīng)大力在全市推廣。秸稈能源的另一個(gè)利用是秸稈發(fā)電。農(nóng)作物發(fā)電既可緩解農(nóng)村能源緊張，又有利于保護(hù)環(huán)境。
建材輕工和紡織原料，秸稈是高效，長(zhǎng)運(yùn)的輕工紡織和建材厚料，既可部分代替磚，木等材料，還可有效保護(hù)耕地和森木資源，經(jīng)過(guò)技術(shù)方法處理加工秸稈還可制造絲和人造，生產(chǎn)糠酚，糠、酒和木糠醇，加工纖維極等。目前，河北省石家莊市已經(jīng)基本擁有秸稈-紙漿-紙產(chǎn)品，秸稈-極材-建筑材料等產(chǎn)業(yè)鏈的整體格局，并取得了好的經(jīng)濟(jì)效益。
秸稈基質(zhì)。秸稈用作食用菌基料是一項(xiàng)與食品有關(guān)的技術(shù)，農(nóng)作物秸稈是良好的食用菌基料，配合必要的培養(yǎng)基就可以生產(chǎn)食用菌。產(chǎn)菌后的剩余物還可直接用作肥料。
以上措施在德陽(yáng)少數(shù)地區(qū)已開(kāi)始實(shí)施，可以大力推廣，并進(jìn)行了實(shí)地考察和資料查閱，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，提出了針對(duì)德陽(yáng)地區(qū)農(nóng)作物秸稈焚燒污染防治新方案。
秸稈可經(jīng)過(guò)粉碎成壓榨，生產(chǎn)出培養(yǎng)液培養(yǎng)液可用于發(fā)酵工程，殘?jiān)稍俅伪贿M(jìn)行綜合利用如農(nóng)用肥料，飼料等，生產(chǎn)流程圖如圖1。秸稈含有豐富的有機(jī)質(zhì)和多種礦質(zhì)元素，提取其汁液可作為發(fā)酵工程的培養(yǎng)基，剩下的殘?jiān)?jīng)適當(dāng)處理可作為農(nóng)用肥料、飼料、建材等工農(nóng)業(yè)原料。這樣既恰當(dāng)處理了桔稈所產(chǎn)生的環(huán)境污染問(wèn)題，又實(shí)現(xiàn)了能量的多級(jí)利用。
秸稈發(fā)酵生產(chǎn)在德陽(yáng)的推廣有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：
（1）原料豐富，離原料地近。德陽(yáng)素有“西部食倉(cāng)”之美譽(yù)，秸稈生產(chǎn)量大。
（2）交通便利：108國(guó)道，成綿高速公路，四通八達(dá)的鐵路干線和通往每個(gè)村的馬路或水泥路共同組成了一個(gè)完善的交通網(wǎng)絡(luò)。
（3）科技發(fā)達(dá)，德陽(yáng)雄厚的科技實(shí)力使它具備了發(fā)展像發(fā)酵工程這樣地前沿科技領(lǐng)域行業(yè)的能力。
（4）產(chǎn)品需求量大，不管銷往外地還是本地。
（5）能量的多級(jí)利用：利用高科技手段對(duì)秸稈原料進(jìn)行了合理的分類利用，盡可能地減少了能量的浪費(fèi)。
（6）有效防止了秸稈焚燒帶來(lái)的污染。
（7）推動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，帶動(dòng)一大批相關(guān)企業(yè)的發(fā)展。
對(duì)農(nóng)作物秸稈再利用方案困難分析：
（1）對(duì)于秸稈還田，如果秸稈粉碎不充分，秸稈腐爛時(shí)間延長(zhǎng)。因此會(huì)影響下一季種值時(shí)間。未充分粉碎的秸稈會(huì)影響作物對(duì)水分，養(yǎng)料的吸收。正在腐爛的秸稈，溫度很高，可能不利于植物生長(zhǎng)。另外，被埋在土層中的秸稈會(huì)阻礙作物根系向土壤深層生長(zhǎng)。
（2）考慮到德陽(yáng)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，很多技術(shù)設(shè)備農(nóng)民并沒(méi)有購(gòu)買力，例如大型機(jī)械粉碎機(jī)。
參考文獻(xiàn)
[1]中國(guó)科技信息網(wǎng).http：//.
[2]健康網(wǎng).http：//.
廣西的優(yōu)勢(shì)農(nóng)作物有水稻、玉米、甘蔗、木薯、桑樹(shù)等，其中甘蔗、木薯、桑樹(shù)的種植面積和產(chǎn)量均居全國(guó)第一位，農(nóng)作物秸稈資源非常豐富，如能將其用作發(fā)酵床墊料，對(duì)發(fā)展發(fā)展生態(tài)養(yǎng)殖業(yè)具有重要意義。本研究通過(guò)進(jìn)行廣西優(yōu)勢(shì)農(nóng)作物（水稻、玉米、甘蔗、木薯、桑樹(shù)）秸稈替代50%鋸木屑的養(yǎng)豬發(fā)酵床試驗(yàn)，4個(gè)月后計(jì)算豬的平均日增重和料肉比，并對(duì)發(fā)酵床的溫度、水分及N、P、K等養(yǎng)分含量和豬舍H2S、NH3濃度進(jìn)行比較分析，以期為各種農(nóng)作物秸稈替代鋸木屑用作養(yǎng)豬發(fā)酵床墊料的實(shí)際生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。1材料與方法1.1試驗(yàn)材料發(fā)酵床墊料用的鋸木屑從木材加工廠購(gòu)置；農(nóng)作物（水稻、玉米、甘蔗、木薯、桑樹(shù)）秸稈在田間直接收集，曬干后自行加工粉碎。活力發(fā)酵床復(fù)合劑由宜春強(qiáng)微生物科技有限公司生產(chǎn)提供；后備母豬（長(zhǎng)白×大約克）180頭，體重(15±2)kg。儀器設(shè)備主要有：電爐、馬福爐、銀坩堝、凱氏瓶、定N蒸餾器、滴定管（半微量）、分光光度計(jì)、火焰光度計(jì)、溫度計(jì)、H2S分析儀HL-204及NH3測(cè)定儀S-450。1.2試驗(yàn)方法試驗(yàn)于2011年7—11月在廣西助農(nóng)畜牧科技有限公司發(fā)酵床養(yǎng)殖示范農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行，共120天。根據(jù)活力發(fā)酵床制作方法，按每20m2添加400g菌種+20kg玉米粉+適量清潔水制作發(fā)酵床。試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理，每處理3個(gè)欄舍，每欄飼養(yǎng)10頭后備母豬。發(fā)酵床墊料組成為：處理1(CK)為100%鋸木屑，處理2為50%鋸木屑+50%水稻秸稈粉，處理3為50%鋸木屑+50%玉米秸稈粉，處理4為50%鋸木屑+50%木薯秸稈粉，處理5為50%鋸木屑+50%甘蔗秸稈粉，處理6為50%鋸木屑+50%桑樹(shù)秸稈粉。根據(jù)飼養(yǎng)管理規(guī)程進(jìn)行發(fā)酵床飼養(yǎng)和管理，使用自動(dòng)供料系統(tǒng)和自由飲水，每天翻松墊料1次。1.3測(cè)定項(xiàng)目及方法試驗(yàn)過(guò)程中分別記錄各處理豬的始重和末重，計(jì)算平均日增重和料肉比。并在墊料使用4個(gè)月后，于2011年11月9—13日每天10:30左右在發(fā)酵床的對(duì)角線兩角和中心測(cè)量墊料20cm處的溫度及墊料水分含量，連續(xù)測(cè)試5天；總氮采用半微量法凱氏定氮法[7]；磷和鉀的測(cè)定分別參照GB/T6437—2002[8]和GB/T6682—1992[8]。2011年11月14—20日每天9:30左右在豬舍內(nèi)同一平面取5點(diǎn)（地面垂直距離0.6m）測(cè)定H2S和NH3。1.4統(tǒng)計(jì)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel2003和SAS軟件進(jìn)行方差和Duncan′s多重比較分析。
可以看出，相對(duì)于處理1(CK)，其他處理的日增重均有所下降，料肉比則均有所增加，但差異不顯著(P>0.05)，其中處理6和處理5的豬增重效果與處理1較接近。說(shuō)明以廣西優(yōu)勢(shì)農(nóng)作物（水稻、玉米、甘蔗、木薯、桑樹(shù)）秸稈替代鋸屑用作養(yǎng)豬發(fā)酵床墊料是可行的，且以桑樹(shù)秸稈粉和甘蔗秸稈粉的效果較佳。2.2不同墊料發(fā)酵床溫度與濕度的測(cè)定結(jié)果墊料使用4個(gè)月后，各處理養(yǎng)豬發(fā)酵床墊料的溫度、水分測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖1~2。由圖1可知，6個(gè)處理的墊料溫度變化基本一致，各處理間的差異不顯著，說(shuō)明發(fā)酵床墊料發(fā)熱不受墊料組成影響。但在濕度方面有較大差異，除了處理6的墊料濕度與處理1(CK)的相近外，其他處理則顯著或極顯著高于處理1（圖略），說(shuō)明發(fā)酵床的墊料組成對(duì)后期墊料的濕度有較大影響。2.3不同墊料發(fā)酵床墊料N、P、K的測(cè)定結(jié)果各處理發(fā)酵床墊料中N、P、K含量測(cè)定結(jié)果。由表2可以看出，除了處理6的3項(xiàng)指標(biāo)整體水平與處理1(CK)的較相近外，其他處理的3項(xiàng)指標(biāo)中均有個(gè)別指標(biāo)明顯高于或低于處理1，說(shuō)明桑樹(shù)秸稈粉較其他秸稈粉更適于代替鋸木屑而用于養(yǎng)豬發(fā)酵床。2.4不同墊料發(fā)酵床豬舍有害氣體(H2S、NH3)的測(cè)定結(jié)果各處理發(fā)酵床豬舍H2S、NH3測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖3~4。由圖3~4可以看出，豬舍H2S、NH3濃度均低于《中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量無(wú)公害畜禽肉產(chǎn)地環(huán)境的要求（豬舍H2S濃度≤10mg/m3、NH3濃度≤25mg/m3）。在H2S方面，除了處理2的變化趨勢(shì)波動(dòng)較大以外，其他4個(gè)試驗(yàn)組的變化趨勢(shì)相對(duì)較平穩(wěn)，其中處理4和處理6最接近；在NH3方面，除了處理6的NH3濃度與處理1相近外，其他處理均遠(yuǎn)高于處理1，進(jìn)一步說(shuō)明桑樹(shù)秸稈粉較其他秸稈粉更適于代替鋸屑而用于養(yǎng)豬發(fā)酵床。
廣西的優(yōu)勢(shì)農(nóng)作物有水稻、玉米、甘蔗、木薯、桑樹(shù)等，其中甘蔗、木薯、桑樹(shù)的面積和產(chǎn)量均居全國(guó)第一位，開(kāi)發(fā)這些農(nóng)作物秸稈用作發(fā)酵床墊料，利用發(fā)酵床技術(shù)把種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，將農(nóng)作物秸稈和畜禽排泄物發(fā)酵后資源化利用，對(duì)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)農(nóng)業(yè)、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。發(fā)酵床墊料選擇的原則應(yīng)是吸水強(qiáng)、在太陽(yáng)下易干燥以及來(lái)源經(jīng)濟(jì)[9-10,15]。目前已有用水稻[11]、玉米[12]、小麥等農(nóng)作物秸稈代替部分鋸木屑作養(yǎng)豬發(fā)酵床墊料的研究報(bào)道，并認(rèn)為稻草秸稈的添加量宜控制在5%~20%，而玉米秸稈以添加比例為30%的效果最佳。本研究在此基礎(chǔ)上，選用最具廣西特色的不同農(nóng)作物秸稈替代50%鋸木屑作養(yǎng)豬發(fā)酵床墊料，4個(gè)月后計(jì)算豬平均日增重和料肉比，發(fā)現(xiàn)以各種農(nóng)作物（水稻、玉米、甘蔗、木薯、桑樹(shù)）秸稈替代鋸木屑用作養(yǎng)豬發(fā)酵床墊料是可行的，其中以桑樹(shù)秸稈粉和甘蔗秸稈粉的效果較佳；而對(duì)發(fā)酵床墊料的濕度、溫度、N、P、K含量以及豬舍H2S、NH3濃度進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明：使用稻秸稈粉末替代50%鋸木屑作發(fā)酵床墊料養(yǎng)豬，試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)酵床墊料溫度、豬舍環(huán)境H2S濃度差異不顯著，但在發(fā)酵床墊料濕度、N、P、K含量及豬舍NH3濃度方面檢測(cè)結(jié)果差異顯著，說(shuō)明稻秸稈粉末做發(fā)酵床墊料容易腐化，不適宜過(guò)多添加到發(fā)酵床墊料中；玉米秸稈、木薯秸稈粉末替代50%鋸木屑作發(fā)酵床墊料養(yǎng)豬，在發(fā)酵床墊料溫度、豬舍環(huán)境H2S濃度及N、K含量影響不顯著，發(fā)酵床墊料濕度、NH3濃度及P含量方面差異極顯著，表明玉米秸稈、木薯秸稈在替代部分鋸木屑添加到發(fā)酵床墊料中，使用量應(yīng)該少于50%；甘蔗秸稈替代50%鋸木屑作發(fā)酵床墊料養(yǎng)豬，發(fā)酵床墊料濕度、N、P、K含量及豬舍NH3濃度方面檢測(cè)結(jié)果差異顯著，說(shuō)明甘蔗秸稈不適宜過(guò)多添加到發(fā)酵床墊料中；桑樹(shù)秸稈粉末替代50%鋸木屑作發(fā)酵床墊料，與對(duì)照處理各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)的差異不顯著，說(shuō)明桑樹(shù)秸稈粉末替代50%鋸木屑作發(fā)酵床墊料是可行的。綜上所述，桑樹(shù)秸稈粉末替代50%鋸木屑作發(fā)酵床墊料是可行的，而水稻、玉米、木薯、甘蔗等農(nóng)作物秸稈作發(fā)酵床墊料的比例均不適宜超過(guò)50%，但其理想替代比例應(yīng)進(jìn)一步探討確定。
作者：俸祥仁 蘭宗寶 蔣愛(ài)國(guó) 張?chǎng)?單位：廣西百朋種畜場(chǎng) 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技信息研究所 廣西助農(nóng)畜牧科技有限公司
關(guān)鍵詞:農(nóng)作物秸稈;建材;膠黏劑
我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),據(jù)統(tǒng)計(jì),每年大約生產(chǎn)7億t左右農(nóng)作物秸稈。農(nóng)民傳統(tǒng)的處理秸稈方法是就地焚燒,這不僅浪費(fèi)了寶貴的生物資源,而且嚴(yán)重污染了環(huán)境。如何利用秸桿變廢為寶已經(jīng)成為我國(guó)亟待解決的問(wèn)題,也是我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一項(xiàng)重要內(nèi)容。
目前,國(guó)內(nèi)外主要將秸稈利用在以下幾個(gè)方面:通過(guò)氣化、液化、炭化或直接燃燒的方式,開(kāi)發(fā)秸稈的能源利用價(jià)值;通過(guò)將秸稈直接還田或堆漚還田等方法,將秸稈用作肥料;利用青貯技術(shù)、氨化處理技術(shù),將秸稈用作飼料;還有的將秸稈深加工,用秸稈生產(chǎn)裂化油、酒精、氫氣、單細(xì)胞蛋白、木糖醇等材料。
下面主要介紹一下農(nóng)作物秸稈在建材工業(yè)中的應(yīng)用情況。根據(jù)秸稈的固結(jié)方式,可分為使用膠黏劑固結(jié)和不用(或很少用)膠黏劑固結(jié)兩種方式。
1 不用膠黏劑或很少用膠黏劑
這種方式主要是通過(guò)機(jī)械擠壓,將秸稈捆扎在一起使用,或單純將秸稈用作填充料,填充到封閉環(huán)境中,不進(jìn)行粘合處理。
張琳琳等[1]介紹了歐美等國(guó)家發(fā)展秸稈砌塊的情況,這種砌塊經(jīng)機(jī)械擠壓后,用繩索捆扎在一起。可利用的秸稈是脫谷后谷物干燥的稈莖,如小麥、黑麥、大麥、燕麥或纖維作物如亞麻、大麻等。秸稈砌塊可分為大、中、小三種基本尺寸。小型砌塊通常為(32-35)cm×50cm×(50-120)cm,密度為(80-120)kg/m3,用兩根細(xì)繩捆扎在一起;中型砌塊尺寸為50cm×80cm×(70-240)cm;大型砌塊的尺寸為70cm×120cm×(100-300)cm(可以更大),密度為(180-200)kg/m3。這種秸稈砌塊的能耗為14MJ/m3,秸稈砌塊建筑為低耗能房屋,耗電量為15kwh/m2,墻體密度為90kg/m3。
羅吉祥[5]研制了一種鋼結(jié)構(gòu)墻板,用鋼結(jié)構(gòu)建筑專用三防板,根據(jù)不同要求制成雙層或多層板,在層間填充農(nóng)作物秸稈,起保溫隔熱的作用。這種墻板不燃燒,防火性能好,強(qiáng)度高,韌性好,容重輕(墻體22-25kg/m2),施工方便快捷。
2 用膠黏劑將秸稈粘結(jié)成整體材料
常用的膠黏劑有水泥、氯氧鎂水泥、尿醛樹(shù)脂、異氰酸酯等粘結(jié)劑。
陳永生[10]將秸稈制作成建筑板材。先將曬干的植物秸稈在破碎機(jī)上破碎,投入噴淋機(jī)中,噴上水泥或尿醛樹(shù)脂等粘合劑,制成芯板,再在芯板兩面鋪設(shè)噴涂1cm厚的增強(qiáng)纖維水泥砂漿,制成植物秸稈碎料粘合芯板,再在其四周配上型鋼框架。使用時(shí),相互焊接相連,拼接成建筑所需板塊。這種板塊結(jié)構(gòu)新穎、設(shè)計(jì)獨(dú)特,其強(qiáng)度、隔音性、阻燃性、保溫性以及硬度、防滲性、抗老化性均可與磚瓦、木材相比美,節(jié)省水泥、鋼材,提高建筑物整體強(qiáng)度,增加了抗風(fēng)能力以及抗地震能力,另一方面,又充分發(fā)揮了農(nóng)村大量廢棄農(nóng)作物的應(yīng)用價(jià)值,保護(hù)了自然環(huán)境。
姜?dú)g[9]通過(guò)對(duì)農(nóng)村豐富的農(nóng)作物秸稈資源分析研究,利用地區(qū)特點(diǎn)開(kāi)發(fā)出了稻草纖維水泥基泡沫保溫墻體材料。利用明膠乳液對(duì)稻草纖維表面進(jìn)行浸漬處理,減少纖維的吸水率,增強(qiáng)纖維的強(qiáng)度,使成型后的水泥基材料具有優(yōu)良的力學(xué)性能和耐久性能。
孫玉寬[8]研究了一種主要利用秸桿制作建筑材料的方法。利用氯氧鎂水泥將農(nóng)作物秸稈進(jìn)行粘結(jié),再用玻璃纖維網(wǎng)格布增強(qiáng),可制成如輕質(zhì)隔墻板、天花板、墻裙板、三防板、羅馬柱、門(mén)窗套等建筑材料。這種方法秸稈利用率高,成本低,工藝簡(jiǎn)單,制成品的各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
熊漢國(guó)等[7]利用納米二氧化硅將油菜秸稈改性處理后,以高密度聚乙烯為增強(qiáng)劑,以氯化聚乙烯、三元乙丙橡膠作為增韌劑,采用擠出工藝,生產(chǎn)加工一種裝飾材料。由于采用納米二氧化硅對(duì)油菜秸稈進(jìn)行表面處理,使得秸稈與高分子材料的結(jié)合更加緊密,生產(chǎn)的裝飾材料性能更加穩(wěn)定。
王博等[6]研制了一種秸稈-聚苯乙烯復(fù)合保溫板。先將玉米秸稈自然晾干,粉碎至5-10mm,與聚苯乙烯原料混合,在型材模具中發(fā)泡,使秸稈、聚苯乙烯顆粒相互粘結(jié)在一起,得到輕質(zhì)建筑節(jié)能保溫板。這種板材工藝簡(jiǎn)單,原料易得,成本低,質(zhì)量輕,保溫效果好。
李淑艷等[2]用氯氧鎂水泥和植物秸稈研制了一種輕型墻體材料―秸稈鎂質(zhì)水泥輕質(zhì)條板。這種條板主要適用于各類工業(yè)與民用建筑中,特別適用于框架結(jié)構(gòu)建筑的非承重內(nèi)隔墻。
于占來(lái)等[3]以玉米秸稈為原料,以異氰酸酯為膠黏劑,制作了一種建筑裝飾板。將玉米秸稈自然干燥粉碎后,采用噴膠法噴涂異氰酸酯,經(jīng)高溫固化壓制成型,制得玉米秸刨花板,可替代現(xiàn)有的木材人造板(刨花板、纖維板、膠合板等),用于建筑裝飾、家具制造和工業(yè)包裝等。這一方面可以使農(nóng)業(yè)廢棄物合理利用,另一方面,可以節(jié)省大量木材,可減少樹(shù)木的采伐量,以保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
冉染[4]將秸稈晾干粉碎,用異氰酸酯膠黏劑,經(jīng)壓制工藝,制成了秸稈瓦,為秸稈原料的開(kāi)發(fā)利用開(kāi)辟了新的領(lǐng)域,節(jié)約了土地資源,減少了建筑垃圾,同時(shí)豐富了瓦的品種。
河南、四川等廠家以秸稈和工業(yè)廢渣為主要原料,生產(chǎn)出硅鈣秸稈輕質(zhì)墻板,可替代木材、石膏、玻璃鋼等其它建材,廣泛應(yīng)用于建筑物的內(nèi)墻設(shè)置。
3 結(jié)語(yǔ)
將農(nóng)作物秸稈預(yù)處理后深加工,可以開(kāi)發(fā)出秸稈的更多用途。秸稈原料具有廣泛性,我國(guó)農(nóng)作物種植的范圍極大,可以涵蓋我國(guó)各個(gè)溫區(qū)、產(chǎn)區(qū),大力開(kāi)發(fā)秸稈在建材工業(yè)中的應(yīng)用,具有非常好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。
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關(guān)鍵詞：玉米秸稈；危害；整地方法
中圖分類號(hào)：S513 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20160333030
玉米秸稈含有豐富的營(yíng)養(yǎng)和可利用的化學(xué)成分，長(zhǎng)期以來(lái)，玉米秸稈就是牲畜的主要粗飼料及農(nóng)家生活燃料。當(dāng)前，秸稈燒荒屢禁不止，不僅給人民生活帶來(lái)危害，也浪費(fèi)了大量的秸稈資源。
1 秸稈燒荒的危害性
1.1 破壞土壤結(jié)構(gòu)
焚燒秸稈使地表有益菌群遭到破壞，需要1～2a才能恢復(fù)，造成土壤板結(jié)，涵水、保肥能力下降，對(duì)糧食生產(chǎn)不利。焚燒不僅使氮和氧都燒掉了，留下了炭黑和重金屬，而且對(duì)大氣也有污染，加速溫室效應(yīng)；對(duì)土壤也有些污染，提高了重金屬含量；焚燒后留下的磷鉀對(duì)土壤磷鉀庫(kù)有一定增加，造成土壤元素含量不平衡。
1.2 污染生活環(huán)境
大量集中焚燒秸稈會(huì)造成空氣中CO2及CO、可吸入顆粒等有害物質(zhì)增加，刺激眼
睛和呼吸道黏膜，損害人體健康。影響視野、危害視力、煙塵嗆鼻，讓人呼吸困難，這是老百姓對(duì)秸稈燒荒害處的最直接體會(huì)。受秸稈干濕程度、秸稈燃燒狀況、地區(qū)空氣濕度及風(fēng)力大小等多種因素影響，焚燒秸稈煙塵成份并不固定，雖然現(xiàn)在環(huán)保部門(mén)還沒(méi)有具體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，但每年秋季秸稈燒荒產(chǎn)生的CO2及CO、可吸入顆粒等有害物質(zhì)絕非小數(shù)。“秸稈焚燒”和燃煤煙氣造成的污染，困擾全國(guó)大氣環(huán)境的污染問(wèn)題。
2 處理玉米秸稈和對(duì)玉米茬的整地
2.1 調(diào)整玉米種植面積
本地種植玉米的收獲期較晚，而且每年本地收獲到封凍的時(shí)間比較短，給整地帶來(lái)困難，加之秸稈綜合利用后續(xù)的問(wèn)題沒(méi)有解決，通過(guò)調(diào)研和討論認(rèn)為應(yīng)適當(dāng)壓縮玉米的種植面積，種植比例應(yīng)在全場(chǎng)播種總面積的50%之間比較合適。
2.2 玉米獲后也可以采取以下幾種方法
2.2.1 采取耙地、聯(lián)合整地、耙地的方法進(jìn)行處理
先使用100～130馬力的拖拉機(jī)進(jìn)行表面秸稈還田作業(yè)，再用200馬力拖拉機(jī)進(jìn)行耙1遍，再用聯(lián)合整地機(jī)作業(yè)1遍，后續(xù)進(jìn)行常規(guī)作業(yè)。
2.2.2 采取翻地作業(yè)方式
先使用100～130馬力的拖拉機(jī)進(jìn)行表面秸稈還田作業(yè)，之后使用200馬力拖拉機(jī)配套進(jìn)口五鏵犁進(jìn)行翻地作業(yè)1遍，再進(jìn)行耙地常規(guī)作業(yè)。
2.2.3 采取旋耕、耙地、聯(lián)合整地、耙地方式
先進(jìn)行秸稈還田，再用旋耕機(jī)旋耕深度要達(dá)到18cm，再進(jìn)行聯(lián)合整地、重耙作業(yè)。
2.2.4 采取秸稈收集、打包處理的方式
使用進(jìn)口滅茬聚攏機(jī)進(jìn)行秸稈聚攏，再用進(jìn)口大型打包機(jī)進(jìn)行秸稈的處理，但是這種處理方式受限于拉走外賣，必須先有生物質(zhì)電廠，而且要有合同才能進(jìn)行運(yùn)行。
以上的幾種方法能否達(dá)到預(yù)期效果還得進(jìn)行實(shí)際試驗(yàn)才能定論。
2.3 農(nóng)場(chǎng)研討統(tǒng)一不建議使用翻地，原因是在成本上
翻地耗油相對(duì)要高，成本上比深松每667m2多出4～5元，就目前看還沒(méi)有作業(yè)補(bǔ)貼；機(jī)具投入太高，不利于成本回收。一臺(tái)進(jìn)口5鏵翻轉(zhuǎn)大犁需要25萬(wàn)元，補(bǔ)貼后20萬(wàn)元，每臺(tái)翻地133.33hm2，收入6萬(wàn)元，按50%利潤(rùn)計(jì)算需要6～7a收回購(gòu)置機(jī)具款。380馬力配套的翻轉(zhuǎn)大犁需要65萬(wàn)元，補(bǔ)后45萬(wàn)元，開(kāi)始就參加作業(yè)能完成466.67 hm2左右，收入21萬(wàn)，按50%利潤(rùn)計(jì)算需要5a左右收回購(gòu)置機(jī)具款。
3 大力推進(jìn)秸稈綜合利用和開(kāi)發(fā)
如周邊有建設(shè)好的生物質(zhì)電廠，可采取與生物質(zhì)電廠合作，最好是電廠購(gòu)進(jìn)一部分機(jī)械采取打包進(jìn)行消化秸稈，還可增收；目前問(wèn)題是這種機(jī)具設(shè)備農(nóng)場(chǎng)在2013年秋季進(jìn)行試驗(yàn)過(guò)，效果很好，但是秸稈還田聚攏機(jī)需要25萬(wàn)元，打包機(jī)需要50萬(wàn)元，補(bǔ)后2種需要50萬(wàn)元，機(jī)具作業(yè)單一，一旦電廠不要幾乎無(wú)用武之地，因此用戶不會(huì)購(gòu)買。另外需要與生物質(zhì)電廠首先洽談好收購(gòu)合同才能進(jìn)行實(shí)施，不應(yīng)是處理的首選方式。
4 適量增加農(nóng)機(jī)具裝備的更新
由于玉米秸稈禁燒后，玉米秸稈產(chǎn)生量比較大，現(xiàn)有的機(jī)械都是燒后進(jìn)行配套的，因此還要根據(jù)實(shí)際需要引進(jìn)機(jī)械，通過(guò)共同探討遜克農(nóng)場(chǎng)認(rèn)為應(yīng)適當(dāng)增加秸稈處理的機(jī)械：
4.1 為取得良好的地上滅茬的效果
農(nóng)場(chǎng)計(jì)劃利用2a時(shí)間將原有的90馬力以下的拖拉機(jī)更新為100～120馬力。遜克農(nóng)場(chǎng)需要購(gòu)進(jìn)100臺(tái)，預(yù)計(jì)投資2500萬(wàn)元。旋耕機(jī)170臺(tái)，預(yù)計(jì)投資255萬(wàn)元。
4.2 大馬力拖拉機(jī)及聯(lián)合整地機(jī)
按照每0.133萬(wàn)hm2地玉米面積新增一套，要在450馬力以上。預(yù)計(jì)購(gòu)入500馬力拖拉機(jī)及配套聯(lián)合整地機(jī)4臺(tái)，預(yù)計(jì)投資840萬(wàn)元。
4.3 按照玉米
面積的20%增加翻地機(jī)械，預(yù)計(jì)購(gòu)入翻地犁26臺(tái)，預(yù)計(jì)投資730萬(wàn)元。以上需要4325萬(wàn)元，按照總局預(yù)計(jì)能得到補(bǔ)貼920萬(wàn)元，只占21.3%。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)地點(diǎn)本試驗(yàn)于2009年11月—2010年10月在江蘇省無(wú)錫市安鎮(zhèn)太湖水稻示范園實(shí)驗(yàn)田(31°37’N，120°28’E)中進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)田土壤類型為黃泥土，年降水量1100~1200mm，年平均溫度約16℃，年日照時(shí)間>2000h，年無(wú)霜天數(shù)>230d，耕作方式為水稻、冬小麥輪作。土壤基本理化性質(zhì)為：w(總氮)=2.8
1.2供試材料選擇地力相對(duì)一致的平整試驗(yàn)田15塊，每塊田面積在1000m2左右，每塊田都有獨(dú)立的灌排水溝。小麥季農(nóng)田排水口和排水溝底部處于同一水平面，低于田面10~15cm；水稻季每次灌水單位面積的灌水量大致相當(dāng)，農(nóng)田排水口采用約5cm高的平水口，讓徑流自由發(fā)生，每塊田四周有寬約50cm的土埂。當(dāng)有地表徑流發(fā)生時(shí)，在徑流的前、中、后前分別取水樣8~10次，將它們混合帶到實(shí)驗(yàn)室測(cè)定。第一季作物小麥，試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)組合處理為：A.稻草不還田，常規(guī)施肥量，m(小麥基肥)∶m(拔節(jié)肥)∶m(穗肥)=6∶1∶3；旋耕；B.稻草全量還田，常規(guī)施肥量，m(小麥基肥)∶1.3測(cè)定內(nèi)容與方法
1.3.1地表徑流流量和水體氮、磷、鉀含量小麥和水稻季每次降雨，當(dāng)農(nóng)田發(fā)生地表徑流時(shí)，通過(guò)明渠流量計(jì)測(cè)定徑流流量，并采集各小區(qū)水體樣品，隨即帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定水中氮、磷、鉀質(zhì)量濃度[14]。全氮：硫酸鉀于120℃高溫消煮30min，經(jīng)預(yù)處理后將全氮轉(zhuǎn)為硝態(tài)氮，然后用紫外分光光度法；全磷：紫外消解鉬藍(lán)比色法；全鉀：火焰光度計(jì)法。
1.3.2土壤速效氮、速效磷、速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)在水稻成熟期，各小區(qū)取有代表性0~20cm深度的土樣，將樣品風(fēng)干、研磨、過(guò)篩，測(cè)定土壤速效氮、速效磷、速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)。土壤硝態(tài)氮2mol•L-1KCl浸提-紫外分光光度法；銨態(tài)氮采用2mol•L-1KCl浸提-靛酚藍(lán)比色法；速效磷用0.5mol•L-1NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法測(cè)定；速效鉀采用NH4OAc浸提-火焰光度法測(cè)定。
1.3.3作物產(chǎn)量在小麥和水稻成熟期，每小區(qū)采用五點(diǎn)取樣法測(cè)定小麥和水稻的產(chǎn)量。1.4統(tǒng)計(jì)分析方法采用SPSS13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，作圖采用Excel作圖軟件。各處理的比較采用最小顯著差數(shù)(LSD)法，凡超過(guò)LSD0.05(或LSD0.01）水平的視為顯著（或極顯著）。
2結(jié)果與分析
2.1稻麥兩熟制農(nóng)田周年地表徑流水量在農(nóng)田排水口安裝明渠流量計(jì)，測(cè)定地表徑流水量。稻麥兩熟制農(nóng)田周年地表徑流水量變化趨勢(shì)如圖1所示。由圖1可知，(1)本研究稻麥兩熟制農(nóng)田周年共發(fā)生地表徑流20次，總地表徑流水量為6.4×106kg•hm-2；(2)其中小麥季發(fā)生地表徑流11次，地表徑流水量為2.1×106kg•hm-2；(3)水稻季發(fā)生地表徑流9次，地表徑流水量為4.3×106kg•hm-2。從全年來(lái)看，農(nóng)田地表徑流水量峰值出現(xiàn)在8月中旬，達(dá)到9.6×105kg•hm-2，這與本年度8月中旬試驗(yàn)地降雨量大有關(guān)。2.2不同處理對(duì)稻麥兩熟制農(nóng)田周年地表徑流氮、磷、鉀流失量的影響
2.2.1不同處理對(duì)稻麥兩熟制農(nóng)田周年地表徑流總氮流失量的影響不同處理稻麥兩熟制農(nóng)田周年地表徑流總氮流失量如圖2所示。由圖2可知，（1）小麥季不同處理總氮流失量由高到低依次為少免耕、常規(guī)處理、肥料運(yùn)籌、秸稈還田和秸稈還田減肥；水稻季不同處理總氮流失量由高到低依次為少免耕、肥料運(yùn)籌、常規(guī)處理、秸稈還田和秸稈還田減肥。（2）不同處理稻麥兩熟制農(nóng)田周年總氮流失量由高到低依次為少免耕、常規(guī)處理、肥料運(yùn)籌、秸稈還田和秸稈還田減肥，分別為31.9、30.6、30.3、28.2和26.5kg•hm-2。較常規(guī)處理，少免耕、肥料運(yùn)籌、秸稈還田和秸稈還田減肥處理周年地表徑流總氮流失量變化幅度依次為4.5%、-1.0%、-7.7%和-12.2%。處理之間的差異達(dá)到顯著水平。（3）研究結(jié)果還表明，水稻季流失總氮占稻麥兩熟制農(nóng)田周年流失總氮的61.5%。
2.2.2不同處理對(duì)稻麥兩熟制農(nóng)田周年地表徑流總磷流失量的影響不同處理稻麥兩熟制農(nóng)田周年地表徑流總磷流失量如圖3所示。由圖3可知，（1）小麥季不同處理總磷流失量由高到低依次為少免耕、常規(guī)處理、肥料運(yùn)籌、秸稈還田和秸稈還田減肥；水稻季不同處理總磷流失量由高到低依次為少免耕、肥料運(yùn)籌、常規(guī)處理、秸稈還田和秸稈還田減肥。（2）不同處理稻麥兩熟制農(nóng)田周年總磷流失量由高到低依次為少免耕、肥料運(yùn)籌、常規(guī)處理、秸稈還田和秸稈還田減肥，分別為1.3、1.3、1.2、1.1和1.0kg•hm-2。較常規(guī)處理，少免耕、肥料運(yùn)籌、秸稈還田和秸稈還田減肥處理周年地表徑流總磷流失量變化幅度依次為3.4%、-1.3%、-8.0%和-17.0%。處理之間的差異達(dá)到顯著水平。（3）研究結(jié)果還表明，水稻季流失總磷占稻麥兩熟制農(nóng)田周年流失總磷的44.0%。
2.2.3不同處理對(duì)稻麥兩熟制農(nóng)田周年地表徑流鉀流失量的影響不同處理稻麥兩熟制農(nóng)田周年地表徑流鉀流失量如圖4所示。由圖4可知，（1）小麥季不同處理鉀流失量由高到低依次為少免耕、常規(guī)處理、肥料運(yùn)籌、秸稈還田和秸稈還田減肥；水稻季不同處理鉀流失量由高到低依次為少免耕、常規(guī)處理、肥料運(yùn)籌、秸稈還田和秸稈還田減肥，與小麥季不同處理鉀流失量的多少順序一致；（2）不同處理稻麥兩熟制農(nóng)田周年鉀流失量由高到低依次為少免耕、常規(guī)處理、肥料運(yùn)籌、秸稈還田和秸稈還田減肥，分別為15.5、14.9、14.6、13.9和13.1kg•hm-2。較常規(guī)處理，少免耕、肥料運(yùn)籌、秸稈還田和秸稈還田減肥處理周年地表徑流鉀流失量變化幅度依次為4.2%、-2.3%、-6.9%和-11.9%。處理之間的差異達(dá)到顯著水平。（3）研究結(jié)果還表明，水稻季流失鉀占稻麥兩熟制農(nóng)田周年流失總鉀的73.3%。
2.3不同處理對(duì)稻麥兩熟制農(nóng)田地表徑流氮、磷、鉀流失率的影響不同處理稻麥兩熟制農(nóng)田周年地表徑流氮、磷、鉀流失率如表1所示。由表1可知，（1）小麥季不同處理總氮和鉀流失率由高到低依次為秸稈還田減肥、少免耕、常規(guī)處理、肥料運(yùn)籌和秸稈還田；總磷流失率由高到低依次為肥料運(yùn)籌、少免耕、秸稈還田減肥、常規(guī)處理和秸稈還田；（2）水稻季不同處理總氮流失率由高到低依次為秸稈還田減肥、少免耕、肥料運(yùn)籌、常規(guī)處理和秸稈還田；總磷和鉀流失率由高到低依次為秸稈還田減肥、少耕、常規(guī)處理、肥料運(yùn)籌和秸稈還田；（3）不同處理稻麥兩熟制農(nóng)田周年總氮流失率由高到低依次為秸稈還田減肥、少免耕、常規(guī)處理、肥料運(yùn)籌和秸稈還田；總磷和鉀流失率由高到低依次為秸稈還田減肥、少免耕、肥料運(yùn)籌、常規(guī)處理和秸稈還田處理間的差異多達(dá)到顯著水平；（4）稻麥兩熟制農(nóng)田周年平均地表徑流總鉀流失率>總氮流失率>氮流失率。說(shuō)明秸稈還田使稻麥兩熟制農(nóng)田周年地表徑流氮、氮、鉀流失率顯著降低。
2.4不同處理對(duì)水稻成熟期土壤速效養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響不同處理對(duì)水稻成熟期土壤速效養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響如表2所示。由表2可知，（1）在水稻成熟期秸稈還田處理土壤速效氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著大于其他處理，較常規(guī)處理增加13.6%；（2）除秸稈還田減肥處理外，在水稻成熟期秸稈還田處理土壤速效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著大于其他處理，較常規(guī)處理增加15.7%；（3）在水稻成熟期秸稈還田處理土壤速效鉀含量顯著大于其他處理，較常規(guī)處理增加13.9%說(shuō)明秸稈還田能夠培肥地力，增加土壤速效養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
2.5不同處理對(duì)稻麥產(chǎn)量的影響不同處理對(duì)稻麥兩熟制農(nóng)田小麥和水稻產(chǎn)量的影響如圖5所示。由圖5可知，（1）在其他條件相同的情況下，實(shí)施稻草還田的B處理小麥產(chǎn)量略低于常規(guī)處理的A處理，單位面積小麥產(chǎn)量降低2.6%，處理間的差異未達(dá)顯著水平；（2）在其它條件相同的情況下，實(shí)施麥秸還田的B處理水稻產(chǎn)量明顯高于常規(guī)處理的A處理，單位面積水稻產(chǎn)量增加3.0%，處理間的差異未達(dá)到顯著水平；（3）秸稈還田使稻麥兩熟制農(nóng)田周年小麥和水稻產(chǎn)量平均增加1.0%左右；（4）進(jìn)一步分析表明，稻草還田使小麥產(chǎn)量降低主要是因?yàn)榈静葸€田影響了小麥的出苗，從而影響了小麥的單位面積穗數(shù)，而麥秸還田提高水稻產(chǎn)量主要是因?yàn)辂溄者€田提高了水稻的每穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率。
3討論
農(nóng)田地表徑流養(yǎng)分流失量受降雨量、施肥量、土地利用方式、耕作方式等[15-18]多種因素的影響。太湖流域降雨量大、夏季暴雨較多，且水系發(fā)達(dá)、土壤肥沃、農(nóng)作物種植面積大、化肥施用量也大、農(nóng)田氮、磷、鉀肥隨降雨地表徑流進(jìn)入周圍水體，形成農(nóng)業(yè)面源污染，使農(nóng)田水體呈富營(yíng)養(yǎng)化。楊麗霞等[19]對(duì)太湖流域農(nóng)田研究表明，當(dāng)施磷量在150kg•hm-2時(shí)，稻季農(nóng)田磷素流失量在1.0kg•hm-2左右；席運(yùn)官等[20]研究表明，太湖流域農(nóng)田麥季總氮流失量為10.1~21.3kg•hm-2。本研究表明，常規(guī)處理?xiàng)l件下太湖流域農(nóng)田地表徑流，稻麥兩季氮、磷流失量分別為30.6和1.3kg•hm-2，這與前人的研究結(jié)果基本一致。同時(shí)本研究結(jié)果表明，秸稈還田條件下農(nóng)田地表徑流，稻麥兩季氮、磷流失量分別為28.2和1.1kg•hm-2，要顯著低于常規(guī)處理?xiàng)l件下的農(nóng)田地表徑流氮磷流失量，說(shuō)明秸稈還田能夠有效降低稻麥兩熟農(nóng)田地表徑流養(yǎng)分流失量。有關(guān)農(nóng)田養(yǎng)分流失率的研究表明，在常規(guī)施肥條件下巢湖流域麥稻輪作農(nóng)田年氮肥流失率在6.0%左右，年磷肥流失率在0.5%左右[21]。本研究表明，不同處理稻麥兩熟制農(nóng)田周年地表徑流氮、磷、鉀的平均流失率分別為6.2%、0.8%、6.7%，與前人的研究結(jié)果有所不同。這與本研究氮磷鉀的施用量、降雨量、降雨強(qiáng)度等因素與前人研究不同有關(guān)。本研究還表明，不同處理稻麥兩熟制農(nóng)田周年總氮流失率由高到低依次為秸稈還田減肥、少免耕、常規(guī)處理、肥料運(yùn)籌和秸稈還田；總磷和鉀流失率由高到低依次為秸稈還田減肥、少免耕、肥料運(yùn)籌、常規(guī)處理和秸稈還田；說(shuō)明秸稈還田能夠減少農(nóng)田氮磷鉀肥的流失率，因此在生產(chǎn)中通過(guò)推廣秸稈還田技術(shù)，是減少農(nóng)田氮磷鉀肥流失的重要措施之一。而秸稈還田減肥處理氮磷鉀肥流失率均為最大，并不是秸稈還田減肥處理增加了農(nóng)田氮磷鉀肥的流失量，主要是因?yàn)榈租浄实氖┯昧繙p少較多，地表徑流總氮、總磷和鉀的流失量雖有所減少，但與肥料施用量相比減少的幅度不夠。此外，本研究表明，秸稈還田能夠顯著提高水稻成熟期農(nóng)田土壤速效氮磷鉀含量，使稻麥兩熟制農(nóng)田周年小麥和水稻產(chǎn)量略有增加，這與前人大多數(shù)研究結(jié)果基本一致。說(shuō)明秸稈還田能夠培肥地力，提高農(nóng)田土壤的速效養(yǎng)分物質(zhì)含量，有利于促進(jìn)農(nóng)作物的生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量。
摘要：本文旨在解決沼氣原料不足或部分不足以及采購(gòu)成本過(guò)高的問(wèn)題，探索一種可以取代或部分取代禽畜糞便的沼氣原料，解決針對(duì)貞元集團(tuán)安陽(yáng)市有機(jī)廢物生產(chǎn)車用沼氣工程(規(guī)模是3*2700m3大型全混式高溫厭氧發(fā)酵沼氣工程)原料的選擇、降低生產(chǎn)成本和提高農(nóng)作物秸稈資源化利用效率。
關(guān)鍵詞：秸稈 糞便 厭氧發(fā)酵 沼氣
由于能源緊張和環(huán)境污染方面的雙重問(wèn)題，開(kāi)發(fā)新的、潔凈和可再生的車用替代燃料就成了急迫的需要。貞元集團(tuán)恒生能源大型沼氣項(xiàng)目應(yīng)運(yùn)而生，為貞元集團(tuán)立足安陽(yáng)向全國(guó)市場(chǎng)進(jìn)軍的發(fā)展戰(zhàn)略奠定基礎(chǔ)。
眾所周知，生產(chǎn)沼氣的原料有：人畜家禽糞便、秸稈、市政污泥、生活垃圾等。沼氣的生產(chǎn)是在一定的水分、溫度和厭氧條件下，原料通過(guò)種類繁多、數(shù)量巨大且功能不同的各類微生物的分解代謝，最終形成甲烷和二氧化碳等混合性氣體(沼氣)的復(fù)雜的生物化學(xué)過(guò)程。
但是針對(duì)目前眾多沼氣項(xiàng)目來(lái)說(shuō)存在一些原料上的問(wèn)題，譬如用人畜家禽糞便原料雖然在進(jìn)行沼氣發(fā)酵時(shí)不必預(yù)處理，就容易厭氧分解，產(chǎn)氣速度快，發(fā)酵周期較短。但是存在成本和運(yùn)輸成本過(guò)高的問(wèn)題；而秸稈作為發(fā)酵原料相對(duì)來(lái)說(shuō)比較經(jīng)濟(jì)，而且沒(méi)有硫化氫等產(chǎn)生的臭氣，產(chǎn)氣能力也比較強(qiáng)。但是秸稈含有大量難降解的纖維素、木質(zhì)素等，導(dǎo)致沼氣發(fā)酵啟動(dòng)慢、產(chǎn)氣率低等問(wèn)題長(zhǎng)期制約著秸稈作為沼氣池發(fā)酵原料。如將秸稈預(yù)處理再入池，則可以提高產(chǎn)氣率，縮短啟動(dòng)時(shí)間。當(dāng)前預(yù)處理秸稈的方法主要有物理、化學(xué)、生物方法。通過(guò)對(duì)秸稈預(yù)處理尋求一種可以取代或部分取代禽畜糞便的沼氣原料，進(jìn)而來(lái)降低生產(chǎn)成本，提高原料利用率，增加凈收益。為集團(tuán)沼氣項(xiàng)目的投產(chǎn)打下良好的基礎(chǔ)。黃如一的秸稈預(yù)處理產(chǎn)沼氣對(duì)比試驗(yàn)，進(jìn)行了不加菌劑預(yù)處理秸稈、用復(fù)合菌劑B1預(yù)處理秸稈、用復(fù)合菌劑B2預(yù)處理秸稈與豬糞混合4種不同處理方式的秸稈產(chǎn)沼氣對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果表明：用菌劑預(yù)處理過(guò)的秸稈試驗(yàn)組和秸稈與豬糞混合發(fā)酵組的平均產(chǎn)氣量均高于不加菌劑預(yù)處理的純秸稈對(duì)照組，分別提高了33.65％、38.32％、39.31％：用復(fù)合菌劑預(yù)處理過(guò)的秸稈產(chǎn)沼氣啟動(dòng)時(shí)間比不加菌劑預(yù)處理的純秸稈快4天；兩組加菌劑預(yù)處理過(guò)的秸稈的沼氣產(chǎn)氣量和產(chǎn)甲烷量相差極小。
結(jié)論
(1)秸稈可以替代禽畜糞便產(chǎn)生沼氣。用秸稈產(chǎn)生沼氣不但可以解決沼氣池原料缺乏問(wèn)題；還可以獲得優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥；而且還可以從源頭上解決焚燒秸稈帶來(lái)的眾多環(huán)境問(wèn)題。秸稈除了替代禽畜糞便產(chǎn)沼氣外，也可以采用糞草相結(jié)合的全混式工藝產(chǎn)生沼氣，這樣既節(jié)約了原料成本又解決了沼氣原料不足或部分原料不足的問(wèn)題，使沼氣池得到有效利用。
(2)也可以利用高效復(fù)合微生物菌劑(如綠秸靈復(fù)合菌劑)。使秸稈中纖維素結(jié)構(gòu)發(fā)生改變以及半纖維和木質(zhì)素對(duì)纖維素降解所起的阻礙和屏障作用受到破壞，加快產(chǎn)沼氣速度、提高產(chǎn)氣量，且不結(jié)殼。綠秸靈復(fù)合菌劑的使用，使糧作物秸稈和蔬菜殘?bào)w進(jìn)行沼氣發(fā)酵成為現(xiàn)實(shí)，解決了發(fā)展沼氣必須依賴養(yǎng)殖業(yè)和沼氣池原料缺乏的難題。
(3)可借鑒國(guó)外使用青貯發(fā)酵原料，或者是種植青草。作為沼氣池發(fā)酵原料，來(lái)提高降解率和產(chǎn)氣率，降低成本。
(4)還有一個(gè)節(jié)約原料采購(gòu)成本的方案：就是和養(yǎng)殖場(chǎng)簽定供應(yīng)和銷售合同，借用他們的原料，即運(yùn)輸車將養(yǎng)殖場(chǎng)的糞便運(yùn)來(lái)，再將沼液沼渣拉去抵償，10公里范圍內(nèi)是經(jīng)濟(jì)的運(yùn)輸距離。采用這種方式既可以節(jié)省原料采購(gòu)成本和沼液沼渣的處理成本。又可提高運(yùn)輸車的使用效率。
(5)可考慮在安陽(yáng)市恒生能源有限責(zé)任公司沼氣項(xiàng)目基地附近建一個(gè)養(yǎng)殖場(chǎng)。養(yǎng)殖豬或奶牛，養(yǎng)殖場(chǎng)不僅可以盈利而且直接可以選用最新鮮的養(yǎng)殖場(chǎng)糞便發(fā)酵。從而提高沼氣產(chǎn)氣率，達(dá)到以沼氣為紐帶的生態(tài)養(yǎng)殖模式，而且發(fā)酵原料還可以選用養(yǎng)殖場(chǎng)糞便、秸桿與青貯的混合物。
關(guān)鍵詞 秸稈還田；腐熟劑；油菜；產(chǎn)量
中圖分類號(hào) S141.4；S565.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2013）14-0208-01
秸稈還田是當(dāng)今世界范圍內(nèi)改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，發(fā)展持續(xù)農(nóng)業(yè)、旱作農(nóng)業(yè)的重大措施，是節(jié)本增效、發(fā)展質(zhì)量效益型農(nóng)業(yè)的重要環(huán)節(jié)；也是促進(jìn)綠色食品發(fā)展的有效手段[1]。該文通過(guò)開(kāi)展水稻秸稈還田條件下不同品種腐熟劑在油菜生產(chǎn)上的應(yīng)用試驗(yàn)，探索秸稈腐熟劑對(duì)油菜產(chǎn)量的影響。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地位于凱口鎮(zhèn)凱口村某農(nóng)戶責(zé)任田內(nèi)。地處東經(jīng)107°18′36″，北緯26°02′32″，海拔960 m。
1.2 供試材料
供試腐熟劑品種：北京阿姆斯微生物腐熟劑、家農(nóng)微生物腐熟劑、山東濟(jì)寧微生物腐熟劑、北京京圃園秸稈腐熟劑。供試油菜品種：金油858。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，分別為：不施用腐熟劑（A）、北京阿姆斯微生物腐熟劑45 kg/hm2（B）、家農(nóng)微生物腐熟劑45 kg/hm2（C）、山東濟(jì)寧微生物腐熟劑45 kg/hm2（D）、北京京圃園秸稈腐熟劑45 kg/hm2（E）。3次重復(fù)，隨機(jī)排列，小區(qū)面積20 m2（5 m×4 m），采用40 cm×33 cm的株行距種植，基本苗7.5萬(wàn)窩/hm2，每小區(qū)栽10行，每行栽15窩，每小區(qū)栽基本苗150窩。水稻秸稈還田量為7.5 t/hm2，并施46%尿素390 kg/hm2、12%普鈣750 kg/hm2、60%氯化鉀247.5 kg/hm2。
1.4 試驗(yàn)方法
每個(gè)處理的秸稈量保持一致，保證秸稈有一定的含水量，并且各處理的秸稈含水量基本一致，有利于秸稈腐熟菌劑的微生物生長(zhǎng)和秸稈腐解。腐熟油菜秸稈作基肥一次施用，磷肥和鉀肥各處理按試驗(yàn)設(shè)計(jì)作基肥一次施用。氮肥各處理按試驗(yàn)設(shè)計(jì)40%作基肥一次施用，60%作追肥施用。保證各處理田間農(nóng)藝措施一致[2-3]。
1.5 考種測(cè)產(chǎn)及數(shù)據(jù)分析
油菜考種與測(cè)產(chǎn)于油菜成熟期進(jìn)行，在各小區(qū)隨機(jī)選取有代表性的油菜植株5株作為考種材料，用1/10天平測(cè)千粒重，并于成熟期用天平測(cè)每小區(qū)實(shí)際產(chǎn)量。數(shù)據(jù)采用Excel軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并利用新復(fù)極差進(jìn)行多重比較其相關(guān)性。
2 結(jié)果與分析
2.1 秸稈還田條件下不同品種腐熟劑對(duì)油菜植株性狀的影響
由表1可知，與處理A相比，秸稈還田施用腐熟劑處理顯著提高了油菜成熟期分枝數(shù)、角果數(shù)和每角粒數(shù)，從而使總角果數(shù)和總角粒數(shù)增加。其中總角果數(shù)提高了4.70%～21.04%，其中以處理B效果最為顯著，其次是處理E；總角粒數(shù)提高20.18%～35.23%，其中以處理B效果最為顯著，其次是處理C；千粒重提高2.0%～6.67%。
2.2 秸稈還田條件下施用腐熟劑對(duì)油菜產(chǎn)量的影響
由表2可知，秸稈還田施用腐熟劑可以增加油菜產(chǎn)量，增產(chǎn)幅度為4.69%～5.99%，處理間差異顯著。說(shuō)明秸稈還田施用腐熟劑可提高作物的產(chǎn)量，增加作物的收益。
3 結(jié)論與討論
作物秸稈還田在施用腐熟劑的條件下，獲得增產(chǎn)效果，其原因主要是油菜成熟期分枝數(shù)、角果數(shù)和每角粒數(shù)增加，導(dǎo)致總角果數(shù)和總角粒數(shù)增加。可見(jiàn)，水稻秸稈還田在施用腐熟劑時(shí)可增加油菜產(chǎn)量，增產(chǎn)幅度為4.69%～5.99%，處理間差異顯著。這可能是由于秸稈腐熟劑能夠分解作物秸稈及土壤中動(dòng)植物殘?bào)w的養(yǎng)分供作物吸收利用，促進(jìn)土壤養(yǎng)分吸收和轉(zhuǎn)化。
4 參考文獻(xiàn)
[1] 王鳳.秸稈還田技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2008（16）：233-234.
關(guān)鍵詞：油菜秸稈；纖維素降解菌；復(fù)合菌系；降解特性
中圖分類號(hào)：Q93-331；TQ920.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2013）10-2264-04
中國(guó)油菜種植面積和產(chǎn)量常年居于世界首位，2009年油菜播種面積為700×104 hm2[1]，如此巨大的油菜種植面積，在菜子收獲后必將產(chǎn)生大量的廢棄油菜秸稈。據(jù)測(cè)定，油菜秸稈中含有豐富的氮、磷、鉀及有機(jī)質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分，然而，目前油菜秸稈并沒(méi)有得到合理的利用，大量的秸稈被直接焚燒，這不僅污染了環(huán)境，同時(shí)造成了資源和能源的極大浪費(fèi)[2，3]。因此，如何有效地開(kāi)發(fā)利用油菜秸稈，發(fā)揮其潛在資源價(jià)值，成為當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題。
油菜秸稈的主要成分是木質(zhì)纖維素類物質(zhì)，木質(zhì)素含量為16%～21%，纖維素為38%～42%[4]，木質(zhì)纖維素的高含量是阻礙其資源化利用的關(guān)鍵。提高富含纖維素的工農(nóng)業(yè)廢棄物的利用率，已成為近年來(lái)研究的熱點(diǎn)[5]，目前對(duì)纖維素類物質(zhì)的有效利用主要采取生物法，利用微生物手段使其達(dá)到資源化處理和利用[6]。而且油菜秸稈細(xì)胞壁的結(jié)晶度較高，木質(zhì)素與纖維素之間鑲嵌形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如其他主要糧食作物秸稈，針對(duì)油菜秸稈的微生物處理在國(guó)內(nèi)外鮮有報(bào)道[7]。為此，以降解油菜秸稈纖維素為目的，通過(guò)從土壤、腐爛的木樁和成品肥料中篩選油菜秸稈纖維素的高效降解菌株，并對(duì)菌種的復(fù)配組合以及降解特性進(jìn)行研究。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 儀器 智能人工氣候箱，電熱恒溫水浴鍋，恒溫干燥箱，722型可見(jiàn)分光光度計(jì)，電熱恒溫隔水式培養(yǎng)箱等。
1.1.2 樣品
1）華中農(nóng)業(yè)大學(xué)校內(nèi)油菜種植地收集油菜秸稈及離地面深約15～20 cm處的潮濕土壤；校門(mén)口一棵腐爛的木樁上取朽木樣。樣品自然風(fēng)干后磨碎，過(guò)20目篩，裝入塑料封口袋，至4 ℃冰箱中保存。
2）市售某品牌秸稈腐熟劑。
1.1.3 培養(yǎng)基 LB培養(yǎng)基；馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基；高氏一號(hào)合成培養(yǎng)基；剛果紅纖維素瓊脂培養(yǎng)基；固體產(chǎn)酶發(fā)酵培養(yǎng)基：油菜秸稈粉10 g，無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)液25 mL，料水比1∶2.5，pH自然，分裝于250 mL三角瓶中。無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)液：（NH4）2SO4 1%，KH2PO4 0.05%，MgSO4·7H2O 0.025%。
1.2 方法
1.2.1 油菜秸稈纖維素降解菌的篩選 稱取10.0 g樣品，加入裝有90.0 mL無(wú)菌水以及玻璃珠的250 mL三角瓶中，在搖床上180 r/min 振蕩30 min，使樣品完全分散后取出，進(jìn)行系列梯度稀釋，取稀釋液涂布在剛果紅纖維素粉鑒別培養(yǎng)基中，30 ℃恒溫培養(yǎng)3～4 d，選擇周圍有透明水解圈的菌株進(jìn)行劃線分離，直到得到單菌落。將純化后的菌株以點(diǎn)種的方式接種于剛果紅纖維素平板培養(yǎng)基上，30 ℃恒溫培養(yǎng)3～4 d，每天測(cè)定纖維素降解圈直徑（H）和菌落直徑（C），并根據(jù)降解圈直徑與菌落直徑之比H/C的大小確定初篩菌株。
采用DNS法[8]測(cè)定CMC酶活性和FP酶活性，將初篩菌株接種于以油菜秸稈粉為惟一碳源的固體培養(yǎng)基中，發(fā)酵產(chǎn)酶4 d后提取粗酶液，通過(guò)酶活性比較，最終篩選出油菜秸稈纖維素降解菌株。
纖維素酶活性定義：參照國(guó)際酶學(xué)委員會(huì)規(guī)定的國(guó)際單位IU，將酶活性單位定義為：在特定條件（pH 4.8、50 ℃）下，1 mL酶液每分鐘催化底物生成1 μg葡萄糖所需要的酶量。10 g發(fā)酵曲溶于100 mL的提取液中，則：
E=（W×N×1 000）/（t×0.1V）
式中，E為酶活性，單位U/g ，W為葡萄糖量， N為酶液稀釋總倍數(shù)，t為反應(yīng)時(shí)間，V為酶液體積。
1.2.2 菌株復(fù)配組合篩選
1）菌株拮抗試驗(yàn)。對(duì)最終篩選出的19株纖維素降解菌作拮抗試驗(yàn)。方法如下：細(xì)菌-細(xì)菌、細(xì)菌-放線菌、放線菌-放線菌，將兩種不同的菌株在LB平板上劃線但不相交；霉菌-細(xì)菌、霉菌-放線菌，先用接種針挑取少量霉菌菌絲或孢子，點(diǎn)種于PDA平板中央，恒溫培養(yǎng)1～2 d，待霉菌直徑約5 cm時(shí)，在其周圍點(diǎn)種細(xì)菌或放線菌；霉菌-霉菌，用接種針?lè)謩e挑取兩種不同的霉菌點(diǎn)接于同一個(gè)PDA平板上。以上平板均靜置于30 ℃條件下恒溫培養(yǎng)，觀察生長(zhǎng)過(guò)程中是否有拮抗、抑制孢子的生成、抑菌線等現(xiàn)象。
2）復(fù)合菌劑正交試驗(yàn)。將不產(chǎn)生拮抗現(xiàn)象的15株菌株制成菌液或孢子懸液，各菌株按等體積10%的總接種量，接種于以油菜秸稈粉為惟一碳源的固體產(chǎn)酶培養(yǎng)基中，進(jìn)行正交試驗(yàn)。30 ℃靜置培養(yǎng)，4 d后測(cè)其CMC酶活性和FP酶活性及秸稈失重率，篩選較優(yōu)菌株組合。
將第一次正交試驗(yàn)后篩選出的7株較優(yōu)組合，即B4、M1、M3、X1、X5、A3和A8進(jìn)行第二次正交試驗(yàn)，以期在減少微生物種類的同時(shí)，提高復(fù)合菌劑的降解效率，進(jìn)一步降低復(fù)合菌劑制備成本。
3）復(fù)合菌劑的鑒定。對(duì)二次正交試驗(yàn)篩選出的復(fù)合菌劑進(jìn)行菌種鑒定。細(xì)菌鑒定按《伯杰氏細(xì)菌學(xué)鑒定手冊(cè)》[9]和《常見(jiàn)細(xì)菌系統(tǒng)鑒定手冊(cè)》[10]， 進(jìn)行16S rRNA及形態(tài)觀察和生理生化鑒定。放線菌的鑒定主要依據(jù)《鏈霉菌鑒定手冊(cè)》[11]和《放線菌研究應(yīng)用》[12]進(jìn)行。真菌鑒定主要依據(jù)《真菌鑒定手冊(cè)》[13]，以菌落特征和形態(tài)特征鑒定為主。
1.2.3 復(fù)合菌劑的制備及降解特性研究
1）復(fù)合菌劑的制備。將通過(guò)初篩、復(fù)篩、拮抗試驗(yàn)以及兩次正交試驗(yàn)得到的最優(yōu)菌株組合中的菌株分別擴(kuò)大培養(yǎng)后與滅菌后的麩皮按1∶1的比例混勻[14]，在各菌株適宜溫度下培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，晾干備用。將制得單一菌劑按等質(zhì)量比為1∶1∶1∶1混合均勻，即得秸稈纖維素降解復(fù)合菌劑。
2）降解特性研究。將自制復(fù)合菌劑與市售菌劑按1% 接種于裝有200 g油菜秸稈粉的敞口塑料方盒中，添加0.5% 尿素作為氮源，調(diào)節(jié)秸稈含水量至65%～70%，接種量為秸稈干重的1%。30 ℃培養(yǎng)兩周，每隔兩天取樣，至4 ℃冰箱保存。測(cè)定各組秸稈失重率和秸稈纖維素、半纖維素及木質(zhì)素含量的變化，考查自制菌劑的降解效率。試驗(yàn)一共設(shè)3個(gè)處理：不添加任何菌劑（CK1）、添加市售腐熟劑（CK2）、接種自制復(fù)合微生物菌劑（T）。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，采用Origin 8.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
秸稈失重率的測(cè)定：先用濾紙過(guò)濾培養(yǎng)物，將殘留物水洗至中性，105 ℃烘干至恒重。減量法計(jì)算，即：
秸稈失重率=（W-W1）/W×100%
式中，W為產(chǎn)酶發(fā)酵前秸稈的干重；W1為產(chǎn)酶發(fā)酵后剩余秸稈的干重。
秸稈纖維素、半纖維素、木質(zhì)素的降解率的測(cè)定方法按文獻(xiàn)[15-17]測(cè)定。
2 結(jié)果與分析
2.1 油菜秸稈纖維素降解菌株的篩選結(jié)果
通過(guò)纖維素降解圈的測(cè)定篩選出H/C>1的纖維素降解菌株71株，其中細(xì)菌28株，放線菌25株，霉菌18株。將初篩得到的71株產(chǎn)纖維素酶菌株進(jìn)行固態(tài)產(chǎn)酶發(fā)酵，測(cè)其發(fā)酵后粗酶液的CMC酶活性和FP酶活性，按酶活性大小排序篩選出纖維素酶活性較高的菌株19株。分別是細(xì)菌B3、B4、B8、B11、B15、B19、B23，放線菌A3、A6、A8、A21、A22，霉菌M1、M3、M4、M8、M11、X1和X5。
2.2 復(fù)合微生物菌劑的制備結(jié)果
2.2.1 菌株間的拮抗試驗(yàn)結(jié)果 分別對(duì)復(fù)篩得到的19株菌株進(jìn)行拮抗試驗(yàn)，觀察生長(zhǎng)過(guò)程中是否有拮抗、抑制孢子的生成、抑菌線等現(xiàn)象。結(jié)果表明，4株細(xì)菌即B8、B11、B15和B23對(duì)霉菌有拮抗作用，剩余的15株菌株之間均無(wú)拮抗現(xiàn)象，因此試驗(yàn)選擇此15株菌株作為進(jìn)一步研究對(duì)象。
2.2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果 將拮抗試驗(yàn)后篩選的15株菌株以正交試驗(yàn)得到所產(chǎn)纖維素酶活性較高的微生物組合，結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知，經(jīng)過(guò)兩次正交試驗(yàn)篩選得到復(fù)合菌劑的最優(yōu)組合，其CMC活性為（12 704.3±1 087.1） U/g，F(xiàn)P為（1 227.7±45.7） U/g，微生物組成為細(xì)菌B4、霉菌M3、X1、放線菌A8。
2.2.3 菌株的鑒定 鑒定結(jié)果表明，B4為芽孢桿菌屬的地衣芽孢桿菌（Bacillus licheniformis），A8為鏈霉菌（Sterptomyces），M3為米根霉（Rhizopus oryzae），X1來(lái)自木霉屬（Trichoderma）。
2.3 復(fù)合菌劑對(duì)油菜秸稈的降解效果
2.3.1 油菜秸稈纖維素、半纖維素及木質(zhì)素含量的變化 以油菜秸稈粉為降解原料進(jìn)行14 d的發(fā)酵，分別對(duì)3種處理（不添加菌劑處理CK1、添加市售菌劑處理CK2、添加自制復(fù)合菌劑處理T）的秸稈纖維素、半纖維素和木質(zhì)素含量進(jìn)行了測(cè)定。
從圖1可以看出，CK2和T的秸稈纖維素含量在前6 d分別減少15.8%和16.5%，在14 d發(fā)酵結(jié)束時(shí)，兩組纖維素含量分別減少26.6%和33.1%。與CK1相比，二者的纖維素含量減少顯著。處理T對(duì)纖維素的降解效果好于CK2，14 d時(shí)其秸稈纖維素的降解率比CK2高6.5個(gè)百分點(diǎn)，可見(jiàn)自制復(fù)合菌劑對(duì)秸稈纖維素的降解效果具有良好的效果。原因可能是此次試驗(yàn)以纖維素酶為測(cè)定指標(biāo)篩選目的菌株，然后對(duì)確定的菌株進(jìn)行組合制備復(fù)合菌劑，在功能菌株的篩選上注重了秸稈纖維素的降解，因而其作用效果較市售菌劑好。圖2結(jié)果表明，半纖維素含量的變化與纖維素含量的變化成正相關(guān)。CK2和T的半纖維素含量在前6 d分別減少了19.5%和16.7%，在14 d發(fā)酵結(jié)束時(shí)，其降解率分別為28.8%和23.7%，與CK1（8.1%）相比，二者的半纖維素降解率分別高20.7和15.6個(gè)百分點(diǎn)。自制菌劑的處理T的半纖維素降解率明顯高于CK1，且僅比市售腐熟劑的降解率低5.1個(gè)百分點(diǎn)，效果差別不大。說(shuō)明自制菌劑對(duì)秸稈半纖維素有較好的降解作用。
圖3為發(fā)酵后秸稈木質(zhì)素含量的變化。由圖3可知，木質(zhì)素含量的變化與秸稈重量、纖維素和半纖維素含量的變化呈顯著的負(fù)相關(guān)。處理CK2和T在整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中，木質(zhì)素含量呈上升趨勢(shì)。在前6 d隨著秸稈重量的迅速減少、秸稈纖維素和半纖維素的較快分解，木質(zhì)素含量的增加也較快，隨后緩慢增加，到發(fā)酵結(jié)束后，處理CK2和T木質(zhì)素含量分別增加了5.47%和6.11%。處理CK1的木質(zhì)素含量基本沒(méi)變化，只是在前6 d略有上升。說(shuō)明在發(fā)酵過(guò)程中，自制復(fù)合菌劑和市售菌劑對(duì)秸稈木質(zhì)素幾乎沒(méi)有降解作用，這一結(jié)果驗(yàn)證了木質(zhì)素的降解是秸稈木質(zhì)纖維素中最困難的研究報(bào)道[18]。
2.3.2 秸稈失重率的變化 將復(fù)合菌劑以秸稈干重1%的接種量接種到油菜秸稈粉中，測(cè)定秸稈降解率，結(jié)果（圖4）表明，14 d后，不添加菌劑處理CK1、添加市售菌劑處理CK2、添加自制復(fù)合菌劑處理T的秸稈失重率分別為7.5%、33.5%、28.3%。處理T的秸稈重量在前6 d顯著減少，到第6天其秸稈失重率就達(dá)20.4%，6 d后秸稈重量降低幅度不大。處理T與CK2的秸稈重量變化規(guī)律相似，特別是在第8天到整個(gè)發(fā)酵過(guò)程結(jié)束，兩處理秸稈的失重率很小，處理T為5.4%，CK2為6.5%，并且變化趨勢(shì)基本一致。說(shuō)明此次試驗(yàn)自制復(fù)合菌劑與市售菌劑的作用效果差別不大，都能有效啟動(dòng)并加快油菜秸稈的降解。
3 結(jié)論
通過(guò)平板篩選以及正交試驗(yàn)篩選纖維素降解菌，篩選出一組高效降解油菜秸稈的復(fù)合菌劑，其CMC酶活性為12 704.3 U/g，F(xiàn)P酶活性達(dá)1 227.7 U/g，秸稈失重率為25.65%，初步鑒定該菌劑組成為地衣芽孢桿菌B4、鏈霉菌A8、米根霉M3和木霉X1。采用此復(fù)合菌劑進(jìn)行油菜秸稈降解特性研究，結(jié)果表明，發(fā)酵前6 d，自制菌劑的秸稈失重率為20.4%，纖維素、半纖維素的降解率分別為16.5%和16.7%；到第14天發(fā)酵結(jié)束時(shí)，其秸稈失重率為28.3%，纖維素和半纖維素的降解率分別為33.1%和23.7%，與市售品牌腐熟劑處理的降解效果相當(dāng)，與無(wú)菌劑的對(duì)照比較，自制復(fù)合菌劑的秸稈纖維素、半纖維素降解率分別提高了24.5和15.6個(gè)百分點(diǎn)，秸稈失重率提高了20.8個(gè)百分點(diǎn)，3個(gè)處理對(duì)木質(zhì)素幾乎沒(méi)有降解效果。
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一、試驗(yàn)?zāi)康?/p>
根據(jù)不同的秸稈腐熟劑品種同田對(duì)比試驗(yàn)，驗(yàn)證和評(píng)價(jià)該產(chǎn)品在水稻田中的應(yīng)用效果。2012年在明光市澗溪鎮(zhèn)、石壩鎮(zhèn)、張八嶺鎮(zhèn)分別布置了秸稈腐熟菌劑品種試驗(yàn)，篩選出適宜的技術(shù)模式和腐熟劑產(chǎn)品進(jìn)行示范推廣。
二、水稻田秸稈還田腐熟技術(shù)試驗(yàn)方法
1.供試腐熟劑品種
參試秸稈腐熟劑品種為南京寧糧生物工程有限公司、北京可力美施生物科技有限公司和北京世紀(jì)阿姆斯生物技術(shù)有限公司3個(gè)產(chǎn)品。
2.對(duì)比試驗(yàn)設(shè)計(jì)
腐熟劑品種對(duì)比試驗(yàn)共設(shè)7個(gè)處理，各處理3次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)面積30平方米，各處理小區(qū)隨機(jī)排列，小區(qū)間設(shè)置隔離埂，埂上用塑料薄膜包好壓實(shí)，防串水。腐熟劑90克/小區(qū)。
處理1：秸稈還田+當(dāng)?shù)刂袠?biāo)腐熟劑產(chǎn)品（常規(guī)施肥+秸稈+腐熟劑）；
處理2：秸稈還田+南京寧糧有機(jī)物料腐熟劑（常規(guī)施肥+秸稈+腐熟劑）；
處理3：秸稈還田+北京可力美施微生物菌劑（常規(guī)施肥+秸稈+腐熟劑）；
處理4：秸稈還田+北京世紀(jì)阿姆斯生物發(fā)酵劑（常規(guī)施肥+秸稈+腐熟劑）；
處理5：秸稈還田+當(dāng)?shù)刂袠?biāo)腐熟劑產(chǎn)品（常規(guī)施肥基礎(chǔ)上減少施用鉀素10%+秸稈+腐熟劑）；
處理6：有秸稈對(duì)照（常規(guī)施肥+秸稈，不加腐熟劑的自然態(tài)腐熟）；
處理7：無(wú)秸稈對(duì)照（常規(guī)施肥，無(wú)秸稈還田）。
3.試驗(yàn)材料和方法
3.1供試秸稈
使用小麥秸稈，接茬種水稻（單季稻）。各處理用每畝小麥秸稈500公斤平鋪均勻一致。
3.2肥料施用
處理1、2、3、4、5、6可以增加調(diào)節(jié)碳氮比的氮素化肥，按畝還田500公斤秸稈增施3公斤尿素的用量折算。處理1、2、3，4基肥每畝地用45%（20-10-15）40公斤，尿素3公斤，處理5基肥每畝地用40%（20-10-10）40公斤，尿素3公斤，60%氯化鉀2.3公斤。各處理，撒入基肥和腐熟劑，深翻。
3.3試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
各處理的腐熟劑、秸稈和肥料應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)不同，各處理自然條件和田間管理措施以及水稻的栽插密度為2萬(wàn)穴/畝，均保持一致。
4.試驗(yàn)實(shí)施與田間管理
4.1澗溪鎮(zhèn)試驗(yàn)
試驗(yàn)安排在祝崗村。5月14日育秧，6月6日進(jìn)行了取土化驗(yàn)， 6月11日移栽，6月17日追肥同進(jìn)用丁草胺除草。病蟲(chóng)害防治三次，①7月20日，用5%的銳勁特防治四（2）代稻縱卷螟；②8月10日，用毒死俾和吡蟲(chóng)靈防治五（3）代稻縱卷螟和稻飛虱；③8月12日用稻瘟靈和愛(ài)苗防治稻瘟病和稻曲病。10月8日考種，10月12日收獲。
4.2張八嶺鎮(zhèn)試驗(yàn)
試驗(yàn)安排在嶺南村。5月1日育秧，6月5日進(jìn)行了取土化驗(yàn)， 6月11日移栽，6月17日用丁草胺除草。6月28日追肥。病蟲(chóng)害防治三次，①7月15日，用5%的銳勁特防治四（2）代稻縱卷葉螟；②8月8日，用毒死蜱和吡蟲(chóng)靈防治水稻二化螟和稻飛虱；③8月20日用愛(ài)苗防治稻瘟病和稻曲病。9月29日考種，10月6日收獲。
4.3石壩鎮(zhèn)試驗(yàn)
試驗(yàn)安排在石壩村。5月3日育秧，6月7日進(jìn)行了取土化驗(yàn)，6月12日移栽，6月19日用丁草胺除草同時(shí)追施尿素。病蟲(chóng)害防治三次，①7月12日，用5%的銳勁特防治稻縱卷葉螟；②8月10日，用毒死蜱和吡蟲(chóng)靈防治水稻二化螟和稻飛虱；③8月20日用愛(ài)苗防治稻瘟病和稻曲病。9月30日考種，10月7日收獲。
三、試驗(yàn)結(jié)果
1.水稻生長(zhǎng)期間小麥秸稈腐熟情況
夏季在水稻田內(nèi)應(yīng)用寧糧腐稈劑和可力美施、世紀(jì)阿姆斯生物有機(jī)廢物發(fā)酵菌曲，澗溪鎮(zhèn)和張八嶺鎮(zhèn)、石壩鎮(zhèn)三點(diǎn)表現(xiàn)一致，小麥秸稈腐熟明顯提前，效果顯著。小麥秸稈6天后無(wú)戳痛，提前6天；7天后變軟，提前7天；10天易折斷，提前9天；14天后有惡臭，提前12天；16天后變成灰黑色，提前13天；20天后完全腐熟，提前16天。
2.秸稈腐熟還田對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響
應(yīng)用寧糧腐稈劑和可力美施、世紀(jì)阿姆斯生物有機(jī)廢物發(fā)酵菌曲，秸稈還田在不同地點(diǎn)效果表現(xiàn)一致，兩者差異不明顯。秸稈還田，土壤有機(jī)質(zhì)含量提高0.02-0.07%，在原有的基礎(chǔ)上提升0.15-0.55%，全氮提高0-0.02 g/kg，有效磷提高0.1-0.3 mg/kg，速效鉀提高0-5 mg/kg，pH值變化不大，容重降低0.01-0.02 g/cm3。
3.腐熟劑對(duì)水稻生物學(xué)性狀和產(chǎn)量的影響
在水稻田內(nèi)應(yīng)用寧糧秸稈腐熟劑和可力美施有機(jī)廢物發(fā)酵菌曲，水稻生物學(xué)性狀有所改善，產(chǎn)量有所增加。株高增加5-11cm，穗長(zhǎng)增加0-4.2cm，有效分蘗增加0.1-0.36萬(wàn)穗/畝，實(shí)粒數(shù)增加0-16.5粒/穗，千粒重增加0.46-2.46克，理論產(chǎn)量增產(chǎn)18.8-82.09公斤/畝。
4.腐熟劑對(duì)水稻經(jīng)濟(jì)效益的影響
應(yīng)用寧糧腐稈劑，每畝投入增加（腐熟劑和肥料增加部分）18.19元，水稻產(chǎn)量增加42.7-63.7公斤/畝，純收益增加92.83-145.61元/畝，產(chǎn)投比為9.09-11.53；應(yīng)用可力美施有機(jī)廢物發(fā)酵菌曲，每畝投入增加（腐熟劑和肥料增加部分）18.69元，水稻產(chǎn)量增加37.1-73.4公斤/畝，純收益增加77.77-171.11元，產(chǎn)投比為9.01-11.67；應(yīng)用腐熟劑，秸稈腐熟還田，鉀肥用量減少10%，每畝投入增加（腐熟劑和肥料增加部分）14.99元，水稻產(chǎn)量增加37.00-39.70公斤，純收益增加81.21-88.23元，產(chǎn)投比為8.92-11.62。應(yīng)用腐熟劑秸稈還田經(jīng)濟(jì)效益顯著，在鉀用量不足時(shí)，減少10%鉀肥用量經(jīng)濟(jì)效益會(huì)有所下降。
