采用网袋培养法,研究在好气和厌氧条件,小麦秸秆腐解过程中碳、氮释放及纤维素、半纤维素和木质素的变化规律。结果表明:小麦秸秆在好气和厌氧条件的残留质量、碳和氮残留量均随培养时间的延长而降低,且呈前期(0~3个月)降解较快,而后(3~12个月)逐渐减缓的趋势。用一级动力学方程y=y0+a·e-kt对小麦秸秆在好气和厌氧条件的残留质量随时间变化进行拟合(决定系数R2均大于0.957),质量腐解半衰期分别为72.8和121.9d,腐解速率常数(k)分别为0.022 0和0.014 0/d。在好气条件,小麦秸秆中碳和氮元素释放速率常数分别是其在厌氧条件的1.79和1.67倍,小麦秸秆中碳和氮元素的释放率...

【目的】于2007—2008连续2年在不同水稻栽培模式和秸秆还田方式下,研究油菜、小麦秸秆腐解特征及养分释放规律。【方法】在水稻常规栽培和节水灌溉栽培模式下,采用尼龙网袋研究法。将装满秸杆的网袋放在水稻田表层和埋入土中,模拟秸秆覆盖还田和土埋还田。【结果】秸秆还田后,在0-30 d腐解较快,后期腐解速率逐渐变慢。油菜秸秆在水稻节水栽培模式下,采用土埋还田腐解率最大,90 d时腐解率达61.06%。试验结束时,小麦秸秆累计腐解率为48.88%-59.95%,油菜秸秆为50.88%-61.06%。常规栽培模式下,秸秆覆盖还田腐解率>秸秆土埋;节水栽培模式下,秸秆土埋>秸秆覆盖。秸秆覆盖还田时,两种...

为探讨还田的棉花秸秆腐解动态及不同还田量的棉花秸秆对小麦产量的影响，于2018-2020年冬小麦播种后，将棉花秸秆机械粉碎覆盖还田，设置全量还田（all stalk returning,AS）、半量还田（half stalk returning,HS）（移出一半秸秆后机械粉碎）、不还田（zero stalk returning,ZS）（移出全部秸秆）3个处理，分析不同还田量棉花秸秆的腐解、养分释放及其结构组分变化规律。结果显示，秸秆腐解速率表现为先快后慢，还田后20 d腐解最快，此后腐解速率逐渐下降；还田后170 d,2018-2019年半量还田和全量还田秸秆腐解率分别为73.4%和66.8%,2019-2020年分别为77.6%和60.4%。秸秆中不同结构组分的释放率存在差异，经过170 d腐解，棉花秸秆可溶性糖释放率为70.7%～81.38%，纤维素腐解率为57.3%～60.7%，木质素腐解率为44.1%～50.3%；秸秆N、P、K释放率也存在差异，N、P、K释放率分别为66.5%～74.7%、71.4%～80.5%和83.1%～87.9%。本研究结果表明，棉花秸秆还田增加了小麦有效穗数，进而提高小麦产量。可见，棉花秸秆还田有利于改善土壤养分状况，提高冬季作物（小麦）产量，其中以全量秸秆还田更好。

【目的】研究不同配比猪粪与小麦秸秆混合厌氧发酵的产气特性,为提高小麦秸秆利用率和产气效率提供依据。【方法】选取猪粪、小麦秸秆及其不同配比(干物质质量比1∶1,2∶1,3∶1)的混合物为发酵原料,以沼液为接种物,研究不同发酵原料厌氧发酵过程中pH值、日产气量、累积产气量、气体成分和干物质产气率的变化。【结果】仅以猪粪为原料进行厌氧发酵时,日产气量的峰值(2 142.2 mL/d)、累积产气量(70.36 L)和干物质产气率(351.8 mL/g)明显高于其他4种发酵原料;在3种混合发酵原料中,猪粪与小麦秸秆配比为3∶1时,其日产气量的峰值(2 011.7 mL/d)、累积产气量(49.08 L)...

【目的】探讨不同温度和添加微生物制剂条件下,小麦秸秆腐解对土壤中不同形态碳、氮含量的影响,为评价秸秆还田措施补充土壤养分、改善土壤肥力的贡献提供理论依据。【方法】采用室内模拟恒温培养方法,于15和20℃条件下,在装有127.5g风干土样的培养盆中,分别添加不同量秸秆(0.961,0g/盆)和微生物制剂(2.88,0.961,0mg/盆),后培养75d,测定秸秆腐解期间CO2释放量及腐解后土壤中不同形态碳、氮的含量。【结果】温度对秸秆腐解和养分释放影响较大,而微生物制剂未表现出作用效果。经75d腐解培养后,添加秸秆与对照相比,15℃下秸秆CO2-C的净累积释放量较20℃下低37.1%,而土壤有机...

【目的】研究NaOH及其与超声联合预处理对小麦秸秆与猪粪混合厌氧发酵特性的影响。【方法】采用0%,3%,6%NaOH单独(分别命名为CK,3%,6%处理)或其联合250 W超声波15 min (分别命名为CK+,3%+,6%+处理)预处理小麦秸秆,用扫描电镜观察小麦秸秆表层结构的变化,之后将预处理的小麦秸秆与猪粪按照2∶1,1∶1,1∶2比例(质量比)进行混合发酵,测定小麦秸秆与猪粪不同配比下混合厌氧发酵过程中产气量、pH、碱度和挥发性脂肪酸(volatile fatty acids,VFA)的变化。【结果】经NaOH单独预处理或其与超声波联合预处理后,小麦秸秆表面结构均受到了明显破坏。从发酵开始,各处理的日产气量均在第3天左右达到第1次峰值,在第8天左右下降到最低值;随着水解酸化的进行,各处理的日产气量又出现第2次高峰,但出现高峰时间差异较大。在NaOH单独预处理组或其与超声波联合处理组中,当小麦秸秆与猪粪按照2∶1,1∶1比例混合时,随NaOH含量的增加,累积产气量均呈增大趋势;当小麦秸秆与猪粪按照1∶2比例混合时,NaOH单独预处理组中CK组累积产气量最大,而联合预处理组中3%+处理累积产气量最大。预处理小麦秸秆与猪粪混合厌氧发酵效果依赖于两者混合比例。在整个发酵过程中,当小麦秸秆与猪粪配比分别为2∶1,1∶1和1∶2时,NaOH单独预处理的pH分别为5.6～7.7,5.6～7.6,5.7～7.7,NaOH与超声波联合预处理的pH分别为5.7～7.9,5.6～7.6,5.7～7.7,可见NaOH单独预处理及其与超声波联合预处理的pH并无明显差异。当小麦秸秆与猪粪按照2∶1比例混合时,碱度增加速率最快,并在整个发酵期内总体较高,其次是1∶1配比组,1∶2配比组最低。在发酵过程前期VFA质量浓度变动幅度较大,发酵后期VFA质量浓度变动幅度较小。总体上各预处理小麦秸秆与猪粪配比为1∶1时的VFA质量浓度与1∶2配比组接近,但是高于2∶1配比组。超声单独预处理可提升产气效果,但相比NaOH单独处理,超声与NaOH联合预处理并不具有增强产气效果的协同作用。【结论】经6%NaOH预处理后小麦秸秆与猪粪按照2∶1比例混合后,可获得良好的产气效果。

为加快小麦秸秆木质纤维素酶解,提高小麦秸秆资源的利用率,探讨了一组小麦秸秆好氧分解菌复合系的酶活表达特性。该复合系能高效的分解秸秆,对纤维素的分解率达到80.0%,利用DNS法测定该复合系分泌的酶的酶活性。研究表明,在复合系分解的0~10 d内,0.78 g纤维素被分解,0.16 g半纤维素被分解;复合系分泌的酶是一组能够降解不同底物的酶复合系;复合系的最高纤维素酶活性(内切酶、外切酶、β-糖苷酶和总纤维素酶)为0.17 U/mL;最高木聚糖酶活性出现在第2天,其数值达到2.82 U/mL;最适木聚糖酶反应温度为50℃,最高耐受温度是60℃,最适木聚糖酶反应pH为7,pH≤5对酶活性产生强烈抑...

研究了在推行秸秆还田技术、土壤肥力状况发生了显著变化的条件下冬小麦磷、钾丰缺指标,采用以缺肥区与全肥区的籽粒相对产量与土壤有效养分测定值的回归关系进行分级的方法,确定土壤养分丰缺指标。结果表明,土壤有效磷的丰缺指标:测定值(P)33.3 mg/kg为丰富。土壤有效钾的丰缺指标:测定值(K)

采用裂区试验设计,研究了不同耕作及秸秆还田条件下小麦氮、磷、钾养分利用率。结果表明,免耕覆盖与常规耕作相比显著降低了小麦秸秆和籽粒产量。氮、磷利用率分别降低了8.19和0.64个百分点,钾素利用率提高了3.05个百分点。氮磷钾平衡施用,两种耕作方式下的小麦养分利用率均能提高。免耕覆盖处理小麦秸秆氮、磷、钾含量均高于常规耕作处理,钾素尤为明显。

通过研究小麦秸秆添加量对羊粪高温堆肥腐熟进程的影响,寻求羊粪高温堆肥时与秸秆的最佳配比,旨在为羊粪快速资源化利用提供科学依据。结果表明:羊粪高温堆肥时添加小麦秸秆可以缩短进入高温发酵期的时间,减少氮素损失,加快C/N降低速率,减少有害物质产生;羊粪和小麦秸秆质量分数9∶2处理在堆肥结束时,有机质和速效氮含量较堆肥初期下降幅度最小,分别为33.67%和14.10%,全氮、全磷、全钾、速效磷和速效钾含量较堆肥初期提高幅度最大,分别为13.84%、8.40%、24.82%、31.34%和5.47%。若以种子发芽指数80%作为堆肥腐熟的评价指标,羊粪和小麦秸秆按质量9∶2堆肥的腐熟速度比纯羊粪提高了1...

【目的】针对西北灌区春小麦生产中氮肥投入过高、水分利用效率低等问题，探讨复种绿肥及减量施氮对春小麦水分利用特征的影响，以期为优化春小麦生产的水资源高效利用提供理论依据。【方法】采用裂区设计，主区设麦后复种绿肥毛叶苕子（W-G）和麦后休闲（W）两种种植模式，副区设传统施氮（N3,180 kg·hm~(-2)）、减施氮肥15%(N2,153 kg·hm~(-2)）和减施氮肥30%(N1,126 kg·hm~(-2))3个施氮水平，于2020—2021年研究复种绿肥及减氮对春小麦产量、耗水量及水分利用效率的影响。【结果】麦后复种绿肥结合适量减施氮肥可提高春小麦播前土壤贮水量，W-G较W模式春小麦播前土壤贮水量增加11.5%—13.5%，麦后复种绿肥结合氮肥减施15%(W-GN2）与麦后复种绿肥结合减氮30%(W-GN1）较对照麦后休闲结合传统施氮量（W-N3）春小麦播前土壤贮水量分别提高12.1%—20.2%与15.2%—16.6%,W-GN2与W-GN1处理间无显著差异。W-G较W春小麦耗水量降低12.6%—13.7%，复种绿肥模式中以W-GN2降低春小麦耗水量幅度最大，较麦后休闲结合减氮15%(W-N2）、W-N3分别降低21.8%—25.8%、21.3%—26.3%;W-G通过降低春小麦拔节期至灌浆初期的耗水模系数，增大播种前期至拔节期与灌浆初期至成熟期的耗水模系数（两阶段耗水量占全生育期总耗水量的比例为60.5%—64.1%），有效协调春小麦前后生育时期的水分需求特征，增强了春小麦生长发育过程中水分供需同步性。相比W-GN1、W-GN3,W-GN2处理的调控效应更突出。W-G具有增产优势，较W增产13.5%—14.1%;W-GN2较W-N2与W-N3分别增产16.7%—18.4%与13.6%—14.6%。因而，W-G较W模式提高水分利用效率为29.4%—31.0%，麦后复种绿肥模式中，以W-GN2提高水分利用效率的幅度较大，较W-N2、W-N3分别提高44.2%—46.8%、39.1%—43.5%，较W-GN1、W-GN3分别提高36.2%—50.7%、9.1%—17.0%。【结论】麦后复种绿肥结合减施氮肥15%（即施氮153 kg·hm~(-2)）较传统水氮管理提高春小麦产量及水分利用效率，可推荐为西北灌区春小麦水分高效利用的生产模式。

【目的】探讨添加秸秆与氮肥用量对小麦产量、干物质转运和氮肥利用效率的影响，为确立秸秆还田条件下小麦的高产稳产栽培技术提供参考。【方法】选用宁麦16为试验对象，采用盆栽试验，设置秸秆和氮肥2个因素，其中秸秆设添加（26 g/盆）和不添加2个水平，氮肥设5个水平，其小麦全生育期的施氮量分别为0，0.08，0.12，0.16，0.20 g/kg ，共计10个处理，测定了不同处理下小麦产量及其构成因素，以及干物质转运和氮素利用效率的变化，最后对添加秸秆、氮肥用量及其二者的交互作用效应量进行计算。【结果】无论添加秸秆与否，小麦籽粒产量均随着氮肥用量的增加呈先增加后降低趋势，施氮均能显著提高小麦籽粒产量。...

为阐明滴灌条件下秸秆覆盖和土壤含水量以及两因素交互作用对冬小麦籽粒灌浆、产量形成的影响,以冬小麦矮抗58为试验材料,设计了秸秆处理(覆盖T、不覆盖T0)与土壤相对含水量(40%(W1)、50%(W2)、60%(W3)、70%(W4)4个水平)两因素裂区试验。结果表明:Richards方程拟合秸秆覆盖和水分调控下冬小麦籽粒灌浆过程的决定系数在0.977 50.999 6,达到极显著水平。秸秆覆盖和水分调控间的交互作用对除最大灌浆速率和平均灌浆速率(V)外其他冬小麦籽粒灌浆特征参数的影响达到显著或极显著水平。

为研究免耕条件下秸秆还田与施肥对小麦-玉米轮作系统土壤养分和酶活性的影响,于西北农林科技大学校内试验地进行试验,设3个秸秆还田水平:秸秆全量还田、秸秆半量还田、秸秆不还田,施肥和不施肥2个施肥水平,共6个处理,以秸秆不还田+不施肥作为对照,研究秸秆还田与施肥对小麦-玉米轮作系统一年内两季不同作物收获期040 cm土层土壤养分含量和土壤酶活性的影响。结果表明,冬小麦和夏玉米收获期土壤不论是020 cm还是2040 cm土层,秸秆全量还田+施肥和秸秆半量还田+施肥处理相比秸秆不还田+不施肥均能增加土壤有机碳、

为筛选常温高效产酶复合菌系,分别以枯叶土壤、牛粪、堆肥和自然腐烂的小麦秸秆为微生物源,通过"外淘汰法"筛选了4组常温分解小麦秸秆并产胞外酶的复合菌系WSD-5、N、M和D。培养15d后,WSD-5分解小麦秸秆75.6%,而N、M和D的分解率分别为65.0%、69.4%和67.5%。通过各复合菌系对小麦秸秆纤维素、半纤维素和木质素成分的分解比较,可知WSD-5复合菌系具有明显的分解优势:相对于初始秸秆,WSD-5复合菌系使麦秆中的纤维素、半纤维素和木质素分别减少了94.2%、81.9%和21.3%。4组复合菌系虽然均检测到纤维素酶、木聚糖酶及滤纸酶的酶活性,但以WSD-5复合菌系的酶活性为最高。...