最新公告:
新闻资讯
联系我们
  • 地 址:河北省承德市滦平县
  • 电话:0314-2073225
  • 传真:0314-2076307
  • 邮箱:pfjsj@163.com
正文
BYM-生物浸提技术处理废弃烤烟茎杆的养分
2016-7-26 15:59:51   作者: feiliao@qq.com 查看: 0 回复: 0

    (一)、烤烟茎杆在生物浸提情况下的养分变化状况。

烤烟茎杆的养分含量见表2-1:

方法:

    将田间收取的新鲜烤烟茎杆粉碎,每1吨新鲜烟杆浸于1.2-1.5吨生物液体中,使水面刚好淹没茎杆。

1.养分变化有关指标的测定:

烤烟茎杆全氮含量:H2S04-H202-靛酚蓝比色法。

烤烟茎杆全磷含量:钒铝黄比色法

烤烟茎杆全钾含量:火焰光度计法

烤烟茎杆有机质含量:高温外热重铬酸钾容量法

烤烟茎杆干物质含量:常压恒温干燥法

干物质、有机质、全氮、全磷、全钾的浸提率皆按公式

原始总含量一浸水后总含量

(1)计算:流失率(%) --------------------------x 100%

原始总含量

 

2,浸泡烤烟茎杆生物液指标的测定:

水体全氮含量的测定:碱性过硫酸钾氧化—紫外分光光度法

水体硝态氮的测定:戴氏合金法

水体胺态氮的测定:纳氏试剂光度法

水体全磷含量的测定:钥锑抗分光光度法

水体全钾含量的测定:原子吸收法

水体化学需氧量的测定:重铬酸钾法

为了解生物液养分的总含量,除化学需氧量外其它指标均以总量来计算。即浸水7-14天时每重复全部浸提液中某养分的总含量。

()、结果与分析

1、浸提过程中烤烟茎杆干物质的变化

5OOg新鲜烤烟茎杆的干物质量为135.2g,在浸提7-14天后,其干物质浸提量为67.67g,干物质的浸提率为50.05%。在新鲜烤烟茎杆浸提前3-10天,烤烟茎杆干物质迅速流失,且流失速度逐渐降低。烟杆浸提前5天干物质浸提速度最快,浸提率达34.52%,其浸提量为46.67g,占干物质总流失量的68.97%

浸提第8-14天干物质浸提率没有明显的变化。这可能是由于经过3天的浸提,易分解的烤烟茎杆皮层己经分解殆尽或以悬浮颗粒物的形式进入水体,刚刚露出的中柱木质化程度较高,而木质素有完整坚硬的外壳,不易分解造成的。在此期间,木质化程度较高的木质部与水充分接触,经过3天的分解,木质素结构发生一定的变化,促进了其内容物的分解,进而,在浸提3-5天时干物质流失速度比较快。在浸提5天时干物质流失率达42.84%。此后,随着浸水时间的延长,干物质流失的速度逐渐降低,浸提7-14天时干物质浸提率的变化基本趋于稳定,浸提14天时干物质流失率已基本不再增加。

    烤烟茎杆的分解速率分为快慢两个阶段,这与森林凋落物的分解速度变化趋势相同。出现这种情况是因为在分解过程中难分解的纤维素、单宁等物质的积累造成。

2、浸提过程中烤烟茎杆有机质的变化

烤烟茎杆中有机质含量为64.2-94.91 %(以干基计算),烤烟茎杆中干物质的浸提主要是有机质。有机质浸提率呈现出与干物质流失率相同的变化趋势。

新鲜烤烟茎杆浸提14天时,其有机质浸提率为46.88%,浸提量为60.16g 。在新鲜烤烟茎杆浸水前3天,有机质浸提速度最快,其浸提率为32.16%,为41.27g,占总量的68.60%。此后,烤烟茎杆的有机质浸提速度逐渐降低。浸水5天时,有机质浸提率为40.34%,为51.76g,占总量的86.04%。有机质的浸提主要集中在浸水前5-7天。在浸水7天时,有机质分解己基本达到平衡。在浸水的第14-20天之间,有机质累计浸提率仅为1.13%。新鲜烤烟茎杆在浸水条件下,其有机质前期流失速度快后期流失速度慢,这可能与烤烟茎杆的有机组分和物理结构有关。植物残体的有机可分为两个组分,即易分解组分(如糖类、淀粉等)与难分解组分(如纤维素、木质素等)。易分解的有机质在第一阶段快速分解,而难分解组分则分解比较缓慢。烤烟茎杆的易分解部分集中在烤烟茎杆的表皮和髓部。表皮是由皮层细胞和薄壁细胞组成,木质化程度低,在浸提过程中直接与水接触,微生物直接附着于表面对其进行分解。同时,烤烟茎杆的髓部在烤烟成熟期结构已经变的比较疏松,水分可以沿烤烟茎杆两端渗入其中并促进髓部的分解。在这种情况下,烟杆的皮层和髓部两个易分解的组分均比木质部提前进入分解阶段。在试验中可以观察到浸提5天时,烤烟茎杆的皮层和髓部己经完全分解进入水体,木质部开始与水直接接触。因此在烤烟茎杆浸水的前3-5天出现了有机质的分解高峰,并且在浸水第7-14天形成了快速分解与慢速分解的分界线。总体变化趋势与秸秆碳素在淹水土壤中的转化与平衡时得出的结论一致

3、浸提过程中烤烟茎杆氮素的变化

烤烟茎杆的氮素含量为0.45%,在分解过程中为微生物提供了生长必需的氮源。部分氮素在分解过程中被转化为按态氮或硝态氮进入水体,部分氮素被微生物吸收,转化为微生物氮,待微生物死亡后再被释放入水体。氮素的分解与有机碳的流失是同时进行的。新鲜烤烟茎杆在浸提过程中,其氮素流失率与有机质流失率和干物质流失率变化一致。新鲜烤烟茎杆浸提7-14天时,氮素浸提率为68.68%,为0.42g。烟杆前7天氮素流失速度最快,截止到浸提7天时,氮素浸提率达54.35%,为0.33g。新鲜烤烟茎杆浸提1-7天氮素流失量占氮素总浸提量的78.57%。在新鲜烤烟茎杆浸提7-14天以后,氮素浸提速度明显降低。浸水7天时氮素浸提率为63.82%,浸水14天时氮素浸提率为68.58%,浸提7天与浸提14天处理的氮素浸提率相差4.76个百分点; 浸提14天与浸提20天处理的没有明显差异。由此可见氮素的浸提主要集中在新鲜烤烟茎杆浸提的前7天。

4、浸提过程中烤烟茎杆磷素的变化

烤烟茎杆磷含量为0.17%。在分解过程中,磷素在微生物作用下形成磷酸或可溶性磷酸盐,部分磷酸及可溶性磷酸盐被微生物同化吸收形成生物有机磷,被微生物吸收利用的磷素在微生物死亡后释放入水体。新鲜烤烟茎杆浸提1-3天,烟杆磷素浸提速度最快。在浸提5天磷素浸提率达74.55%.其量为0.17g,占14天总量的77.27%,随后磷素的浸提速度逐渐降低。浸提5天时磷素浸提率为88.82%浸提7天时磷素的浸提率为93.51 %浸提12天时为94.88%浸提14天时烤烟茎杆中的磷浸提基本达到平衡。从磷素浸提率的变化可知:新鲜烤烟茎杆浸水后,其磷素浸提速度表现为前期快后期慢的趋势,这主要是由于随着烤烟茎杆的分解,易分解物质逐渐减少,木质素类难分解物质累积造成。

5浸提过程中烤烟茎杆钾素的变化

    烤烟是喜钾作物,烟杆的钾素含量远高于氮素、磷素含量。一般钾素含量为2.18%,因此钾素的浸提量也比氮素、磷素的量高。新鲜烤烟茎杆浸提7天时,钾素的浸提率为95.76%,量为2.82g,比氮素、磷素的量都高。新鲜烟杆浸水过程中,钾素的浸提速度变化趋势与磷素的浸提速度变化趋势完全一致,均表现为前期速度快后期速度慢。在新鲜烤烟茎杆浸水14天时钾素释放基本达到平衡,这一点与磷素一致,此时钾素的总浸提率达95.45 %。造成钾素速度前期快后期慢的主要原因与磷素相同,都是前期烤烟茎杆的易分解物质含量高,后期烤烟茎杆的难分解物质含量高。

6浸提烤烟茎杆生物液全氮含量的变化

生物液全氮含量的变化也是前期增加速度快,后期增加速度逐渐降低。在新鲜烤烟茎杆浸提的前3天,浸提烤烟茎杆的生物液体全氮含量增加速度最快,5天时全氮含量达390.78mg7天时全氮含量为608.65mg,这与烟杆的氮素变化趋势一致。出现这种现象可能是以下三方面因素所造成:其一,新鲜烤烟茎杆浸水3天之间烤烟茎杆向水中输入氮素较低。烤烟茎杆浸水5天时,品质较高,易分解的茎杆皮层已经完全消失,品质较差的,难分解的木质纤维素开始分解,需要先从周围环境中固定养分,特别是氮、磷养分。其二,生物液体中的氮素经反硝化作用形成氮气损失。其三,氨态氮的挥发损失。烤烟茎杆浸提14天时水体总氮含量达到695.66mg

7浸提烤烟茎杆生物液体全磷含量的变化

    全磷含量的变化表现出先升高、然后有所降低,最后稳定的趋势。新鲜烤烟茎杆浸提14天时浸泡烤烟茎杆的生物液体磷素含量增加至131.02mg

8、生物液体全钾含量的变化

    浸提新鲜烤烟茎杆的钾素含量变化趋势与新鲜烤烟茎杆浸提过程中的钾素浸提率变化趋势基本一致。

    浸提期间烤烟茎杆干物质、有机质、氮、磷、钾均表现出前期浸提快,后期慢的趋势。各营养成分均在浸提5天的浸提率最大,分别为34.52%, 32.16%,24.15%, 74.55%, 79.46%。氮、磷、钾的浸提速度为钾>>氮。

有情连接

地址:河北省承德市滦平县
 
0314-2073225