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秸秆处理方法范文1
1 临床资料
22例均为住院病人。男21例,女1例;年龄最小26岁,最大54岁,平均45.5岁;病程最短6个月,最长12年,平均2年。初次发生腹水者13例,2次以上出现腹水者9例。少量腹水者5例,中量腹水12例,大量腹水5例;腹部及双下肢高度浮肿者4例。全部病例均为肝炎后肝硬化,HBsAg和抗-HBc均为阳性;HBeAg阳性者10例,同时有抗-HCV阳性者2例。有黄疸者17例。所有病例除符合《内科疾病诊断标准》〔1〕中肝硬化腹水的诊断外,还同时具有出血倾向指征。
2 治疗方法
2.1 西药治疗 予肌苷,ATP,维生素C等加入葡萄糖溶液250ml中静脉滴注;中量腹水以上者加用肝安注射液250ml静脉滴注,每日1次;血清白蛋白低于28g/L者适当补充人血白蛋白;补充维生素K等;大量腹水及高度浮肿者加利尿药如安体舒通、速尿等。近期有呕血、便血者加服心得安、雷尼替丁。
2.2 中药治疗 内服:
生黄芪 24g 猪 苓 15g 茯 苓 30g
防 己 15g 白 术 20g 苍 术 20g
泽 泻 20g 淮山药 30g 川厚朴 10g
香 附 10g 海螵蛸 12g 白 及 15g
茜 草 20g 旱莲草 20g 仙鹤草 30g
以上方药加水700ml,煎取250~300ml,每日2次餐后微温服,15天为1疗程。同时予复方丹参注射液20ml,加入5%葡萄糖溶液250ml中静脉滴注,每日1次,连用30天为1疗程。有黄疸者,用茵栀黄注射液20~40ml,加入10%葡萄糖溶液250ml中静脉滴注,每日1次,15天为1疗程。
3 疗效观察
3.1 疗效标准 参照《中医病证诊断疗效标准》〔2〕进行疗效评定。治愈:腹水及全身症状缓解或消失,肝功能基本恢复正常。好转:腹水及其他症状明显好转,实验室检查有所改善。未愈:腹水未见减轻,其他症状及肝功能无改善,或在住院期间发生上消化道大出血,致使病情急剧恶化者。
3.2 治疗结果 治愈13例,好转8例,未愈1例,总有效率为95.5%;平均住院天数45天,住院期间未出现上消化道大出血病例。
4 讨论与体会
肝硬化腹水属于中医“水臌”范畴,本病并发出血倾向者,多兼有瘀血证表现。以往临床常根据患者面色晦暗、唇紫、舌瘀、胁肋刺痛、痞块、脉涩等征象,加用活血破瘀药物。如腹胀坚满而尿少者,往往选用攻下逐水方药。但对已有明显出血倾向者,攻逐不慎易导致络脉破裂,引起呕血、便血,使病情急剧恶化〔3〕。故准确地判别患者有无出血之虞,是辨证施治的关键之一。肝炎后肝硬化失代偿期多因慢性肝炎活动所致,此时肝脏储备能力低下,多伴凝血功能障碍,导致各种出血倾向。长时间的门静脉高压导致食道静脉曲张,胃肠道血液回流受阻,胃粘膜下血管扩张,产生瘀点、糜烂和自发性出血〔4〕。而门脉高压并发急性胃粘膜出血的意义等同于静脉曲张破裂出血,是晚期肝硬化病人的主要死因之一。本组病例均有明显的出血倾向,故治疗上除针对腹水、浮肿、乏力、纳差等脾虚水停证候之外,预防和治疗上消化道出血尤为重要。本组中药内服以益气健脾利水为主,顾护胃气,防止出血。其中生黄芪补气升阳,与防己同用利水消肿;白术、苍术、淮山药合猪苓、茯苓、泽泻以健脾和胃,利水渗湿;香附、川厚朴行气消胀,加海螵蛸、白及以制酸止血;对已有出血表现者,茜草、旱莲草、仙鹤草合用有活血凉血止血之功。针对“水臌”患者的瘀血表现,选用复方丹参注射液静脉给药,除有降酶、消炎、退黄作用外,还可改善肝肾微循环,减轻血液粘度,降低门静脉阻力,促进利尿消肿,并有一定的抑制肝纤维化作用,对有凝血功能障碍者不会诱发出血〔5〕。有实验证明,防己的主要成份汉防己甲素和心得安均可降低门脉高压,减轻胃粘膜病变,防治食道静脉曲张破裂出血,但前者无肝供血减少、肝脏受损加重等副作用〔6〕。故经上述中西医结合治疗,疗效较好。
参考文献
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秸秆处理方法范文2
关键词:秸秆;氨化;处理
中图分类号:S816.6 文献标识码:A
引言
近年来,随着秸秆大面积焚烧所引起的大气污染问题,农作物秸秆的利用问题引起了人们越来越多的关注。事实上,农作物秸秆是非常好的畜牧饲料原料,尤其是在牛羊饲料中应用非常广,因为具有成本低,易于获取等优点,成为农区畜牧养殖业的重要饲料来源。当前我国正在向畜牧大国演变,有数据显示,2009年我国牛的存栏量达到10726.5万头,绵、山羊存栏量则达到28452.2万只,占世界存栏量的14.67%,居世界第1位。在牛羊生产中,饲料的成本占据养殖成本的绝大部分,因此开展对秸秆等农作物副产品的研究利用非常有意义。尤其是羊,对于粗纤维的消化吸收能力非常强,特别适合于开展秸秆高效利用方面的研究。目前在秸秆的处理方式上,能够投入实际应用的主要是氨化、碱化、青贮、微生物发酵等几种方式,只要采用合理的处理技术以及正确的营养调控,可以极大的提升秸秆的利用效率,实现饲养成本的有效下降,对于进一步发展农村地区的养羊产业发展以及解决农村环境污染问题具有重要的意义。
1 秸秆的特性和化学成分
在我国广大农区,存在大量的作物秸秆,其中北方最为常见的有玉米秸秆、小麦秸秆、花生秧、地瓜秧等。这些秸秆的营养成分并不低,有报道称其总有机物含量可以高达80%以上,但是由于其中有相当比例是粗纤维,在消化吸收利用上存在一定困难。而且较多的粗纤维也降低了其适口性,牛羊在采食上并不喜欢。下表列举了玉米秸秆和小麦秸秆2种主要农作物秸秆的营养成分。
不同的收割时间以及贮存方法会导致秸秆的利用程度有明显的差别,比如经过简单粉碎处理的秸秆即可以一定程度的提高秸秆的消化吸收利用率,而采用合理的青贮方式则可以较为明显的提升秸秆营养价值。其中玉米秸秆因营养价值相对较高,处理方便,最为受到关注,也是北方农区当前使用最多的青贮料。
2 材料和方法
2.1 试验时间和地点
试验于2013年11~12月在寿光市泓德畜牧业羊场进行,试验期共32d,其中预试期4d,正试期28d。
2.2 试验材料
玉米秸秆采购自寿光营里镇农户,未经过玉米成熟后自然风干的秸秆;氨水购自寿光营里镇农资超市;将秸秆采用粉碎机打碎。将粉碎后的玉米秸秆用塑料袋密封,加入4%的氨水后搅拌,然后进行压实密封处理14d即可。
2.3 试验动物的选择分组及设计
选择同批次的健康东北细毛羊与小尾寒羊杂交系20只,体重接近,随机抽选分成2组,每组10只,其中1组为对照组,饲喂未处理秸秆混合日粮;另1组为试验组,饲喂氨化处理秸秆混合日粮。精、粗比为1:1,制成颗粒料,不同处理组的精料为玉米占30.5%、豆粕11.2%、小麦麸6.5%、磷酸氢钙0.5%、石粉0.5%、食盐0.45%、尿素0.15%、微量元素添加剂0.1%、多维添加剂0.1%。另外,考虑到日粮平衡性问题,在对照组多加0.12%的尿素。在实验的前期准备阶段对羊圈进行打扫和消毒工作,并对所有羊群进行驱虫。
代谢试验预试期10d,每天24h的供试羊的粪、尿定时分2次予以收集,由上午喂时起~翌日晨饲喂前止。正试期7d,每头试畜每天的排粪分别连续收集,在-4℃保存。正式试验期结束后,按试验期每头试畜的总排粪量称重并记录,混匀后,按4%比例取样装入塑料袋中,并标明试验期号、羊号。于正式试验期,采用集尿袋法,每天收集的尿液加入5ml浓硫酸,将每头试畜每2d的排尿量称重并记录,摇匀尿样,取其1/10量倾入塑料瓶中(瓶外标明羊号),在4℃下贮存。整个正试期中,均按同样收集方法。试验结束后,按不同试畜将尿样分别并入混匀保存,结果待后期试验一并测试分析。
2.4 数据处理
所有试验数据用SAS软件包进行统计分析。
3 结果与分析
3.1 全收粪法测定不同处理饲粮中各养分的表观消化率
对试验羊群的不同处理饲粮各养分的表观消化率进行统计分析,结果如表2所示。除CP的表观消化率复合碱化组与未处理组差异不显著外,未处理和氨化处理饲粮对生长羊DM、OM、NDF、ADF的表观消化率较未处理组差异显著(P
3.2 不同处理饲粮对氮平衡的影响
不同处理组的氮平衡如表3所示。经分析,2组N的采食量、粪中N的排出量、尿中N的排出量及各组的N平衡、N的沉积率均差异不显著(P>0.05),实验组的N平衡、N的沉积率、N表观消化率均高于对照组,实验组N的采食量较对照组高64.55%~70.95%,实验组的N表观消化率显著高于对照组(P
在整个饲养过程中,对照组所选取的10只试验羊健康状况良好,采食、饮水、反刍及粪便形状均无异常。所以,由本研究的试验可以得出以氨化处理玉米秸秆为基础的饲粮对不同饲粮各营养成分的表观消化率、氮平衡均无不良影响,该处理方法在生产上可以推行。
参考文献
秸秆处理方法范文3
关键词秸秆还田;花生产量;土壤水分利用效率;辽西地区
辽宁省有55%的花生种植在辽西风沙半干旱区。花生收获时原垄被破坏,根茬很少留在耕层与地表,致使冬春季节地表大面积裸露,造成表土疏松,而同期风多风大,降雪、降雨稀少,造成土壤不同程度的风蚀现象。因此,采取因地、因时、因作物制宜的秸秆覆盖还田措施,可在合理保护和利用农田的同时,为花生稳产创造一个水、肥、气、热协调的土壤环境条件,这也是现代农业可持续发展的需要[1]。实践证明,秸秆覆盖能有效抑制土壤风蚀沙化,秸秆还田则增加土壤有机质含量,改良土壤结构,提高土壤酶活性[2-4],特别是可缓解我国土壤氮、磷、钾比例失调的矛盾,弥补磷钾不足,消除秸秆焚烧造成的大气污染,保护生态环境,对实现农业可持续发展具有十分重要的意义[5]。
1材料与方法
1.1试验地概况
试验在辽宁省风沙地改良利用研究所章古台试验站进行。试验区位于风沙半干旱区科尔沁沙地南缘,地处北纬42°42′、东经122°32′,海拔高度213.1 m,为典型的风沙土,其理化性质见表1。该地区的自然特点是风多、风大,全年平均风速3.33 m/s,5 m/s起沙风达240次。年降水量400~450 mm,多集中在7、8月。年蒸发量约1 600~1 800 mm,干燥度在4.0左右,属于半干旱区。常发生春旱、伏旱,秋吊,或春旱、伏旱、秋吊交替发生。无霜期145~150 d,该地区≥10 ℃活动积温3 468 ℃,年平均气温6.82 ℃,是易旱易风蚀典型风沙地区。
1.2试验材料
果树为仁用杏品种“超仁”,树龄为5年。供试花生品种为阜花10号。
1.3试验设计
构建果粮(大扁杏—花生—大扁杏)立体复合模式区,即果树12 m行间距间作16行花生。模式区在2008年为传统耕作花生,从2008年秋季花生收获后,将玉米秸秆按不同量进行覆盖,2009年春季进行旋耕还田处理。试验设4个处理,秸秆覆盖还田量分别为:2 250 kg/hm2(处理i);4 500 kg/hm2(处理ⅱ);6 750 kg/hm2(处理ⅲ);以无覆盖、花生田裸露作为对照(ck)。果树为南北行种植,行长120 m,行距12 m。花生东西两侧距仁用杏2 m,大区处理,面积为960 m2,不另设重复。花生于5月中旬播种,行株距50 cm×12 cm,种植密度为33.33万株/hm2。
1.4 样品采集与测定方法
1.4.1土样采集。采样深度为0~20 cm。每个处理采用s型多点取样法进行。
1.4.2测定指标及方法。收获后进行考种及测产;播种前和收获后采用烘干法测定0~40 cm土壤水分含量。
1.4.3计算方法。各量计算公式如下:
土壤贮水量=土层厚度×土壤容重×土壤水百分含量
土壤耗水量=播前土壤储水量+总降水量+灌溉量-成熟期土壤储水量
土壤水分利用效率=花生产量/土壤储水量
1.4.4分析方法。试验数据采用软件sas v8.0及microsoft excel 2003处理。方差分析采用spss数据处理系统中的duncan新复极差分析方法,均值比较采用lsd多重比较方法。
2结果与分析
2.1不同秸秆还田量对花生农艺性状的影响
有关研究表明,花生产量与主要农艺性状存在密切相关,其中花生(荚果)产量与饱果数、百果重、百仁重、出仁率都呈极显著正相关,而与其主茎高、侧枝长呈极显著负相关[6]。从表2可看出,各处理间主茎高、侧枝长差异不显著。而对其他农艺性状影响较大。与ck相比,其他处理均不同程度提高了花生的总分枝数、饱果数、单株生产力、百果重、百仁重、出仁率,其中处理2与处理3优势显著。
2.2不同秸秆还田量对花生产量与土壤水分利用率的影响
由表3可看出,不同秸秆还田量对花生产量、土壤水分利用效率的影响显著。产量与土壤水分利用效率的高低顺序均为处理ⅱ>处理ⅲ>处理i>ck,其产量分别比ck高13.2%、8.4%、3.2%。处理ⅱ、ⅲ与对照产量差异达显著水平(p<0.05)。处理ⅰ、ⅱ、ⅲ的水分利用效率分别比ck高2.5%、13.1%和10.9%,差异均达到显著水平(p<0.05)。
3结论与讨论
试验结果表明,秸秆覆盖还田对花生产量、土壤水分利用效率的影响达到显著水平。覆盖量较适中,秸秆覆盖还田不但增加了土壤有机质,而且能挡风遮荫,不易被大风吹走,防止土壤风蚀和水土流失,减少对土壤结构的破坏,腐烂的秸秆增加的有机质使土壤结构变得疏松,降水入渗率高,下渗深,接纳雨水多,从而提高了水分利用效率和产量。而当秸秆覆盖量为2 500 kg/hm2,花生产量和土壤水分利用率较低,在当地春季风多、风大,部分秸秆易被吹散。有关研究表明,将秸秆粉碎小于10 cm,还田后对作物出苗率影响不大。而秸秆覆盖量过多,尽管在一定程度上提高了土壤有机质含量及土壤微生物量碳含量,但粉碎程度不足,同时也延缓了秸秆腐烂时间,在一定程度上影响播种和出苗[7-8],这也是秸杆还田覆盖量大时产量较低的原因。加之覆盖还田量大时工作量相对大,投入偏高,因而秸秆还田覆盖量为4 500 kg/hm2较适宜当地。
秸秆处理方法范文4
关键词:生物秸秆;茄子产量;茄子品质;土壤肥力
中图分类号:S641.105+.9 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2012)12-0072-03
Effects of Biological Straw on Eggplant Growth and Soil Fertility
Li XiangYun, Hu WeiJun, Zhai XiaoLing, Song ChaoYu, Wang ShengJian, Li ZhenQing, Gao JunLing*
(Qingdao Academy of Agricultural Sciences, Qingdao 266100, China)
Abstract The cultivation test was conducted for eggplant with different application amount and formula of biological straw in row. The results showed that the effect was better when using 4 000~4 800 kg straw per 666.7m2 combined with 8 kg biological strains and 4 kg vaccinum. Compared to common fertilization, the soil organic matter content increased one percentage point, and the content of available nitrogen and potassium increased by 61.6 mg/kg and 20.6 mg/kg respectively; the number of earthworm increased 309~505 with the amplitude as 43.8%~71.6%; the eggplant yield increased by 4.3%~10.6%; the nitrate content in eggplant fruit decreased by 158 mg/kg with the decreasing amplitude as 19.2%. Comprehensively considered biological characters, yield, nitrate content and benefit, 4 000 kg corn stalk per 666.7m2 combined with 8 kg biological strains and 4 kg vaccinum was the best for eggplant.
Key words Biological straw; Eggplant yield; Eggplant quality; Soil fertility
作物秸秆含有大量的营养物质,如其有机碳平均含量40%以上,氮、磷、钾平均含量分别为062%、025%和144%,还含有钙、镁、铁、硫、硅等中微量元素[1],这些都是农作物生长所需的营养元素。我国秸秆资源丰富,年产7×108 t以上,居世界首位,据测算,其含氮300×104 t,磷70×104 t,钾约700×104 t及大量的中微量元素[2,3]。实践证明,秸秆是一种能源物质,是保持和提高土壤肥力的重要物质基础[4],实行秸秆还田可有效改善土壤团粒结构,提高土壤疏松度,还可起到增肥养地和提高作物产量的作用[5]。但目前仍有半成以上的秸秆资源未被有效利用[6]。为节约能源充分挖掘秸秆资源的有机肥料潜力,我们于2010年进行了茄子行内秸秆生物反应堆栽培试验,以探明秸秆和菌种的适宜用量和配比。
1 材料与方法
11 试验设计
本试验于2010年在青岛市农业科学研究院试验地进行。试验设微生物菌种和玉米秸秆两个因素,秸秆设2 400、3 200 、4 000 kg和4 800 kg,分别与菌种8 kg、疫苗4 kg组配,组成4个处理,同时设空白对照和常规施肥2个处理,共6个处理(见表1)。随机区组排列,重复3次,小区面积5 m2,各小区间由高于畦面的土埂间隔,试验栽培管理过程中小区之间肥水互不渗透互不影响。土壤属棕壤,质地为砂壤。
茄子品种为面包长茄。3月28日育苗,5月23日移栽, 10月23日全部采收结束,其生长期为210天,栽培密度每6667m2为2 500株。茄子产量系多次采收的累计数。采收全部结束后每小区随机取10株,对茎粗、株高和鲜重分别进行测量和称重。试验前取基础土样,试验后各处理每小区再分别取土样,测定土壤有机质、速效氮、有效磷、速效钾含量,以比较土壤养分变化情况,最后各处理每小区全部翻地一遍,调查蚯蚓存活数量以比较不同处理间差异。
12 菌种和疫苗的处理方法
菌种商品名称:世明生物专用菌种001,是以枯草杆菌、嗜热性芽孢杆菌等为主组成的一类木质素、纤维素分解菌。
疫苗商品名称:世明蔬菜疫苗002,是具有防治根部病害的生物活的类微生物。
菌种使用当天按1 kg菌种对掺15 kg麸皮、13 kg水的比例三者拌和均匀,堆积4~5 h开始使用;如当天使用不完,摊放于阴暗处,厚度5~8 cm,第二天可继续使用。
疫苗按1 kg对掺15 kg麸皮、13 kg水的比例三者拌和均匀,腐熟7~15天后使用[7]。
13 定植行内秸秆、菌种和疫苗的使用方法
茄子定植前在种植行下开沟,沟宽与种植行宽相等,一般60~80 cm,沟深15~20 cm,沟长与定植行长相等。起土分放两边,接着添加每行所需秸秆用量,铺匀踏实,沟两头露出10 cm秸秆茬以便通气。填完秸秆后,将每沟所需(按种植行面积)菌种量均匀撒在秸秆上,用铁锨拍振一遍后,把起土回填于秸秆上,浇水湿透秸秆,2~3 天后找平起垄。秸秆上土层厚度保持15~20 cm,定植时按每穴疫苗用量撒入穴内,并与土壤掺匀,接着放入茄苗,覆土、浇水,最后用14号钢筋(或类似粗度木、铁棍)在每行间两棵苗之间打孔,孔距10 cm,孔深以穿透秸秆层为准,保持孔穴通畅便于通气促进秸秆腐熟,同时释放CO2促进植株光合作用。
14 测定项目及方法
茄子收获后于各个小区用五点取样法土钻取样,采集0~20 cm土层的土壤,采集后混匀立即装入自封袋中并填写标签,置入冰箱4℃保存。测定前剔除土样中的石块和植物残根等杂物后风干、 磨细, 过1 mm和025 mm筛备用。在结茄盛期采摘成熟度一致的果实,洗净后置于冰箱5℃冷藏,测定硝酸盐含量。土壤有机碳、速效氮、速效磷、速效钾的测定分别采用重铬酸钾外加热法、碱解扩散法、NaHCO3浸提—比色法、NH4OAc浸提—火焰光度法[8,9]。茄子的硝酸盐含量采用分光光度法测定[10,11]。
2 结果与分析
21 生物秸秆对茄子生物学性状、产量和品质的影响
由表2可以看出,行内生物秸秆处理的茄子其株高和茎粗与常规施肥接近,而单株鲜重高于常规施肥;处理5、6茄子果实产量分别比常规施
由表3可以看出,行内生物秸秆4个处理的土壤有机质、速效氮、速效钾含量都比常规施肥土壤有不同程度的提高,其中有机质平均含量提高094个百分点,速效氮平均含量提高616 mg/kg,速效钾平均含量提高163 mg/kg,速效磷平均含量低87 mg/kg,这可能与常规施肥处理施用氮磷钾复合肥多有关。
23 生物秸秆对土壤蚯蚓存活量的影响
由表4可以看出,行内生物秸秆的4个处理土壤蚯蚓存活数量都比常规施肥多,其中以处理5、6效果最好,每6667m2蚯蚓存活数量增多309~505条,增幅为438%~716%。蚯蚓存活数量的增多,说明土壤施用生物秸秆后其土壤结构、生态环境良好,从而使土壤肥力得以提高。
3 结论
行内生物秸秆处理能促进种植株生长,提高土壤有机质和速效氮等有效养分含量,增加蚯蚓的存活数量。据测定,土壤有机质平均含量比常规施肥提高1个百分点,速效氮和速效钾平均含量分别提高616 mg/kg和163 mg/kg;每6667m2施用4 000~4 800 kg秸秆,蚯蚓存活数量比常规施肥增多309~505条,增产43%~106%,果实的硝酸盐含量平均低158 mg/kg。综合生物学性状、果实产量、硝酸盐含量和效益四方面考虑,以每6667m2施菌种8 kg、疫苗4 kg和秸秆4 000~4 800 kg的效果较好。说明本试验条件下菌种和秸秆的这一用量和比例比较适宜茄子的生长。
本试验行内生物秸秆处理土壤有效磷含量低于常规施肥和空白对照,说明玉米秸秆含磷量较少,茄子施用生物秸秆应适当增施磷肥。参 考 文 献:
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秸秆处理方法范文5
摘 要 本文根据我国是一个农业人口比例高、资源相对短缺、环境相当严峻的发展中国家的现状,提出在“绿色农业”理论体系研究农业技术的推广,目的是要探索农业新的发展模式和新的经营管理理念来促进农业高级化和现代化,提高农产品竞争力,探索以人为本的科学发展观与和谐社会思想在农业发展中的贯彻实施。
关键词 绿色农业 农业技术 秸秆
一、绿色农业的涵义与研究范畴
(一)绿色农业的涵义
什么是绿色农业?从发展绿色农业是为了农业与农村可持续发展这一目的出发,所谓绿色农业是运用生态经济学原理,以绿色技术进步为基础,充分应用绿色高科技手段,集节约能源、保护与改善农业生态环境、发展农业经济于一体,倡导绿色消费生活方式的可持续农业发展的模式。发展绿色农业应重点加强农业的生态技术推广设与发展绿色食品。在我国积极倡导与发展绿色农业,对改善农业生态环境条件,满足日益增长的绿色消费需求,提高城乡居民生活水平与生活质量,实现农业与农村可持续发展目标,促进农业乃至整个国民经济的发展有着重要的现实意义。
(二)绿色农业的研究范畴
绿色农业的研究范畴应重点体现绿色农业发展模式与绿色技术创新。绿色农业发展模式是绿色农业发展的内涵和实质,是绿色农业发展研究的核心和重点。绿色农业作为一种先进的、代表生产力要求的、符合农业发展方向的生产模式,其基本要求应是“优质、高产、高效、生态、安全”。绿色技术创新也是绿色农业范畴研究的重要内容之一,科学技术是推动农业发展的强大动力。
综观农业技术创新活动和成果,发现大多数农业技术创新只是从单项工程技术层面或经济效益层面上来研究技术创新的,而从生态经济层面研究所见甚少。因此,要实现常规农业向绿色农业的转向,必须大力提倡绿色技术创新,使绿色技术成为绿色农业发展的支撑和保证。绿色技术创新是建立在绿色技术发明基础之上,主要包括组合型技术创新和发明技术创新。不仅追求技术创新的工具效率,而且还把农业技术创新活动自觉地融入自然生态循环的系统中,既有改善生态环境、提高人类生活质量的社会效益,又有获得潜在利润的经济效益;既是一项使绿色技术成果商品化的经济活动,又是使绿色技术成果公益化的社会活动。从绿色农业理论体系的研究来看,绿色农业技术创新关键是要围绕生态建设和农村经济协调发展的双赢技术来展开。
二、在绿色农业体系下农业技术农作物秸秆的综合开发利用
(一)农作物秸秆加工利用技术
1.秸秆饲料化技术
农作物秸秆虽然所含营养成分低,粗纤维含量高,蛋白质含量少,但是,经过适当的加工处理,补充适量的粗饲料和其他必须营养物质,仍能满足牲畜的各种营养需要。我国具有利用农作物秸秆饲养畜禽的传统,并由此培育出了具有高繁、耐粗饲的诸多优良畜禽品种,同时建立了一整套的秸秆饲料化技术。因此,利用秸秆养殖,仍是发展畜牧业的一条重要途径。
2.物理处理技术方法
利用人工、机械、热、水和压力等作用,通过改变秸秆的物理性状,使秸秆破碎、软化、降解,从而便于家畜咀嚼和消化的一种加工方法。实践证明,秸秆未经切短,家畜只能采食40%-60%,而经过切短或粉碎后的秸秆,可以几乎全部被家畜采食。常用的处理方法主要有切断与切碎处理、揉搓处理、软化处理、热喷处理、膨化处理、颗粒处理及碾青处理等方法。
3.化学处理方法
利用一些化学物质来处理秸秆,在打破秸秆营养物质障碍的同时,提高家畜对秸秆的利用率。实验结果表明,秸秆氨化后可提高消化率约10%。秸秆氨-碱复合处理后,麦秸的消化率可提高到66.5%,稻草的消化率提高到71%。同时,动物的采食量大幅度增加。常用的处理方法主要有碱化处理、氨化处理、酸化处理、氧化剂处理、氨-碱复合处理和碱-酸复合处理等方法。
4.生物处理方法
利用有益的微生物(如乳酸菌、酵母菌)和酶等,在适宜的条件下,分解秸秆中难以被家畜消化的纤维素和木质素的一种方法。据实验测定,麦秸微贮处理后,干物质体内消化率可提高24.14%,粗纤维体内消化率提高43.77%,有机物体内消化率提高29.4%。常用的处理方法主要有自然发酵法、微生物发酵法、酶解技术等。
(二)秸秆养殖蚯蚓技术
将秸秆经过粉碎堆制处理后,作为蚯蚓饵料饲养蚯蚓。蚯蚓含有多种氨基酸和丰富的粗蛋白,不仅可用来补充畜禽蛋白质饲料的不足,还可入药。实践证明,25-30kg秸秆饵料可以生产1kg鲜蚯蚓,并可获得70%蚯蚓粪。蚯蚓粪又是很好的有机肥料,含有很高的有机质、腐植酸、氮、磷、钾,并含多种微量元素和氮基酸,是植物生长最需要的养料。
(三)秸秆作为基料生产食用菌技术
利用农作物秸秆作为基料栽培食用菌,不仅来源丰富,价格低廉,而且,可以缓解诸如棉籽壳等其他基料日渐紧缺且价高而影响食用菌生产的问题,大大增加了食用菌生产原料的来源。同时,生产菌菇后的菌糠是一种富含营养的菌体蛋白饲料,既能作为饲料过腹还田,也可作为优质的有机肥直接还田。
(四)秸秆还田技术
农作物秸秆中含有大量的有机质、氮、磷、钾、镁、硫和微量元素,将其通过机械或生物性处理后直接还田,能够有效改良土壤,提高地力,降低生产成本,提高农产品的产量和质量。这项技术主要包括秸秆粉碎还田、根茬粉碎还田、整秆翻埋还田、整秆压扁还田和堆沤还田等形式。
三、农作物秸秆综合开发利用的基本途径
目前为了在绿色农业体系下推广农业技术,加大作物秸秆的开发利用力度,必须做好以下几方面工作。
(一)加强宣传,深化农作物是宝贵资源的认识
过去几年绿色食品的成功实践,为发展“绿色农业”奠定了一个很好的基础。但就整个绿色农业发展来看,还缺乏完善和系统的理论体系。当前要把保护自然资源,防止环境污染,确立为秸秆综合开发利用的主导思想,在全社会范围内广泛开展秸秆综合开发利用的经济、社会和生态效益等知识的科普宣传,不断提高对秸秆饲料、肥料、燃料和原料价值。绿色农业理论体系的研究应大大拓宽农业与农村可持续发展的生态内涵,将农业技术的推广运用到农业的整个产业链条中,推动农村社会和经济的全面、协调、可持续发展。
(二)推广绿色生态化种养结合模式秸秆综合利用技术
该种方式是将秸秆饲料化技术、还田技术和能源技术组装配套起来的一种综合利用技术。即是先将农作物秸秆饲料化(青贮、压块、氨化或生物处理等),然后用于饲喂牛、羊等草食牲畜,再将秸秆过腹转化后的排泄物,如粪、尿以及剩余的草粉渣等装入沼气池,用于发酵产生沼气,沼气用作能源加以利用,沼渣还田沃土。或者用秸秆饲养蚯蚓,蚯蚓既可作为饲养畜禽的动物蛋白饲料,又是制药的原料。这些方法可以充分的利用秸秆,既可生产出供人们放心食用的优质肉、奶等畜产品,又可改善环境,产出清洁能源和无公害的有机肥料还田壮地,形成一个有益的生态循环链。
(三)科学调整绿色农业结构,提高农作物秸秆品质
绿色农业的发展应以优化结构、促进农业增效和农民增收为目的,围绕高效农业技术、品牌特色资源和农产品安全质量,制订符合绿色农业发展需要的技术标准,扩大标准化生产覆盖率。一是要加快种植业结构的调整,建立起完整适用的粮―经―饲三元种植结构,在保持粮油生产稳定的前提下,减少营养和利用价值较低而秸秆产出相对较多的作物的种植面积。二是要从作物育种入手,选育出籽实产量高、质量好而秸秆饲喂价值也高的粮草兼用新品种。三是要加快可以利用秸秆的草食动物(牛、羊、马等)的发展,培育具有高繁殖、耐粗饲、生长快的优良畜禽品种,扩大饲养规模。通过秸秆过腹还田,加快“土地―作物秸秆―家畜”的良性循环和产出系统的完善,提高经济效益和社会效益,加快绿色农业体系的建设。
参考文献:
[1]刘连馥.绿色农业初探.北京:中国财政经济出版社.2005:14-36.
[2]雷海章.现代农业经济学.北京:中国农业出版社.2003:156-200.
[3]林善浪,张国.中国农业发展问题报告.北京:中国发展出版社.2003.
秸秆处理方法范文6
关键词:玉米秸秆 酒精发酵 预处理 发酵
中图分类号:G718 文献标识码:C 文章编号:1672-1578(2016)11-0280-01
燃料酒精作为石油的替代能源,已经成为各国可再生能源开发利用的重要研究发展方向。目前,玉米等淀粉质原料生产燃料酒精技术已相当成熟,我国已经实现工业化生产,但随着陈化粮消耗殆尽,淀粉质原料存在“与民争粮,与粮争地”等问题,大量利用玉米生产燃料酒精受到严重限制[1]。利用玉米秸秆生产酒精,不仅可以缓解日益严重能源危机,环境污染,食物短缺等问题,也为人类社会的可持续发展提供了保证[2]。玉米秸秆经预处理及水解后,纤维素等分解成糖,经发酵蒸馏提取酒精,本文主要对这些工艺展开讨论。
1 原料预处理
玉米秸秆的结构较为复杂,纤维素、半纤维素被木质素包围,严重影响纤维素等的降解效率,水解之前应进行预处理。经预处理,纤维素和半纤维素及木质素分离开,聚合度较低,从而提高了玉米秸秆纤维素的水解糖化效率。目前普遍采用的预处理方法主要有物理法、化学法、物理化学法、生物法四种[3]。物理法主要采用机械粉碎、超声波处理和蒸汽爆破等物理方法,该方法预处理污染小,操作简单,但是能耗大,成本较高。化学法主要采用酸、碱或者有机溶剂等对玉米秸秆进行预处理,破坏纤维素与木质素之间的晶体结构,打破木质素对纤维素的包裹。该方法成本较低,但易产生化学污染。物理化学法是指在对玉米秸秆的预处理过程中同时采用物理和化学两种方法,二者相结合可提高玉米秸秆的预处理效率[4]。如通过汽爆方法和化学添加剂相结合,不仅可以加快预处理速度,也能尽量降低环境污染。生物法主要通过微生物作用于玉米秸秆,达到分离纤维素和木质素的目的,该种方法不仅效率高而且能在正常条件下进行,节约成本,是一种有潜力的预处理方法。
2 纤维素水解
玉米秸秆经预处理后,纤维素只有分解成糖可进行发酵成酒精,这个过程被称为纤维素的水解过程。目前玉米秸秆纤维素的水解工艺主要有酸法水解和酶法水解两种,水解后纤维素和半纤维素的氢键被破坏,分解成单糖供发酵过程。
2.1 酸法水解
酸法水解主要以硫酸作为催化剂对玉米秸秆中纤维素进行分解。包括稀酸水解和浓酸水解两种。稀酸水解通常采用0.2%-0.5%的稀硫酸水解纤维素,优点是反应条件温和,设备要求较低,但反应过程中产生大量副产物且产糖率低。浓酸水解的优点是产糖率较稀酸水解高且反应过程副产物少,但反应时间较长,腐蚀性强,不仅对反应设备要求较高,而且硫酸回收工艺复杂。
2.2 酶法水解
酶法水解利用纤维素复合酶分解玉米秸秆中的纤维素,纤维素酶包括葡聚糖酶和纤维二糖酶。水解过程中葡聚糖酶先将纤维素分解为纤维二糖,纤维二糖再在纤维二糖酶的作用下分解成葡萄糖供发酵过程使用。酶法水解相对酸法水解反应条件温和,催化效率高且能耗低,纤维素酶的专一性高,产物单一,副产物相对较少。但酶法水解中酶的固定化程度困难,反应过程中酶的消耗量较高,导致成本较高。
3 酒精发酵
酒精发酵的最终目的就是让水解中产生的葡萄糖通过发酵转化为酒精,发酵方法主要有以下几种:
3.1 直接发酵法
直接发酵法就是直接利用纤维分解细菌发酵纤维素生产酒精,此方法不需要经过酸法水解和酶法水解预处理过程。采用适合酒精发酵的生产菌株是直接发酵法的技术关键,但目前国际上还未找到一种既具备分解纤维素又能发酵成酒精的优良菌株,一般利用热纤梭菌和热硫化氢梭菌混合菌直接发酵,前者主要将纤维素分解成单糖但乙醇产率较低,后者主要将单糖转化为酒精但不能分解纤维素。
3.2 间接发酵法
间接发酵法将玉米秸秆的发酵过程分为两步,是目前研究最多的方法之一。第一步利用纤维素酶将玉米秸秆中的纤维素分解成为单糖,分解后的糖作为后续发酵所需的碳源;第二步再利用酒化酶将单糖发酵成酒精。间接发酵方法正处在研究阶段,但应用到生产中的突出问题是第一步产生的单糖随着浓度的增加会反过来抑制第一步反应的进行,而第二步随着酒精浓度的增加也会抑制菌株的发酵能力,给发酵过程带来巨大影响。
3.3 同步糖化发酵法
同步糖化发酵法主要是为了解决间接发酵法面临的反馈抑制问题,两者原理相同。该方法最早由Gauss等提出,糖化和发酵同时在一个反应器内连续进行,将纤维素水解和酒精发酵同步进行,水解产生的葡萄糖由于发酵浓度降低,消除了高浓度糖对纤维素酶的抑制作用。同步发酵法的优点是简化了生产设备,节约了生产时间,消除了抑制作用,降低了生产成本,但反应过程中面临的最突出问题如何实现纤维素发酵和酒精发酵的条件兼容。
4 酒精蒸馏
玉米秸秆发酵后的混合发酵液成分相当复杂,酒精浓度相对较低,必须将酒精从混合液中分离出来才可加以利用。酒精具有沸点低、易挥发等特性,因此酒精分离通常采用蒸馏的方法。酒精蒸馏过程中通过控制温度将酒精从混合溶液中挥发出来,经冷凝装置冷却后由气态变为液态,回收得到高纯度酒精,为了避免安全事故的发生,蒸馏过程中的温度控制成为关键。传统的玉米秸秆酒精蒸馏工艺为双塔式精馏,由于其能耗较高逐渐被三塔式精馏工艺取代。
5 结语
我国作为一个农业大国,玉米秸秆产量十分丰富,这些可利用的生物质资源如果通过堆积腐烂和焚烧的方式处理,不仅造成资源浪费而且会造成极大的环境污染。目前玉米秸秆生产酒精的工艺技术已逐步成熟,生产过程中所面临的一些问题还需进一步的研究和探索,随着技术的进一步发展和完善,利用玉米秸秆生产酒精将会在解决日益严重的能源问题上发挥巨大作用。
参考文献:
[1] 闫莉,吕惠生,张敏华等.纤维素乙醇生产技术及产业化进展[J].酿酒科技,2013(10):80-84.
[2] 黄宇彤,杜连祥,赵继湖.世界燃料酒精生产形势[J].酿酒,2001,(5):24-26.