植物残体腐解过程物质组成与能量变化特征

发布时间：2020-06-14 08:52

【摘要】：农作物的秸秆含有丰富的木质素、纤维素和半纤维素等物质，我国在秸秆能源化利用方面已取得了一定的成绩，但是秸秆一直存在利用率低和浪费严重等问题。如何让秸秆的生物质能源最大的发挥效益，已成为科学家重点关注和研究的热点课题。对秸秆进行有效的处置，提高秸秆的能源化的利用，激发秸秆生物质能，建立生物质能利用技术，具有举足轻重的意义和广阔的前景。本试验通过室内培养实验（70天）研究，以秸秆为基础，在控制不同的条件下，阐明不同腐解时期腐解物热值、粗纤维、粗蛋白以及腐解率的变化规律，并进一步研究秸秆细度、加氮和添加微生物对热值变化的影响，得出以下结论： 1.不同处理的秸秆在腐解期内腐解物热值的动态变化趋势是波动的，不规律的，吸能和放能交替进行，并且整个过程分为三个阶段：剧烈波动阶段，波动减缓阶段，稳定阶段。添加微生物菌剂的处理在整个腐解过程中的波动更为剧烈，而且在其他条件一样的前提下，添加微生物处理的平均热值高于未添加微生物的处理，C/N=25且添加微生物菌剂的处理的平均热值是最大的。秸秆的细度越小越有利于腐解作用的进行。 2.腐解期内各处理的粗纤维的含量的变化趋势是下降的。由于黑曲霉具有分解纤维素的作用，在其他条件一致的情况下，添加微生物的处理的粗纤维含量低于未添加微生物的处理。1cm的新鲜秸秆的粗纤维含量低于3cm的处理的粗纤维含量。C/N为25且添加黑曲霉的处理的粗纤维含量在整个腐解期内的平均值最小，可能是因为C/N为25最适合黑曲霉的生长，使得黑曲霉的活动最为激烈，分解作用最强烈。 3.不同的处理的粗蛋白的变化趋势总体是上升的，添加微生物的处理上升的幅度较大。秸秆的细度相同的条件下，添加微生物的处理在腐解期内总体趋势一致，未添加微生物处理的总体趋势一致。相同细度和C/N的前提下，添加微生物处理的含量大于未添加微生物的处理。 4.腐解过程中各处理在不同时期的腐解率大致可分为三个阶段：快速分解阶段-缓慢分解阶段-稳定阶段。而且其他条件相同的条件下，添加黑曲霉的处理的平均腐解率高于未添加黑曲霉的处理。在添加微生物的处理中，C/N为25的处理的腐解率的平均值最大。秸秆细度越小，腐解率越大。 5.由相关性分析得，粗纤维与热值的相关性大，且呈正相关关系，粗蛋白与热值的也有一定的相关性，且呈负相关关系
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S216.2
【图文】：

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度会一直升高到 1400℃，在这个过程中会不断的发生放热或吸热反应，待测样的温参比物的温度是不相同的，它们之间是存在温度差的，之间的温度差热会产生一定力差，整个压力差证实我们所需要求得的一种物质，输出的曲线就是差热曲线供试气体的选择：因为在仪器中的反应可能是这种反应也可能是不同这种反应的，所以气体的性质地整体的过程有着很重要的影响，它需要与整体的活动条件相适应气有时候是可以利用的，如果分解的物质不与空气反应，当发生反应时这种气体是不行的，在这种情况下，惰性气体可能是一个不错的选择，可以防止发生不同程度化过程，气氛的选择与反应过程中的特征需要相适应，如果说降解的物质不与空气反应的话，整个状态呈现为活动的气体比寂静的气体具有更为显著的效果，原因很，是因为寂静的气体由于它不能适应仪器中的整个氛围，会对结果造成不好的影响.2 烘干玉米秸秆腐解过程腐解物热值动态变化特征

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理 2 的最大值是最小值的 2.27 倍，处理 6 的最大值是最小值的 2.04 倍，可能是因为添加了微生物菌悬液的影响，而且整个培养期内的温度适合微生物的生长，微生物的活性较强，微生物的分解合成作用激烈，能量活性物质变化相对比较大，腐解物的热值变化较剧烈。从图 3-1 可以看出，第一次峰值出现在腐解前期，在腐解的第 10 天左右，且此值为腐解过程中出现的最大值。除处理 1 以外的其他处理的 Qv 的最大值均出现在第 10天，而处理 1 的最大值推迟了 10 天，可能是受 C/N 较低和无添加微生物的影响。处理4 (C/N（25）+菌悬液)的热值得峰值最大。在整个腐解期内的各处理的热值的平均值中最大的为处理 4 为 36.74KJ/g，且在各个腐解期内，处理 4 都处于较高的水平，可能是因为 C/N 为 25 最适合黑曲霉的生长，微生物的分解和合成作用也最激烈，使得结构简单的小分子化合物增加，能量活性物质含量较高；相同 C/N 时，添加微生物的处理的热值均大于未添加微生物的处理。3.3 新鲜玉米秸秆腐解过程腐解物热值动态变化特征

【参考文献】