赤子爱胜蚓对不同猪粪和秸秆的分解作用

通过赤子爱胜蚓对发酵后猪粪(粮食猪粪、饲料猪粪)和秸秆(水稻秸秆、玉米秸秆)及其不同质量比例(1∶1或3∶1)混合物料进行摄食分解后,对物料前后及不接种赤子爱胜蚓的对照样品理化性质进行分析,发现赤子爱胜蚓处理90 d后的不同物料质量均减少,减少的质量显著多于不接种蚯蚓的对照处理(P＜0.01).赤子爱胜蚓对猪粪与秸秆混合物料的分解量多于纯猪粪和纯秸秆(P＜0.01).猪粪与玉米秸秆的混合物,经蚯蚓处理后,混合物料减少的质量显著多于猪粪与水稻秸秆混合物中物料减少的质量(P＜0.05).经蚯蚓处理后,饲料猪粪混合比例为3∶1的物料质量损失显著多于混合比例为1∶1的物料质量损失(P＜0.01),而粮食猪粪混合比例为1∶1的物料质量损失与混合比例为3∶1的物料质量损失差异不显著(P＞0.05).接种赤子爱胜蚓后,物料的全氮和速效氮、全磷和速效磷以及全钾和速效钾的含量增加,有机质和pH值降低.粮食猪粪和玉米秸秆以质量1∶1的比例进行混合物料的有机质、速效氮、速效磷和速效钾含量变化幅度最大,表明赤子爱胜蚓对此混合物料的分解作用最大.本研究可为猪粪和作物秸秆的资源化利用提供理论依据.     

玉米秸秆纤维素分解菌的选育研究

玉米秸秆是纤维组分含量很高的农作物残留物,利用纤维素分解菌生产发酵饲料是当前饲料业的一个发展方向,它可将纤维素分解为牲畜可利用的糖,同时增加饲料中蛋白质的含量.试验从微生物丰富的土壤中分离到10株能分解纤维素的菌株,分别测定滤纸分解度、CMC酶活、FPA酶活和天然纤维素酶活,筛选出6株对天然秸秆纤维素有较强降解能力的菌株.通过改变其培养基中天然纤维素的含量,发现随着培养基中天然纤维素含量的增加,酶活力也随之升高.     

纤维素分解菌在农业应用中的研究进展

我国每年产生各种农作物秸秆约80亿t,传统处理方式主要是丢弃和焚烧,,极大的浪费了生物质能资源,同时对环境也造成了极大的污染。通过微生物作用腐熟秸秆后进行还田是当今世界上普遍关注的研究热点,如何加速还田秸秆的腐解是目前研究的难点。纤维素分解菌具有快速腐解纤维素的能力,可显著提高纤维素的腐解率。本文针对纤纤维素分解菌功能、作用及其在农业领域的应用成果进行详尽的阐述和分析。     

微生物菌剂对秸秆降解及秸秆中微生物变化规律的影响

为明确不同微生物菌剂对秸秆降解率及秸秆降解过程中秸秆周围微生物变化规律的影响，在温室大棚内进行不同微生物菌剂降解秸秆试验。以玉米秸秆为基质，设玉米秸秆（对照组）、玉米秸秆+哈茨木霉（Trichoderma harzianum）（处理1）、玉米秸秆+哈茨木霉+地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)（处理2）三个处理。研究结果显示，单独用哈茨木霉处理可显著提高秸秆降解率，前期作用尤其明显；在秸秆降解的前30 d，秸秆降解率与秸秆中可培养真菌、细菌、放线菌呈显著正相关。不同微生物菌剂对秸秆中可培养微生物数量变化有显著影响，单独接种哈茨木霉后，秸秆中可培养真菌、细菌、放线菌数在前30 d显著高于对照组和混合菌剂处理，不同处理可培养活菌数均在90～120 d达到峰值，然后开始下降。研究结果表明，不同微生物菌剂对秸秆降解有显著影响，单独用哈茨木霉处理可显著提高秸秆降解率；不同处理对秸秆中可培养真菌、细菌、放线菌的影响有显著差异。可为秸秆降解与微生物相关性研究提供参考。     

微生物转化秸秆饲料

正秸秆作为农作物的主要副产品,是一种重要的可再生资源。利用微生物的降解能力,将秸秆转化为动物可利用的饲料,对于解决人畜争粮具有重大意义。微生物处理法具有提高营养价值、改善适口性、绿色无污染、能耗低等优点,是当前最具应用潜力和发展前景的秸秆饲料生产技术。本刊2013年第4期刊登了吴文韬、鞠美庭等发表的文章"一株纤维素降解菌的分离、鉴定及对玉米     

利用多菌种混合发酵转化玉米秸秆的研究

该文系统地研究了高产纤维素酶生产菌（ＴｒｉｃｈｏｄｅｒｍａｒｅｓｉＴＢ９７０１）与饲料酵母混合共发酵玉米秸秆粉对合成菌体蛋白质和利用纤维素的关系,优选出一条最佳的共发酵工艺途径和条件。研究表明在以氨法处理的玉米秸秆为底物的ＴＢ－９７０１与饲料酵母菌的混合菌共发酵正交实验中,于ｐＨ５．０,３０℃的条件下２００ｒ／ｍｉｎ的恒温、恒速摇瓶培养８ｄ,经测定发酵液终产物中粗蛋白（ＳＣＰ）的含量达到了２３．７０％,总秸秆纤维的转化率达到７０％以上。     

平菇类食用菌对农作物秸秆生物降解转化饲料的研究进展

综述了近年来国内外利用平菇类食用菌降解农作物秸秆的有关研究进展情况,主要包括限制秸秆饲料化的主要因素及提高秸秆饲料利用率的途径,平菇类食用菌降解秸秆的优势及其降解秸秆转化饲料的效果。并就笔者课题组近年来的研究总结了利用平菇类食用菌降解农作物秸秆的制约因素,以加快其应用于实际生产中。     

关中平原作物秸秆不同还田方式对土壤有机碳和碳库管理指数的影响

以关中平原持续4年的小麦、玉米（麦玉）秸秆还田中长期定位试验为基础,研究了麦玉秸秆9种不同还田方式对土壤总有机碳（TOC）、活性有机碳（LOC）含量和活性有机碳分配比例（LOC/TOC）、总有机碳储量（SCS）及碳库管理指数（CPMI）的影响.结果表明： 麦玉秸秆还田均可显著提高土壤（0～30 cm）TOC、LOC含量和SCS,且土壤有机碳主要集中于耕层（0～20 cm）;麦玉秸秆双季还田的TOC、LOC含量和SCS显著高于单季还田和双季均不还田,其中,与双季均不还田相比,小麦秸秆粉碎还田 玉米秸秆深松还田的TOC、LOC含量和SCS提高幅度最显著.在0～10和10～20 cm土层中,小麦秸秆粉碎还田 玉米秸秆深松还田的CPMI显著高于其他处理,其中,小麦秸秆粉碎还田较其不还田可使CPMI提高19.1%和67.9%,玉米秸秆深松还田较其不还田可提高22.6%和32.4%.相关性分析显示,CPMI较LOC/TOC更能有效表征0～30 cm土层土壤有机碳的固持和转化关系.从提高本地区土壤有机碳固持量角度来看,小麦秸秆粉碎还田 玉米秸秆深松还田为最佳还田方式.     

我国玉米主产区秸秆资源利用现状及其效果

在我国东北春玉米区、华北玉米区、西南玉米区3个玉米主产区,共125个县、720个村,采用问卷调查和用户调查相结合的方法,对玉米秸秆资源利用现状及其效果进行调查.结果表明:在玉米秸秆资源利用方式中,以秸秆还田、饲料和燃料占绝大多数,研究区域内平均分别占30.8%、26.2%和24.6%.其中东北春玉米区从大到小依次为燃料、饲料和秸秆还田,分别占35.4%、30.8%和19.8%;华北玉米区依次为秸秆还田、饲料和燃料,分别占43.6%、19.9%和17.9%;西南玉米区依次为秸秆还田、饲料和燃料,分别占29.0%、27.9%和20.5%.在研究区域内秸秆焚烧比例均较小,占12.8%;工业原料比例最小,占0.7%.秸秆还田可增加作物产量,东北、华北、西南玉米产区秸秆还田的作物产量分别平均增加632.0、371.6和290.4 kg·hm-2;还可改良土壤状况、减少化肥和有机肥的施入量,其中有机肥施入量减少20%～30%,氮肥减少16%～30%,磷肥减少24%～34%,钾肥减少33%～38%.不同产量水平地块,作物产量随秸秆产量、还田量和还田比例增加而增大.但由于秸秆还田机械不配套,还田质量差,增加了整地除草难度,加重某些病虫害发生,影响后茬作物苗期生长,仍需进行相关配套技术研究.     

家蝇幼虫对两种秸秆的消化及利用研究

本文旨在探明家蝇Musca domestic幼虫对高粱秸秆和小麦秸秆营养成分利用和木质纤维素的降解情况,以及不同配比秸秆饲料对家蝇生物学指标的影响,为今后产业化利用家蝇来生物降解秸秆类有机废弃物奠定理论基础.本研究采用70％高粱秸秆粉、70％麦秸秆粉和纯麦麸作为饲料,每种饲料各设置对照组、发酵组和家蝇幼虫取食组3种处理,检测并分析3种饲料各处理组中一般营养成分和木质纤维素的含量及变化;同时采用7种配比饲料喂养家蝇,观察各组家蝇不同发育阶段的体长、体重、存活率和发育历期等.结果表明:(1)3种饲料的各处理组中,一般营养成分和木质纤维素的含量均呈现:对照组>发酵组>家蝇取食组的趋势,此外除高粱秸秆组粗蛋白外,其余各组成份均差异显著(P<0.05);(2)小麦秸秆的木质纤维素含量>高粱秸秆>麦麸,且各组间均差异显著(P<0.05);(3)在相同秸秆配比条件下,高粱秸秆饲喂的家蝇其各虫态体长、体重、总存活率和发育历期均要优于麦秸秆喂养,且总存活率和发育历期与麦麸喂养相比差异不显著(P>0.05);(4)纯高粱秸秆喂养下家蝇仍能保持正常的生长发育,而在90％小麦秸秆喂养下,家蝇则无法存活.综上所述,家蝇适合作为生物转化器用于秸秆、尤其是高粱秸秆的降解,且降解效果优于单纯的微生物发酵降解,研究结果为今后规模化利用家蝇降解秸秆类有机废弃物提供了理论依据和科学基础.     

大庆地区玉米秸秆分解微生物的筛选及初步研究

目的从大庆地区土壤样品中分离能够降解玉米秸秆的菌株。方法采用刚果红染色法和滤纸片失重法筛选得到具有较高降解纤维素能力的菌株,进一步测定菌株对玉米秸秆中纤维素的降解能力,最后测定温度和p H对菌株生长的影响。结果得到能够降解玉米秸秆的菌株4株,其中4#菌株的纤维素降解能力为23.32%,秸秆失重率为28.86%,相对适宜的培养温度为37℃,p H为6.0-7.0。结论得到一株具有较高秸秆分解能力的大庆地区土壤本源菌。     

添加玉米和水稻秸秆对淹水土壤pH、二氧化碳及交换态铵的影响

通过温室土壤培养试验,研究了不同添加量玉米和水稻秸秆对淹水土壤pH、CO₂及交换态铵的影响.结果表明：在接近中性的土壤中加入秸秆可使土壤pH值降低,4 g·kg^-1玉米和水稻秸秆处理的土壤pH值均与对照差异显著（P＜0.05）,而1 g·kg^-1玉米和水稻秸秆处理与对照差异不显著（P＞0.05）.土壤溶液中的CO₂含量随秸秆添加量的增加而增大,1 g·kg^-1玉米和水稻秸秆处理的土壤溶液CO₂含量最大值分别为35.9％和31.9％（v/v）,与对照（25.8％）差异达显著水平（P＜0.05）,但两者间差异不显著（P＞0.05）;4 g·kg^-1玉米和水稻秸秆处理的土壤溶液CO₂含量最大值分别为54.2％和41.8％（v/v）,与对照差异极显著（P＜0.01）,两者间差异也达显著水平（P＜0.05）.在不施氮肥的情况下,添加秸秆可降低土壤铵态氮浓度,且铵态氮浓度随秸秆添加量的增加而降低,不同添加量处理间差异显著（P＜0.05）;在施入氮肥的情况下,1 g·kg^-1玉米和水稻秸秆处理提高了土壤铵态氮浓度,而4 g·kg^-1玉米和水稻秸秆处理降低了土壤铵态氮浓度.无论是否施入氮肥,玉米和水稻秸秆处理的土壤铵态氮浓度差异不显著（P＞0.05）.     

不同作物秸秆还田对设施黄瓜生长及光合特性的影响

以黄瓜品种‘津优4号’和经过1年腐熟的花生秸秆、玉米秸秆和稻壳为试验材料,研究不同作物秸秆还田对黄瓜生长、营养吸收及光合特性的影响。结果显示:（1）与对照相比,不同作物秸秆还田不仅显著增加了黄瓜植株的根系活力和叶片硝酸还原酶活性,而且提高了黄瓜叶片的叶绿素含量、PSⅡ最大光化学效率（F^v/F^m）和实际光化学效率（Ф^PSⅡ）及光合速率,使得黄瓜叶片对光能的利用效率增加,净光合速率显著增强。（2）不同秸秆还田还促进了黄瓜的株高、茎粗、地上部和根系的干鲜重增加,显著提高了黄瓜产量。（3）玉米秸秆还田效果最好,其黄瓜产量（5 765.74 g·m^-2）较对照显著提高了43.8%,其次为花生秸秆还田,稻壳还田效果稍差。研究表明,秸秆还田促进了黄瓜植株根系吸收能力,显著增强了叶片的氮代谢、光能利用效率、净光合速率,从而促进了黄瓜植株的生长发育,提高了产量,并以玉米秸秆还田效果最佳。     

还田秸秆分解与氮素释放的动态模拟

还田秸秆的分解与氮素释放动态是作物养分管理的重要依据。建立了秸秆分解氮素释放动态的“整吞”式动态模拟模型。模型由秸秆有机质分解和残余有机质含氮率动态模拟两部分组成,有机质分解的温度效应用指数函数描述,水分效应用分段线性函数描述,用“标准天”反映温度与水分的综合影响,残余有机质含氮率动态变化用“标准天”为变量的函数模拟,初始秸秆含氮量与残余秸秆含氮量之差即为秸秆分解的氮素净释放。“整吞”式较之“吃馅饼”式建模构思,所需参数少且易通过实验获得,增加了模型的可用性,利用在淮北滨海地区小麦的试验资料对模型的有效性进行了验证。     

一株纤维素分解菌的筛选、鉴定及其对玉米秸秆的降解效果

为了筛选具有高效分解玉米秸秆纤维素能力的菌株,采集玉米秸秆还田土样作为样品,并于20℃条件下进行富集培养。利用以玉米秸秆纤维素为唯一碳源的固体分离培养基和刚果红染色法进行初筛,再将筛选到的菌株进行液体发酵培养并取上清液测定酶活,最终获得1株产纤维素酶能力较强的真菌SY-403。结合形态学特征与分子生物学鉴定结果得知,菌株SY-403为蓝状菌属（Talaromyces stollii）。对其所产纤维素酶酶学性质进行初步研究,结果表明,该酶最适反应pH为6.0,最适反应温度为20℃。在模拟室外条件（15℃）下进行秸秆降解试验,玉米秸秆经菌株SY-403处理40 d时,秸秆失重率及纤维素分解率分别达到42.67%、55.26%。利用傅里叶变换红外（Fourier transform infrared,FTIR）光谱技术对降解过程中官能团的变化进行分析,结果表明,纤维素相关谱峰（1 052~1 054 cm-1）相对强度减弱,而羟基相关谱峰（1 328~1 330 cm-1）相对强度增强,这说明纤维素已被分解为可利用的短链结构,即菌株SY-403可用于降解玉米秸秆。     

促分解菌剂对还田玉米秸秆的分解效果及土壤微生物的影响

为了探明促分解菌剂的应用对还田玉米秸秆的促分解效果及对土壤微生物群落结构的影响,选用3组促分解菌剂,编号依次为ND、NK和NS,于2009年10月至2010年4月期间,在河北省农林科学院辛集实验站冬小麦-玉米轮作田对玉米秸秆还田地进行了接种试验。在接种后的15、25、145和160 d分别测定秸秆残重率和秸秆残渣中C/N,结果表明与未施菌剂对照(CK)相比,3组菌剂均在一定程度上加快了玉米秸秆的分解,其中以菌剂ND促分解效果最好,NK次之,NS较差,三者的最高促分解效果分别比CK提高了14.3%、7.7%和1.6%,主要促分解效果都出现在早期(前25 d),且菌剂促进秸秆残渣中C/N降低的效果也在早期明显。采用变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)检测菌剂对玉米秸秆降解过程中土壤细菌和真菌群落结构的影响,结果表明,与不接种CK相比,接种菌剂主要在早期对土壤细菌和真菌的群落结构产生较大的影响,而后期对土壤微生物群的影响不明显。秸秆还田后接种促分解菌剂,能在接种早期有效加快秸秆分解,而随接种后时间的推进,其促进效果逐渐减弱,与之对应,土壤微生物群落结构早期差异明显,其后差异逐渐减小。     

基于Landsat 8影像的不同燃烧指数在农田秸秆焚烧区域识别中的应用

农田秸秆焚烧造成秸秆资源的巨大浪费和大气环境的污染,利用热红外波段识别火点的方法可以实时、快速地获取焚烧情况,但是不能提供秸秆焚烧的面积、范围等详细的空间分布情况,也不能确定焚烧的严重程度.利用已燃烧与未燃烧区域的光谱差异选择某些波段构建燃烧指数的方法在森林火灾研究中得到了广泛应用,但是这些指数在农田秸秆焚烧中的潜在应用没有被研究.本文基于松嫩平原地区的两景Landsat 8卫星影像,采用归一化燃烧率（NBR）、引入热红外波段的归一化燃烧率（NBRT）、燃烧面积指数（BAI）3种燃烧指数对农田秸秆焚烧和未焚烧区域进行提取,并与秸秆覆盖度进行相关分析.结果表明：NBR、NBRT和BAI指数对焚烧和未焚烧区域的分类精度分别为91.9%、92.3%、87.8%,NBR、NBRT与覆盖度呈线性相关,R²分别为0.73、0.64,BAI与覆盖度呈幂指数相关关系,R²为0.68.燃烧指数方法可以在农田秸秆焚烧中得到很好的应用,可定量评估秸秆燃烧程度,为大气环境评价提供技术与数据支持.     

两种还田模式下玉米秸秆分解速率的比较

秸秆直接还田具有培肥地力 ,改善土壤理化性状 ,增加作物产量等优点。目前 ,各地玉米秸秆多采用粉碎方式直接还田 ,但投资大 ,费用高。中国农业大学曲周试验站在总结前人基础上 ,结合当地农村实际经济水平和耕作制度 ,提出了玉米秸秆整株还田方法。实践证明 ,整株还田省时省力 ,具有明显经济效益。本文主要探讨玉米秸秆在整株方式和粉碎方式下进行还田时其分解情况 ,从而为玉米秸秆整株还田的可行性提供理论依据。1　研究地区与方法1 1　自然概况曲周县位于河北省南部、太行山山前平原南端、漳河冲积扇下缘。属暖温带半湿润大陆性季风气候区…     

一株玉米秸秆纤维素降解放线菌的筛选、鉴定及酶学特性研究

为解决玉米秸秆固废污染和秸秆资源有效利用问题，采用刚果红染色法（水解圈法）和3，5-二硝基水杨酸（DNS）法从玉米秸秆还田土壤中筛选到一株纤维素降解菌，并对该微生物进行生理生化和分子生物学鉴定，发现该菌株降解纤维素效果较好，经鉴定该菌株为纤维素链霉菌（Streptomyces cellulosae），命名为SJS-15，并对该菌株的酶学特性及纤维素降解能力进行了初步研究。结果表明，菌株SJS-15在发酵培养基中的纤维素酶活（CMC）峰值为30.5 U/mL，最适反应pH为6.0，滤纸酶活（FPA）峰值为25 U/mL，最适反应pH为8.0，两种酶均能在温度20~60 ℃，pH 4.0~10.0范围内保持较高酶活性。纤维素分解实验表明菌株SJS-15对玉米秸秆和滤纸有分解能力，40 d时对玉米秸秆降解率为35.6%（质量分数，下同），对滤纸降解率为18.6%。扫描电镜结果显示经菌株处理的玉米秸秆较对照有明显降解痕迹。菌株SJS-15具有良好的抗逆性和玉米秸秆纤维素分解能力，可作为玉米秸秆还田和堆肥发酵的高效菌株进行进一步研究。     

蚯蚓-秸秆及其交互作用对黑麦草修复Cu污染土壤的影响

以高沙土为供试土壤,加入Cu^2＋以模拟成：0,100,200,400mg／kgCu^2＋的Cu污染土壤,设置接种蚯蚓（E）、表施秸秆（M）,同时加入蚯蚓和秸秆（ME）及不加蚯蚓和秸秆的对照（CK）4个处理,并种植黑麦草。研究蚯蚓、秸秆相互作用对黑麦草吸收、富集铜的影响。结果表明：加入秸秆显著提高了蚯蚓的生物量,一定程度上缓解了重金属对蚯蚓的毒害,同时蚯蚓显著提高了秸秆的分解率,较无蚯蚓对照提高了58．11％～77．32％。接种蚯蚓（E,ME）还提高了土壤有效态重金属（DTPA-Cu）含量,秸秆处理（M）则降低了土壤有效态重金属含量。研究还发现,E处理促进了黑麦草地上部生长,而M和ME处理均显著提高了黑麦草地下部的生物量。E和ME处理同时提高了植物地上部和地下部的Cu浓度及Cu吸收量,M处理则只对植物的地下部Cu浓度和Cu吸收量有显著促进作用。总体来看,E处理、M处理及ME处理分别使黑麦草地上部Cu富集系数提高了31．22％～121．07％．2．12％～61．28％和25．56％～132．64％。