DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 1. 引言 以情绪为主题的研究，一直是神经心理学、社会学、法学、管理学、认知神经科学等领域的热点。情绪是心理和生理多水平整合的产物，包含情感体验、神经生理和表情行为等三个子系统。情绪的产生和发展对有机体的生存和适应起着重要的作用，对个体的注意、学习和记忆也有着重要影响。研究表明，情绪加工过程存在两侧半球偏侧化加工。右半球优势理论和情绪维度理论一直用来解释情绪信息刺激加工研究的结果。然而，这两种理论并不能全面阐明情绪信息加工过程中的大脑半球偏侧化的详尽神经机制。行为学、电生理学、神经影像学的研究数据表明，情绪信息加工是自动加工和控制加工的双重加工模式，不同情绪效价的情绪信息偏侧化加工过程不同。 在过去的几十年里，传达情感的通路在人类沟通中的作用成为研究热点。几乎所有研究情感加工的行为学、电生理学、神经影像学研究结果都会与右侧大脑半球优势理论和效价理论相比较。一般来说，右半球偏侧化理论将情感的理解、体验和表达归于右半球，而与情绪效价无关。情绪维度理论中效价理论认为，情绪加工过程存在特殊的大脑半球专业化，左半球更多地参与积极情绪的加工，而右半球更多参与消极情绪的加工。情绪唤醒理论认为，生理唤醒反映了动机系统的激活程度，它与情绪的强度有着共变关系：无论是正性，还是负性情绪，情绪均与生理唤醒水平存在着正相关(Lang et al.， 2000; Bradley et al.， 2001)。情绪加工的行为学、电生理学、神经影像学的三个互补的研究数据表明，右半球偏侧化理论和效价理论都不能完整解释大脑情绪性信息加工机制。作为语义系统一部分，情感词的加工中，大脑半球的作用尚不明确，并且在很多方面存在争议。而关于情绪词汇信息加工的研究表明，两侧大脑半球均参与情感词汇加工，但各自激活时间不同，左半球参与早期情感词汇自动加工，而右半球参与中晚期的情感词汇加工过程，倾向于情绪词汇语义综合加工控制过程。
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user: 2. 大脑半球情绪加工偏侧化理论 上世纪五六十年代开始的，Sperry (1969)等研究者观察做过割裂脑手术(split-brain operation)的裂脑人。在其手术后，发现这些病人的大脑两半球有独立的认知功能。Sperry认为割裂脑人的大脑两半球都有各自的知觉、学习、记忆和情感活动，它们对输入信息的处理也存在差别。上世纪七八十年代人们形成了较为一致的看法，即人脑在进行言语及相关高级心理活动时存在大脑机能一侧化现象。语言性工作一般由左半球负责，而右半球更趋于负责各种非言语机能活动(图像的感知、记忆，空间知觉和操作，音乐的感知和记忆及情绪活动)。右半球加工偏侧化理论认为在对情绪信息的处理过程中，无论是情感感知还是情感体验，右半球都占绝对优势(Christman et al.， 1993)。 继Sperry之后的脑损伤病人研究中，发现左侧大脑损伤的患者在面部表情再认任务中的成绩明显好于右侧大脑损伤的患者(Ashok et al.， 2000)。而与正常对照组比较的脑损伤个体的研究尤其支持右半球偏侧化理论，Adolphs (1996)发现，通过37个脑损伤受试者识别六种基本面部表情情绪的研究发现，所有受试者能正常识别愉悦表情，但识别负面情绪尤其是恐惧和悲伤情绪时受影响，认为情感认知损害与右顶叶皮层和右侧中央前距下皮层病变相关。Pell (1999)用故事完成范式(story-completion paradigm)的研究表明，右脑损伤者对语句基频的变化识别能力差，对语句情感状态识别不精确。 人类情绪词汇加工过程的差异反应主要对情绪词汇情绪效价反应上。陈湛愔(2016)等研究发现个体对不同情绪效价水平的情绪性词汇加工过程中存在显著性差异，研究提示无论消极情绪或积极情绪均激活了双侧大脑半球广泛区域，但以左侧为主。负性情绪词汇加工激活效应偏右，而正性情绪词汇加工激活效应偏左，并指出大脑对情绪刺激的左右半球反应差异可能是基于加工偏差，推测两侧大脑在对不同的情绪效价情绪词汇加工过程中存在有加工偏差和交互作用。这种功能模式的差异可能是记忆注意认知行为能力差异性的神经机制。Atchley (2003)等人在研究情感词汇加工半球偏侧性时发现，当所有目标词呈现在左侧视野时，抑郁症和以前患有抑郁的参与者能更快、更准确的判别消极目标词，正常受试者能更快、更准确的判别积极目标词，而在左半球没有观察到类似的效应。另外，Sim (2005)等人对语音情感基调判断的研究以及两耳分听情绪和非情感绪词对的研究，表明情绪词汇加工的左耳优势(即右半球优势)。 然而，Strauss (1983)研究两个半球在情感词加工中的作用时，初步研究发现短的曝光时间有相对准确的反应，Strauss在第一个实验中将曝光时间缩短至25 ms，第二个实验为50 ms。在两个实验中，情感词和中性词曝光在RVF (right visual field)时，其识别更加准确。Strauss的这个发现，支持了左半球在言语信息加工中发挥更重要作用的观点，且不论情感内容。而与上述两项研究相反，Eviatar和Zaidel (1991)发现在暴露时间为80 ms时，两侧大脑半球在加工中没有显著差异。
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user: 4. 情绪自动控制加工 如前所述，右半球偏侧化理论和情绪维度理论不能全面阐明情绪加工中的半球偏侧化的详尽机制。有人提出在大脑半球情感词的加工是双重加工模式，两侧大脑半球均参与情感加工，虽然它们的各自激活时间可能是不同的，但这两个半球都可获得情感词的含义。这个模型区分为自动和控制加工，自动加工和控制加工都参与了情绪过程，分别在不同阶段起作用，代表了相对不同的认知机制和神经基础。两侧大脑半球均参与情感词汇加工，但各自激活时间不同，左半球参与早期情感词汇自动加工，而右半球参与中晚期的情感词汇加工过程，倾向于情绪词汇语义综合加工控制过程(Collins et al.， 1975; Burgess et al.， 1988)。 4.1. 情绪自动控制加工基础 脑影像学研究表明，情绪的发生发展有着特定的脑结构和功能基础，主要涉及杏仁核为核心的广泛连接的神经环路：包括前额叶皮层、下丘脑、腹侧黑质等部位。在加工早期，情感词触发激活LH的边缘系统，如杏仁核、眶额皮层和后扣带回，并且他们的激活最有可能是左半球偏侧性的(Costafreda et al.， 2008)。在加工后期，大量相关文献报道了注意需要任务中的右侧偏侧化效应。例如，研究表明当受试者将注意力集中和保持在输入大脑的感觉信号时，右额叶和顶叶区的活化水平提高(Molina et al.， 2005)。此外，Driver (2001)等人表明由于大脑的注意系统损伤所导致的忽视，主要发生在RH病变后。 4.2. 情感词汇加工 陈湛愔(2016)等人情绪词事件相关电位的研究表明正负性情绪词汇的加工是双侧半球的广泛激活，情绪反应两半球差异显著，负性情绪词汇加工激活效应偏右，而正性情绪词汇加工激活效应偏左，证实了大脑对情绪刺激的左右半球反应差异可能是基于加工偏差，推测两侧大脑在对不同的情绪效价情绪词汇加工过程中存在有加工偏差和交互作用。并发现汉字信息的保持在早期100 ms~300 ms时是右半球相对优势，在晚期400 ms~800 ms转变为左半球相对优势。事件相关电位及词汇判断任务研究(Bernat et al.， 2001; Ortigue et al.， 2004)表明，情感词加工过程中出现左半球(left hemisphere， LH)到右半球(right hemisphere， RH)的转变激活。Ortigue (2004)的研究，为这一转变提供了时空的证据，他发现情感词和中性词加工的早期差异发生在刺激后的100~140 ms，在这期间在右侧视野呈现情感词的头皮脑电地形图表明双侧枕侧部的活动以右侧大脑的更多激活为基础。然而，其他情况下(即情感词呈现在左侧视野，以及中性词语出现在任一视野)，揭示了相似基础的活动，但主要是在左半球，这意味着情感加工时右半球到左半球的转变激活。 4.3. 情绪记忆加工 Kensinger和Corkin (2004)用负性情绪词为实验材料的研究表明，刺激唤醒引起的EEM效应与自动编码加工相联系，刺激效价引起的EEM效应与控制编码加工相联系。康诚(2013)等发现，中性词、正性非唤醒词、负性非唤醒词在集中注意条件下的记忆再认成绩显著高于分散注意条件下的记忆再认成绩；正性唤醒词在集中注意条件下的记忆再认成绩也显著高于分散注意条件下的记忆再认成绩，但负性唤醒词的记忆再认成绩在两种注意条件下不存在显著差异。这表明依赖于效价的EEM效应与控制加工相联系，而依赖于唤醒的EEM效应并不总是与自动加工相联系，其加工还受到情绪效价的调节，对于负性刺激，依赖于唤醒的EEM效应与自动加工相联系；对于正性刺激，依赖于唤醒的EEM效应则与控制加工相联系。
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user: 5. 展望 综上所述，关于情绪的不对称性即偏侧化加工过程研究，右半球偏侧化理论和情绪维度理论不能解释情绪偏侧化加工的全部结果，最近的认知神经科学证据对这两个理论提出了质疑，并倾向于认为情绪是自动和控制加工过程的结合。当前理论认为，情绪加工早期是自动化过程，主要激活左半球。加工后期需要消耗注意资源，主要激活右半球。根据情绪维度理论，情绪效价及唤醒度对其加工的偏侧化确实有一定影响。情绪效价和唤醒度之间相互影响，但两者在自动和控制加工偏侧化的具体加工机制及相互作用目前仍不太明确，不同条件下左右半球转换激活时间进程的结果也尚未有研究报道。这个领域的研究也需要确定情绪加工在多大程度依赖情感效价和唤醒度及其相互作用程度。不同情绪效价及唤醒度的情绪的相关研究可能会引导这个方向的研究。
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user: 摘 要 节水灌溉是农业可持续发展的主要方向，发展和推广节水灌溉技术对缓解我国水资源危机有着重要的现实意义。几年来，我们在小麦高产创建工作中积极研究，在蓝田、长安、周至等区县的旱区开展节水灌溉模式探索，示范推广移动式喷灌、自走式平移喷灌等技术进行补充灌溉，节约用水2/3，增产效果显著，为干旱半干旱地区粮食生产补充灌溉开创了新的模式。 关键词 :小麦，旱作节水，栽培技术
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user: 1. 引言 节水灌溉是以最低限度的用水量获得最高的产量或收益，即最大限度地提高单位灌溉水量农作物产量和产值的灌溉措施 [ 1 ] 。大力发展节水灌溉是缓解水资源紧缺状况、促进水资源永续利用和农业持续发展的一项根本性措施 [ 2 ] 。旱作节水高产技术是指以节水灌溉技术为核心，配套灌区的高产优良品种、宽幅精播、科学配方施肥、病虫草害综合防治等旱地小麦节水综合高产栽培技术，是对干旱、半干旱地区小麦进行补充灌溉的一种有效技术。旱作节水高产技术打破了旱地不能灌水的传统思想观念，在有水源的小麦产区，小麦全生育期应用节水技术至少3次，一是播种后及时灌压茬水，二是进行冬灌，三是灌好拔节水，确保了小麦全生育期灌好关键水。为了破解因基本农田灌溉条件不完善，小麦增产不明显的难题，近年来，我们在蓝田、长安、周至等区县开展了以节水灌溉为核心的旱地小麦节水高产模式创新，示范推广移动式喷灌、自走式平移喷灌等技术进行补充灌溉，配套推广小麦高产栽培技术，增产效果显著，为干旱半干旱地区粮食生产补充灌溉开创了新的模式。
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user: 2. 节水灌溉方式 2.1. 移动式喷灌 移动式喷灌是由小型喷灌水泵通过软管输水到喷头，把有压力的水喷到空中散成细小水滴均匀地洒落在田间，达到灌溉的目的。动力机、水泵、干管、支管、喷头都可移动。一般百亩配套喷灌设备3组，每组包括一台柴油机、一台自吸泵、一个2立方塑料储水罐(最初为坑窖蓄水)，5个喷头。喷头间距20 m，所用机井电机功率18.5 KW，出水32 m 3 /h。每组喷灌设备每小时流量为10 m 3 ~12 m 3 ，灌溉半径为10 m~15 m，每组喷灌设备持续灌水4小时，折合每亩每次灌水约16 m 3 。移动式喷灌生产成本低，移动灵活，操作简单，不受地域限制，更适宜于山区、面积较小，水源较少区域。 2.2. 半固定式喷灌 动力机、水泵、干管都是固定的，支管和喷头是移动的。喷头采用摇臂式喷头，其特点为结构简单，运转可靠，应用广泛，转速稳定且易于调节，喷洒的水量分布可根据改变摇臂撞击频率调整，喷灌质量较高。喷头的布置形式选为正方形组合，做到不留死角。生产成本相对较高，适宜于大规模生产地区。 2.3. 固定式喷灌 除喷头外，所有管道都是固定的。其生产效率高，运行管理方便，运行成本低，工程占地少，有利于自动化控制和综合利用；但设备利用率低，单位面积投资高。适用于灌水频繁的蔬菜和经济作物及地面坡度陡、局部地形复杂的地区。 2.4. 自走式平移喷灌 DPP-3两轮平移式喷灌机是一种自动化程度极高的行走式喷灌机，核心结构是由热镀锌钢管、角钢、钢板、圆钢等制造而成，供水方式可采用沿地块明水渠或由水源地管道引入供水。系统工作电压要求在380 V/50 HZ，设备的电机功率设计为5.5 KW，电力系统也可采用柴油发电机供电，设备端部入口水压为0.25~0.35 Mpa。设备连同机井水泵总功率为40 KW，喷灌机桁架距离地面高度为3.1 m，喷头间距为2.23 m，3跨共计72个喷头，每跨24个，每个喷头喷洒直径为6 m。喷灌机设计水量为40~60 m 3 /h。该设备最大行走距离可达到2000 m以上，设定50%的行走速度，即每分钟行走1 m，24小时可连续灌溉400~500亩。适用于地势平坦，集中连片的田块；且成本较高，适用于大型粮食合作社或种粮大户。
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user: 3. 适宜旱作节水高产技术地区的条件 对于水源不足的地区、地势不平整的地区及灌溉成本较高地区，均可应用小麦旱作节水高产栽培技术。
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user: 4. 节水灌溉工程建设 应综合考虑地形、灌溉条件等建设适用本地的节水灌溉工程。本文主要介绍半固定式喷灌工程设计。 4.1. 半固定式喷灌工程设计 A) 设计灌水定额的确定 设计灌水定额按下式计算： 式中：M——设计灌水定额(mm)； H——喷灌土壤计划湿润层厚度； θmax——适宜土壤含水量上限取0.85； θmin——适宜土壤含水量下限取0.65； η——喷洒水有效利用率 0.9； 经计算，M为15.5 mm。 B) 确定田间灌水周期与喷头在工作点上的喷洒时间 灌水周期： 取T = 3天。 式中：T——设计灌水周期(d)； Ea——作物耗水期日平均耗水量(mm/d)； 喷头在工作点上一次喷洒时间按下式确定： 式中：t——喷头在工作点上的喷洒时间； ρ——喷灌系统的平均喷灌强度(mm/h)； C) 一次灌水延续时间计算 取T = 4小时。 D) 支管轮灌方式确定 经过计算确定每次使用只能有一条支管进行灌溉，结合实际情况，采用三条支管，一条使用时铺设另外两条，三条轮换使用才能保证在地面能扶住脚时移动管道。 4.2. 半固定式喷灌系统布置 4.2.1. 加压泵选择 管道泵是用来解决管道系统压力过低的一种增压泵，为了保证管道压力，选用ISG系列管道泵，其电机主轴直接安装叶轮，密封性能好，不漏水，效率高，耗电省，结构紧凑，体积小，重量轻，安装维修方便。 根据现场水源取水方式，按照喷灌工程最小压力要求及管道铺设情况，确定加压泵型号。 4.2.2. 管道系统布置 管道布置要充分考虑地块形状，尽量做到支管长度一致，规模统一。管线平顺，折点少，避免产生负压。同时考虑管护方便，管道布设一般沿路布设。每20 m设置一给水栓，管选用Φ90PVC-U管材，公称压力0.63 MPa。 4.2.3. 喷灌系统 喷头采用摇臂式喷头，其特点为结构简单，运转可靠，应用广泛，转速稳定且易于调节，喷洒的水量分布可根据改变摇臂撞击频率调整，喷灌质量较高。喷头的布置形式选为正方形组合，做到不留死角。选用ZY-2型喷头，间距为20 m。该喷头工作压力0.2~0.35 Mpa，射程半径为15 m，出水量3 m 3 /h。在管道分流处设控制闸阀。闸阀型号为闸阀，出水桩间距为20 m，外加砼保护墩。灌溉时每组配10组喷头，结合灌溉经验供需配置3组，每组移动管道220 m，共需660 m。 4.3. 半固定喷灌工程建设步骤 4.3.1. 管沟开挖 保证开挖深度为0.8 m，宽度0.6 m，便于工程施工。开挖方法采用自上而下开挖，确保底层宽度与上层一致，并架设好水准仪随时复测，确保沟道水平一致。 4.3.2. 管道铺设 每20 m设置一给水栓，管选用Φ90PVC-U管材，公称压力0.63 Mpa。检查管材质量，外观管材内外壁应光滑、平整、不允许有气泡、裂口和明显的裂痕、凹陷、色泽不均及分解变色线。粘接连接前将管材插口、管件承口擦拭干净。涂刷胶粘剂，先涂承口后涂插口，涂层均匀、适量。对准方向，一次插入到划线部位，将在承口残留的胶粘剂擦净。将粘接好的管道静置至接口固化为止。 4.3.3. 夯实出水桩 灰土的配合比一般为石灰：黏土3:7。通过标准斗，控制配合比。拌合时必须均匀一致，至少翻拌两次，灰土拌合料应拌合均匀，颜色一致。回填灰土高度除去底部细土为0.6 m，分层用力夯或其他机械夯实。 4.3.4. 过筛回填 铺设管道前及时清理地沟杂物，管道在连接时严禁杂物及泥土进入管内，避免造成管道堵塞。为确保Φ90PVC-U管材不被较大的沙石或硬物破坏，管道底部20 cm内的回填土壤必须过筛处理，筛子规格为6 mm~10 mm。 4.3.5. 设备安装 管线平顺，折点少，避免产生负压。 4.3.6. 田间试水 每组安装10组喷头，喷头工作压力0.2~0.35 Mpa，射程半径为15 m。 建设全程进行工程监理，每步骤要现场验收签字，严格把好材料质量关，要有阶段性验收意见书。
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user: 5. 播种前准备 5.1. 选用良种 选择经国家或陕西省审定，适宜本区域播种的冬小麦品种。种子质量应达到：纯度 ≥ 96.0%、净度 ≥ 99.0%、发芽率 ≥ 85.0%、水分 ≤ 13.0%。种子质量应符合GB 1351-1999规定，选用综合性状优良、高产的灌区品种，如中麦895、西农3517、中麦170、小偃22等。 5.2. 种子处理 种子必须包衣，未包衣种子播前可用杀虫剂辛硫磷、杀菌剂粉锈宁进行药剂拌种。 地下害虫防治：选用包衣种子或播前进行药剂拌种。当蝼蛄、金针虫、蛴螬平均虫口密度每平方米分别达到0.6~1.0头、5.1~10.0头、2.4~4.6头时，每亩用40%辛硫磷乳液250 g兑水10倍，喷淋于50 kg干细土上，拌匀制成毒土，条施于播种沟或撒施地表浅锄，防治地下害虫。 5.3. 配方施肥 5.3.1. 施肥原则 重施有机肥，以磷调水，注意氮磷配合，配方施肥。 5.3.2. 施肥方法 目标产量400 kg的田块，一般亩施腐熟有机肥一般亩施腐熟有机肥3000 kg~3500 kg，每亩施纯氮(N) 11 kg~14 kg，纯磷(P 2 O 5 ) 8 kg~11 kg，纯钾(K 2 O) 5 kg~7 kg，微肥1 kg~2 kg。全部有机肥、磷肥、钾肥和微肥作底肥，氮素化肥75%~80%作底肥，20%~25%结合灌水在拔节期追施。 目标产量500 kg的田块，一般亩施腐熟有机肥3500 kg~4000 kg，每亩施纯氮(N) 12 kg~16 kg，纯磷(P 2 O 5 ) 9 kg~12 kg，纯钾(K 2 O) 6 kg~8 kg，微肥1 kg~2 kg。全部有机肥、磷肥、钾肥和微肥作底肥，氮素化肥50%作底肥，50%结合灌水在拔节期追施。 目标产量600 kg的田块，一般亩施腐熟有机肥4000 kg~4500 kg，每亩施纯氮(N) 15 kg~18 kg，纯磷(P 2 O 5 ) 9 kg~12 kg，纯钾(K 2 O) 6 kg~8 kg，微肥1 kg~2 kg。全部有机肥、磷肥、钾肥和微肥作底肥，氮素化肥30%作底肥，70%结合灌水在拔节期追施。 5.4. 精细整地 在播前进行深松与深翻，并增施有机肥。播前耕深25 cm以上，耕后机耙2遍~3遍，除净根茬，粉碎坷垃，达到上虚下实，地表平整；旋耕播种麦田要旋耕2遍，旋耕深度15 cm左右，并要耙实；连续旋耕2年~3年的麦田必须深耕或深松一次，以打破犁底层。
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user: 6. 播种 6.1. 播种期 依据日均温和冬前达到壮苗的积温确定最佳播期。当气温下到18℃~16℃时播种。半冬性品种适宜播期为10月10日~20日，弱春性品种为10月13日~25日。 6.2. 播种量 应根据“以产定穗，以苗定播量”的原则，结合品种分蘖能力和产量潜力来确定播种量。基本苗为18~22万/亩，播种量约为12 kg/亩~13 kg/亩。其中宽幅播种的播量增加1 kg/亩~1.5 kg/亩。如遇墒情较差、因灾延误播期及整地质量较差等，可适当增加播种量。一般每晚播3天亩播种量增加0.5 kg，但每亩播量最多不能超过15 kg。 6.3. 播种方法 以宽幅条播为宜，播幅宽度6 cm~10 cm，行距20 cm~22 cm，按照规定量播种，播量准确。 6.4. 播种深度 播种深度以3 cm~4 cm为宜，并做到深浅一致，落籽均匀。旋耕播种麦田，一定要在播前或在播种的同时镇压踏实土壤，防止播种过深；也可在播种后及时根据墒情适当镇压。 6.5. 灌好压茬水 根据墒情在小麦播后利用节水设备及时喷灌，灌好压茬水，保证出苗，一播全苗。
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user: 7. 田间管理 7.1. 冬前及越冬期管理 7.1.1. 培育壮苗，保苗安全越冬 对苗小、苗弱、基本苗、群体不足的田块，趁墒补施速效肥促进转化升级；对群体偏大、稠旺田块冬前进行碾压，抑制旺长。 7.1.2. 适时冬灌 应依据冬前苗情及昼消夜冻的原则利用节水灌溉设备适时进行冬灌。冬灌时间一般在日平均气温3℃左右时进行，在上大冻前完成。 一般三类苗田在11月下旬至12月初进行早冬灌，二类苗田在12月上中旬进行冬灌，一类苗田可适当推迟，在12月下旬进行冬灌，稠旺苗或旺苗田在12月中下旬进行冬灌。结合灌水亩追施尿素5 kg~10 kg。 7.1.3. 冬前化除 要抓住冬前小麦植株小，杂草多暴露于地表，药液易被吸收的有利时机，及时开展冬前化学除草，提高杂草化除效果。防治时间宜选择在11月中旬至12月上旬，小麦3~4叶期，杂草2叶1心至3叶期时进行(出苗率80%以上)。一般施药时平均气温不低于5℃，无风雨，施药后12小时内无大幅降温时防效最为理想。除2，4-D丁酯外，提倡冬前施药。土壤干燥时，应在雨后或灌水后施药以保证防效。 (1) 麦田优势阔叶杂草——播娘蒿、猪殃殃、婆婆纳等防治适用药剂及使用剂量：唑草酮 + 苯磺隆，36%可湿性粉剂，亩用制剂5 g或苄嘧磺隆+唑草酮，38%干悬剂，亩用量10 g；或70.5%二甲∙唑草酮WP (大惠农)。 (2) 麦田优势禾本科杂草——蜡烛草、看麦娘、野燕麦、多花黑麦草等防治适用药剂及使用剂量：6.9%精恶唑禾草灵水乳剂(如骠马) 50 ml~70 ml或炔草酸15%可湿性粉剂，亩用量20 g或异丙隆50%可湿性粉剂，亩用量120 g~150 g喷雾，或5%唑啉∙炔草酸乳油(大能)。 (3) 麦田优势禾本科杂草——节节麦等防治适用药剂及使用剂量：亩用3%甲基二磺隆油悬剂(如世玛)，30 ml加助剂90 ml喷雾。 7.2. 春季田间管理 管理原则：要坚持分类管理的原则，促弱苗增蘖促群体，控旺苗稳长保蘖，利用节水喷灌设备，强化起身拔节肥水管理，促穗足粒多粒重，防控病虫草害，夺取小麦丰收。三类田“一促到底”，二类田“促控结合”，一类田“以控为主”，即：在管理时间顺序上为先三类田，再二类田，最后一类田。对于三类弱苗田，肥水管理分两次进行，第一次在小麦返青期开始追肥浇水，第二次在小麦拔节中期进行追肥浇水。对于二类田，在小麦起身期进行追肥浇水。对于一类田，在小麦拔节期开始追肥浇水。 7.2.1. 返青、起身期管理 (1) 春季化除。及时中耕耙地，松土保墒，促苗早发，开展春季化除，及时消灭杂草。返青期是麦田杂草防治的有效补充时期，对冬前未能及时除草，而杂草又重的麦田，此期应及时进行化除。春季化学除草安全期为小麦返青至拔节前，即早春2月下旬~3月上中旬为杂草补充防治期。三至五日气温连续稳定在5℃以上，无风或微风天气时，顺风喷药。田间喷药时，地墒要足，亩用水量不能少于45 kg。若周围种植油菜、蔬菜、果树等敏感作物时，应距离这些作物50 m以外。(防治方法见冬季化除7.1.3)。 (2) 三类麦田和稠旺苗田，田间管理应以促为主。一般在返青期灌水追肥，亩施尿素5 kg~10 kg，使肥效作用于分蘖高峰前，以便增加春季分蘖，巩固冬前分蘖，增加亩穗数。 (3) 二类麦田应促控结合，在小麦起身期进行肥水管理。一般结合浇水亩追尿素10 kg~15 kg。 对稠旺苗，在小麦返青期对群体过大或旺长麦苗，每亩用20%麦巨金25 ml~30 ml对水15 kg~3 kg或50%矮壮素30 ml~40 ml，加水50 kg~60 kg喷叶，控制旺长。 7.2.2. 拔节期管理 (1) 灌好拔节水。拔节即：当春季气温上升至10℃以上时，小麦基部节间开始伸长，节间露出地面1.5 cm~2.0 cm时称为拔节。在西安地区，一般3月10~11日为拔节初期。小麦拔节至挑旗期，可结合墒情利用节水灌溉设备进行喷灌，灌好拔节水。 (2) 结合拔节水进行氮肥后移。氮肥后移技术是指将春季追肥时间后移，一般移至拔节期，高产田甚至移至拔节至挑旗期。(氮肥后移的施用量见5.3.2施肥方法) 一类麦田田间管理以控为主，控促结合。一般在3月15日即拔节期结合浇水亩追尿素12 kg~15 kg。对肥水充足的一类田，“氮肥后移”的时间甚至可推迟至挑旗期。 三类麦田田间管理应“一促到底”。在拔节中期进行施肥浇水，并亩补施尿素或二铵5 kg~10 kg。 7.3. 中后期管理 7.3.1. 适时浇好灌浆水 小麦生育后期如遇干旱，应在小麦孕穗期或籽粒灌浆初期选择无风天气利用节水设备进行小水浇灌，同时每亩追施尿素5 kg~7 kg。此后一般不再灌水，尤其是种植强筋小麦的麦田要严禁浇麦黄水，以免发生倒伏，降低品质。 7.3.2. 叶面喷肥 在抽穗至灌浆前中期， 每亩用尿素1 kg，磷酸二氢钾0.2 kg加水50 kg进行叶面喷洒，以预防干热风和延缓衰老，增加粒重，提高品质。也可结合“一喷三防”实施。 “一喷三防”推荐配方：亩用20%三唑酮乳油50 ml + 70%吡虫啉水分散粒剂20 g + 50%多菌灵100 g + 磷酸二氢钾100 g，兑水30 kg喷雾防治。或亩用43%戊唑醇悬浮剂8 ml~10 ml + 2.5%高效氯氟氰菊酯乳油50 ml + 磷酸二氢钾100 g，兑水30 kg喷雾防治。 7.3.3. 防治病虫害 早控条锈病、白粉病，重点科学预防赤霉病；及时防治麦蜘蛛、吸浆虫。 (1) 小麦条锈病、白粉病、叶枯病：每亩可用15%三唑酮可湿性粉剂80 g~100 g，或12.5%烯唑醇可湿性粉剂40 g~60 g均匀喷雾防治，间隔7天~10天再喷药一次。 (2) 小麦赤霉病：小麦抽穗、扬花期若天气预报有3天以上连阴雨天气，就要提前预防。在齐穗期用戊唑醇或已唑醇或咪酰胺等药剂进行第一次防治，间隔7天，再进行第二次防治，两次防治药剂要交替运用。 (3) 麦蜘蛛：当平均每33 cm行长有麦蜘蛛200头时，每亩20%甲氰菊酯乳油30 ml，或40%马拉硫磷乳油30 ml，或1.8%阿维菌素乳油8 ml~10 ml加水50 kg喷雾防治。 (4) 小麦吸浆虫：采取成虫期防治方式进行防治。小麦抽穗扬花期，当10复网次捕到小麦吸浆虫成虫10头以上，或用两手扒开麦垄，一眼能看到2~3头成虫时，每亩可用4.5%高效氯氰菊酯40 ml，加水50 kg喷雾；也可用80%敌敌畏80 ml~100 ml拌适量麦麸或细土在傍晚均匀撒于田间，熏蒸防治。
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user: 8. 适时收获 人工收割的适宜收获期为蜡熟中期，机械直接收割的适宜收获期为完熟初期。
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user: 9. 结语 小麦旱作节水增产模式采用节水工程措施与高效农艺措施相结合，以节水灌溉技术为核心，配套高产优良品种、宽幅精播、科学配方施肥、病虫草害综合防治等旱地小麦节水综合高产栽培技术，这种模式改变了旱地小麦传统种植模式及旱地不能灌水的思想观念，在一定程度上节约了水资源，又能满足小麦生长的需求，是一种先进的农业栽培技术 [ 3 ] ，且节本增效明显，为干旱半干旱地区提供了多点示范样板和技术支撑，为旱地小麦高产稳产开创了一条新路径。
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user: 摘 要 氮氧化物是燃煤电厂的主要污染排放源之一，而且烟气中的氮氧化物还会产生硝酸盐等颗粒物，从而进一步形成PM2.5，严重危害人类的身体健康。本论文通过实验研究锰氧化物对低温富氧燃烧烟气的脱硝作用，并且使用溶液燃烧合成以及共沉淀这两种不同的制备方法，得到了不同的结构形态和比表面积的SCR催化剂。在实验范围内，研究发现，在CO 2 气氛下，Mn 3 O 4 脱硝率随温度的上升先增大后减小，当温度为200℃时，Mn 3 O 4 脱硝率可达峰值90.2%；在N 2 气氛下，Mn 3 O 4 脱硝率随温度的上升先增大后减小，当温度为200℃时，Mn 3 O 4 脱硝率可达峰值93.6%。在CO 2 气氛下，Mn 3 O 4 /AC脱硝率随温度的上升而增大，当温度为300℃时，Mn 3 O 4 /AC脱硝率可达峰值75%；在N 2 气氛下，Mn 3 O 4 /AC脱硝率随温度的上升而增大，当温度为300℃时，Mn 3 O 4 /AC脱硝率可达峰值78%。在CO 2 或N 2 气氛下，Mn 3 O 4 /AC脱硝率随氧浓度的上升而增大，随二氧化硫浓度的上升而减小。 关键词 :富氧燃烧，低温SCR，锰氧化物，Mn 3 O 4 /AC
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user: 1. 绪论 1.1. 富氧燃烧低温SCR技术 富氧燃烧技术是高纯度O 2 与再循环烟气相混合后再进入锅炉中与煤粉燃烧，燃烧后的产物经过脱水除尘后就可以获得较高CO 2 浓度的烟气；这与传统的空气燃烧相比较，富氧燃烧方式可减小单位燃料的NOx排放量 [ 1 ] ，但随着国家对NOx的排放标准日趋严格。因此，富氧燃烧锅炉也必须采用相关脱硝措施来降低NOx排放量，以达到国家的环保要求。SCR技术是以NH 3 为还原剂(NH 3 -SCR)，V 2 O 5 /TiO 2 等作为催化剂，NOx的脱除效率可达85%以上 [ 2 ] 。从这一技术开发中获得的主要优点就是它的高效率和可靠性，以及作为催化反应的稳定性，但成本高是一个相当大的缺点，以及其需要一个有效性能内的适当温度范围来放置SCR单元。SCR技术的突破点是烟气一旦被除尘脱硫装置处理后，温度下降至200℃左右，如若继续选用之前的商业催化剂来脱除烟气中的氮氧化物(NOx)，则因为要提高烟温而须重新加热，浪费巨大能量 [ 3 ] 。 1.2. 锰氧化物(MnOx)催化剂的研究 在此项研究中，研究了作为低温催化剂的锰氧化物(MnOx)，不同的锰氧化物(MnOx)催化剂是由不同的操作方法制备的，并且具有不同的特征。此项研究工作中用到的是两种不同方法之间的比较：共沉淀法和溶液燃烧合成法，这是一种创新和廉价的综合替代方法，其可以获得高纯度的、单一的混合氧化物，其优点在于高的比表面积值，并且能够通过改变操作参数，得到各种形态和氧化态。 SCS(溶液燃烧合成)方法是基于放热反应，其中的关键是将所需的氧化物和有机燃料的金属硝酸盐溶解在水中并形成溶液，然后放置在不同温度下的烤箱中加热 [ 4 ] 。供给的热量使水分蒸发并使反应物非常快的分解，从而产生了一个软团聚纳米粒子的放热氧化还原反应；其可以分析烤箱的温度对结晶度的影响，而且能得到SSA(比表面积)的氧化锰形态。研究又采用共沉淀法，通过不同的合成方法来获得锰氧化物(MnOx) [ 5 ] ，从而得到具有相同氧化状态的催化剂，并研究这些制备方法是如何影响催化活性的。最后，为了将原有对MnOx的研究应用于NH 3 -SCR，通过在反应介质中引入二氧化硫(SO 2 )以及除去反应系统中的硫来对比研究硫对锰系统特性的影响 [ 6 ] 。 本文主要研究在富氧燃烧下低温MnOx催化剂的最佳脱硝效率以及最佳MnOx负载于AC上时脱硝效率的影响因素。在确保脱硝效率的前提下，采用创新和廉价的综合替代方法来降低MnOx催化剂的制作成本。
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user: 2. SCR脱硝实验设计 2.1. 催化剂的制备 2.1.1. 实验系统 ① 采用溶液燃烧合成法和共沉淀法，制备出不同结构和形貌的锰氧化物(MnOx)低温SCR催化剂，并对所制备的样品进行了催化活性的测试。 ② 用活性炭作为负载，在反应温度为100℃~300℃的范围内，采用不同的烟气组分比例，测试最佳MnOx/AC催化剂的脱硝性能和效率 [ 7 ] 。 催化剂的脱硝活性测试是在实验室燃烧定碳炉上进行的，实验装置如图1所示，催化反应部分的主体结构为陶瓷管反应系统，并在陶瓷管的中间位置放入催化剂 [ 8 ] 。 2.1.2. 催化剂制备具体过程 通过SCS方法进行合成，甘氨酸/硝酸盐的摩尔比等于1:2是样品I以及甘氨酸/硝酸盐的摩尔比等于2:1是样品II。随后将溶液倒入到氧化铝碗中，样品I和样品II在温度达到400℃后，分别在1 h和1.5 h后完全反应。随后将样品收集并用研钵手工粉碎，可得到不同颜色的最终产物：黑色的样品I和暗棕色的样品II。 图1. 催化剂活性测试装置 通过共沉淀法进行合成是以高锰酸钾与抗坏血酸(维生素C)的摩尔比2/3，从高锰酸钾KMnO 4 和抗坏血酸C 6 H 8 O 6 之间的反应得到了样品III。具体的制备方法是：将适量的两种反应物分别放入到两个不同的烧杯中，其中分别是含有60毫升的抗坏血酸(维生素C)和90毫升的高锰酸钾。在大约10分钟的时间内就发生了沉淀反应，烧杯底部产生了黄色沉淀。接着，将样品III静置几个小时，在100℃的马弗炉中干燥并随后在400℃下焙烧1小时；对于样品IV，借助高锰酸钾KMnO 4 和马来酸C 4 H 4 O 4 之间的反应来制备，马来酸与高锰酸钾的摩尔比为1/3。首先，在烧杯中添加这两种反应物，同时添加20 mL的蒸馏水，将溶液搅拌两小时，并注意在搅动的第一阶段所发生的反应，其会导致烧杯的温度略有增加，并形成了黑色的凝胶。通过继续搅拌，发生阶段性分离，在底部形成了固体沉淀物，收集此沉淀物，并用蒸馏水和乙醇洗涤，在100℃下干燥5小时，最后在600℃下焙烧30分钟 [ 9 ] 。 通过等体积浸渍法来将催化剂负载于活性炭上，粉碎活性炭并将其筛分成40~60目，浸渍到2 mol/L的醋酸中，并在80℃的恒温水浴箱中静置1.5小时，随后把活性炭过滤干净，并使用去离子水洗涤多次 [ 10 ] 。最后，取出一定量的载体，加入到等体积的MnOx溶液中，静置12 h后，在50℃下干燥2 h；110℃下干燥10 h，并在300℃下焙烧3 h，制备出MnOx/AC催化剂。最后，制备出的SCR催化剂包括：样品I (匹配Mn 2 O 3 )、样品II和样品III (匹配Mn 3 O 4 )、样品IV (匹配MnO 2 )以及MnOx/AC催化剂。实验合成样品及组分见表1。 2.2. 实验工况 样品Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ在实验中采用的模拟烟气是由CO 2 或N 2 、O 2 、NO、NH 3 等气体通过一定比例配比而成：800 ppm的NO，800 ppm的NH 3 ，6%的O 2 。在室温和大气压下测量，1200 ml/min的流量，3408 h −1 的空速，从50℃进行至350℃ [ 11 ] 。各种反应气经过混合器混合后进入燃烧定碳炉中，NO转化率的表示方法为：η = ((NO in − NO out )/NO in )*100% MnOx/AC催化剂则通过改变烟气组分含量，反应温度以及平衡气体种类来测试SCR催化剂活性，具体实验变量 [ 12 ] 见表2。 Table 1 The experimental synthetic samples and component 制备方法 合成样品 主要成分 溶液燃烧合成法 样品Ⅰ Mn 2 O 3 样品Ⅱ Mn 3 O 4 共沉淀法 样品Ⅲ Mn 3 O 4 样品Ⅳ MnO 2 等体积浸渍法 Mn 3 O 4 /AC Mn 3 O 4 /AC 表1. 实验合成样品及组分 Table 2 Experimental variabl 实验变量 变量范围 反应温度 100℃~300℃ 反应气氛 CO 2 /N 2 O 2 浓度 1%、3%、6%、9%、12% 空速 3408 h −1 SO 2 浓度 0 ppm、100 ppm、200 ppm、300 ppm、400 ppm 表2. 实验变量
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user: 3. 实验数据处理及分析 3.1. SCR催化剂脱硝性能曲线分析 SCR活性测试是通过在燃烧定碳炉中，将催化剂与下述组成的反应气充分接触：气体总流量为1200 mL/min，其中800 ppm的NO，800 ppm的NH 3 ，6%的O 2 ，平衡气为CO 2 或N 2 。 该反应气在室温下稳定后测量，从50℃进行至350℃，脱硝性能曲线如图2、图3所示。在燃烧定碳炉中测量时，先测量进口通入气体的浓度值，通入反应气一段时间后，待气体浓度保持稳定，放入预先配制的催化剂，再进行反应气出口值的测量。可以观察到，NOx的浓度在逐步下降后至一个稳定值不再变化，然后又逐步上升至进口值。之后，取出放置在燃烧定碳炉中的催化剂，再通入一段时间气体，排出进入到管子中的空气，然后再放入另一组催化剂进行实验，如此反复进行催化剂活性测试，并改变实验工况。 其结果表明通过溶液燃烧合成法(SCS)合成的所有样品，在一个比较低的温度范围内，表现出了良好的脱硝性能，这其中就包括了样品Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ。相反地，样品Ⅳ显示出了非常差的NOx转化率，大约被限制在了不超过5%的整个研究范围的温度，这样差的转换率应该是由非常低的表面积值所引起的。但所有其他正在研究的催化剂，在温度范围为120℃~350℃内是处于活性状态的。因此，SCR方法在低温度区的研究是有意义的。所有曲线都有着相同的趋势，其中转化率呈现出了最大值，并随后降低从而得到了图表上的贝尔曲线。从最大值降低而不是遵循典型的S型走势，显然是归因于其具有至少两种副反应的竞争：氨的催化氧化，从而得到N 2 或N 2 O。锰平均氧化态值较高的样品获得了对N 2 O的高选择性，从获得的转换曲线可以推断出通过SCS合成的样品，其较高的催化活性是由于在低温下增加的表面积。对于其他的样品，表面面积逐渐减少，导致氮氧化物(NOx)的转化率逐渐降低，温度范围缩短，在较高的温度下其最大转换峰会发生偏移 [ 13 ] 。而且，通过样品Ⅱ和样品Ⅲ之间的比较，虽然它们是由相同的MnOx和几乎相同的比表面积值来表征，但共沉淀样品显示出了较低的NOx转化率，却具有在更高的温度下NOx转化的情形，在温度高于200℃时具有更低的选择性，这表明合成方法影响了催化性能。在CO 2 和N 2 两种气氛下，含有SO 2 浓度值（100ppm)时与不含SO 2 相比，转换率明显下降，这是选择性加速钝化的现象，结果分别示于图4、图5。样品Ⅰ和样品Ⅱ具有相同的特性，都是通过提高温度来增加转化率的。 3.2. 最佳MnOx催化剂脱硝性能曲线分析 对于溶液燃烧合成法和共沉淀法所制备的样品，以上实验测试了它们的脱硝性能，故通过等体积浸渍法配置了Mn 3 O 4 /AC催化剂，脱硝性能见图6所示。实验温度在100℃~300℃之间，6%氧浓度，CO 2 和N 2 两种不同的平衡气下的脱硝效果相比较，催化剂在氮气(N 2 )平衡气下的脱硝率明显高于相同温度下在二氧化碳(CO 2 )平衡气下的脱硝率。随着温度的增加，二者的差值逐渐缩小。SCR催化剂在氮气(N 2 )平衡气下的脱硝率大于其在二氧化碳(CO 2 )平衡气下的脱硝率很可能与CO 2 对NO的吸附存在妨碍机制相关；这也可能跟CO 2 与NO的竞争吸附有关 [ 14 ] 。 3.3. 氧浓度对MnOx催化剂脱硝性能的影响 实验研究了氧气浓度对于SCR脱硝活性的影响。实验温度为300℃，反应气速度为3408 h −1 ，在气氛分别为N 2 和CO 2 下进行活性测试。O 2 浓度分别为1%、3%、6%、9%、12%。NOx转化率如图7所示。氧气借助自由扩散被SCR催化剂所吸收，从而进入到活性介质中参加反应。所以氧气浓度越大，扩散作用越强，越利于催化剂对其进行吸收并反应。实验发现催化剂对于氧气存在着较强的吸收效果，而且O 2 并不直接参与反应而是以离子形式进入催化剂内部的。其一，氧气可以将NO氧化为NO 2 这种对于氨气 图2. 样品脱硝率随温度的变化(CO 2 气氛) 图3. 样品脱硝率随温度的变化(N 2 气氛) 图4. 样品脱硝率随温度的变化(CO 2 气氛，含SO 2 ) 图5. 样品脱硝率随温度的变化(N 2 气氛，含SO 2 ) 图6. Mn 3 O 4 /AC脱硝率随温度的变化(CO 2 或N 2 气氛) 图7. Mn 3 O 4 /AC脱硝率随O 2 浓度的变化(CO 2 或N 2 气氛) 来说更容易反应为氮气和水的物质；其二，氧气可以把NH 3 中的氢离子脱除从而使其成为NH - 2 的活性物质并与SCR催化剂反应 [ 15 ] 。实验针对在不同的氧浓度下，催化剂在其他工况均相同的条件下进行了活性测试，从而可以得到一个最佳的氧气浓度。在实践中，可以利用出口烟气预混进口反应气从而来进一步调整氧气浓度的多少。其含量的大小直接影响脱硝性能，将氧气浓度控制在一个合适的范围则有利于催化剂的性能最大化。 3.4. SO 2 对MnOx催化剂脱硝性能的影响 硫元素是燃煤中的主要化学成分，对其进行燃烧反应时会直接氧化生成二氧化硫(SO 2 )。少量的SO 2 会被氧化至SO 3 ，一旦烟道的壁面温度低于气化后的硫分露点温度后，气化硫分就会马上液化为硫酸液附着在烟道内壁从而腐蚀烟道 [ 16 ] 。为了研究不同的SO 2 浓度对于脱硝活性的影响，于催化温度到达300℃，氧浓度为6%，NO进口值达到800 ppm，氨氮比设为1:1，反应气速度为3408 h −1 ，在反应气氛分别是N 2 和CO 2 下进行实验。SO 2 浓度分别为0 ppm、100 ppm、200 ppm、300 ppm、400 ppm。NOx转化率如图8所示。这是催化剂其中的一项中毒机理，催化剂活性受到多种因素的影响，但其中SO 2 是最易发生的中毒因素。而且，在现有的燃煤电厂中，烟气中均会含有一定量SO 2 ，催化剂的发展也会向着抗SO 2 的这个方向进行。但在近几年研究发现，SO 3 毒化催化剂比起SO 2 更为严重，而且与SO 2 的中毒机理不同，活性复原几乎是不可能的。
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user: 4. 结论 不同结构和形貌的锰氧化物(MnOx)的制备，通常可用来证实用于氮氧化物(NOx)的低温SCR具有的性质。催化剂中存在的四氧化三锰(Mn 3 O 4 )是获得活性的关键因素，并且是最重要的选择性样品。其结晶度也起到了明显的作用，因为在低表面积的催化剂上，结晶度高的催化剂表现要差得多。实验研究发现，在CO 2 气氛下，Mn 3 O 4 脱硝率在实验温度范围内随温度的上升先增大后减小，温度为200℃时，Mn 3 O 4 出现了脱硝峰值达90.2%；在N 2 气氛下，Mn 3 O 4 脱硝率在实验温度范围内随温度的上升先增大后减小，温度为200℃时，Mn 3 O 4 出现了脱硝峰值达93.6%。Mn 3 O 4 /AC脱硝率两种气氛下均在实验温度范围内随温度的上升而增大。在CO 2 气氛下，Mn 3 O 4 /AC在300℃时获得最佳脱硝率为75%；在N 2 气氛下，Mn 3 O 4 /AC在300℃时获得最佳脱硝率为78%。 图8. Mn 3 O 4 /AC脱硝率随SO 2 浓度的变化(CO 2 或N 2 气氛) 对于锰氧化物(MnOx)催化剂，氧气浓度、二氧化硫以及温度均对其催化活性产生了不同程度的影响。Mn 3 O 4 /AC脱硝率在实验氧浓度范围内随氧浓度的上升而增大；SO 2 浓度对Mn 3 O 4 /AC有极大抑制作用，且随着SO 2 浓度的增大催化剂脱硝率随之下降。在CO 2 气氛下，100 ppm的SO 2 时，Mn 3 O 4 /AC脱硝率为66%，400 ppm时Mn 3 O 4 /AC脱硝率为32%；在N 2 气氛下，100 ppm的SO 2 时，Mn 3 O 4 /AC脱硝率为68%，400 ppm时Mn 3 O 4 /AC脱硝率为46%。
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user: 摘 要 动物粪便养殖蚯蚓对开发生态循环养殖和海南国际旅游岛建设具有重要作用。海南地区蚯蚓养殖业正处于新兴发展时期，提高蚯蚓的成活率与整体增重成为蚯蚓生产的重要任务。本课题将动物粪便与土壤及草粉经过合适的配比发酵后培养蚯蚓，观察蚯蚓的成活率及增重情况，结果表明：猪粪便、土壤和草粉按45%:45%:10%的比例制成饲养蚯蚓的基料，蚯蚓的成活率最高达到81.7%，增重量也最大，在生产上可推广应用。 关键词 :蚯蚓，猪粪，草粉
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user: 1. 前言 作为旅游大省的海南岛被评为“无疫区”后，很多国内外大公司、大客商，纷纷来海南投资建厂发展畜牧业，据报道，目前，全省万头以上的养猪场有205个，千头以上的养猪场有1500多家，如对猪粪便处理不当，势必会对海南的生态环境造成极大威胁，影响海南国际旅游岛的声誉。蚯蚓处理粪便在北方有很好的研究和利用，带来了巨大的经济和生态效益，但南方对蚯蚓处理粪便的报道较少，可能由于高温高湿的环境不利于蚯蚓的生长，本课题通过利用猪粪便加上热带牧草草粉在不同环境条件下进行蚯蚓的养殖研究，以期找到解决粪便处理的有效途径，以满足海南生态养殖的需要，也可为海南的畜牧业提供一种优质蛋白饲料，为海南畜牧业的发展做出一定贡献。同时畜禽养殖业发达程度也是衡量一个国家或地区农业发达水平的标志，许多欧洲发达国家畜禽养殖业产值已占其农业总产值的50%以上 [ 1 ] [ 2 ] 。近二十年来，随着我国实行改革开放的利民政策，畜牧产业化经营迅速推进。我国畜禽业规模由小变大，由农村副业发展成为独立的行业 [ 3 ] 。据不完全统计，2004年我国畜牧业产值达12，173.8亿元，占农业总产值的33.6% [ 4 ] 。2002年我国就已成为世界第一大畜产品生产国，肉类在世界所占的份额达到27%，猪肉和禽蛋产量均居世界首位，其中猪肉占到47.2%，禽蛋产量占世界的39.5% [ 5 ] 。但在成为世界第一大畜产品生产国的同时，我国也成为世界第一污染大国。据国家环境保护总局 2000年对全国23个规模化畜禽养殖场集中的省、市调查显示，1995年，全国当年工业废水的COD排放总量为768.37万吨，而畜禽养殖业的废弃物排放量折算成COD为728.6万吨，接近全国工业废水的COD排放总量 [ 5 ] 。1999年，我国畜禽养殖废弃物的产生量约为19亿吨，是工业固体废物的2.4倍 [ 6 ] 。2000年，全国畜禽粪便年产生量已达到约17.3亿吨，是工业废弃物的2.7倍 [ 7 ] 。畜禽养殖废弃物中含有的有机污染物，仅COD一项就达7118万吨，已远远超过工业和生活污水污染物的COD总和 [ 8 ] 。然而，由于这些集约化养殖场大多建在大、中城市的近郊和城乡的结合部，且90%以上的畜禽养殖场没有污水治理设施，畜禽污水及废弃物任意排放。所以为了满足生态养殖的需要，同时也可为畜牧业提供一种优质蛋白饲料，因此做相关性研究来寻找到解决相关性问题的最佳方法。
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user: 2. 实验材料及方法 2.1. 试验区概况及实验材料 试验区位于海南大学海甸校区农科类学科实验基地。地处北纬20˚1'，东经110˚19'，属于热带海洋气候，春季温暖少雨多旱，夏季高温多雨，秋季多台风暴雨，冬季冷气流侵袭时有阵寒；年平均气温23.8℃，最高平均气温28℃左右，最低平均气温18℃左右，昼夜温差较小。 本实验采用小型塑料盒来承载蚯蚓进行饲养。所用饲养的蚯蚓品种为太平二号，购自屯昌茂昌蚯蚓养殖专业合作社，太平二号蚯蚓适应性强、繁殖快、个体小、肉质比例高，人工养殖范围内繁殖增重达万倍以上，特别喜欢在腐熟的粪便中繁殖生长。 蚯蚓基料主要合成原料有海南酸性红壤土、猪粪便、王草粉末以及发酵过程中所需益生菌原发酵液。其中土壤pH值为5.12，全氮为0.82 g/kg，有机质含量为8.35 g/kg，有效磷为15.21 mg/kg，有效钾为14.53 mg/kg；猪粪便干物质含量32.5%，灰分19.4%，N 3.62%，C 41.6%，P 6.45%，K 1.48%等；王草草粉粗蛋白含量12.58%，粗脂肪0.51%，粗纤维32.54%，无氮浸出物38.25%，钙1.43%，磷0.12%；益生菌购自河南农富康生物科技有限公司，主要含放线菌、乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌等，益生菌和粪便按1:200的比例添加。 2.2. 研究方法 采用对照实验法，试验中严格遵循随机性原则和平行重复原则。以猪粪便、壤土、草粉为基料，在每个塑料盒中放入20条健康蚯蚓幼苗进行饲养，共8组处理(如下表1)，每组处理3个重复进行实验。 采用对照实验法，试验中严格遵循随机性原则和平行重复原则。以不同质量配比的猪粪便、壤土、草粉为基料，以塑料盒为载体，置于室内阴暗处饲养。实验设8个处理，每组处理做3个重复，每塑料盒中随机放入健康蚯蚓幼苗20条进行实验。饲养蚯蚓7、14、21、28、35、42、49 d后，收集这7次蚯蚓饲养过程中观测到的各项指标如表2，最终筛选出适宜蚯蚓生长的最佳配方培养基料。 实验中，对猪粪便的发酵处理是尤为关键的一步，若粪便发酵不得当，时间过长过短，或掺水量过多过少，均会引起发酵不成功而导致蚯蚓在发酵的土壤中无法存活。发酵是先将鲜猪粪加入适量稀释后的益生菌原液进行发酵，(称第一次发酵)，发酵的时间一般在三周左右。粪便发酵腐熟后，在将发酵后的猪粪便与红土壤、草粉按实验计划好的配比混合，然后加入适量稀释后的益生菌原液进行发酵(称第二次发酵)，发酵的时间也是三周左右。待基料发酵好后需要注意的是，发酵好后的基料不能立即放入蚯蚓进行试验研究，因为基料没腐熟好，会导致投放到基料中的蚯蚓大量的死亡。建议在基料腐熟后先用少许蚯蚓先进行预备实验，以放入蚯蚓可在里面存活24小时以上为基料腐熟是否彻底的依据。再将蚯蚓幼苗投放到基料中进行正式实验。 Table 1 Ratio of base materials in different treatment 处理 猪粪便 红壤土 草粉(王草) I 0% 100% 0% II 50% 50% 0% III 45% 45% 10% IV 42.5% 42.5% 15% V 40% 40% 20% VI 35% 35% 30% VII 30% 30% 40% VIII 25% 25% 50% 表1. 不同处理的基料配比 注：各基料按质量配比
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user: 3. 研究结果与分析 3.1. 各处理蚯蚓死亡率的比较 经过比较、筛选、培育，2015年12月份开始测得数据，比较得出蚯蚓成活率最高的一组基料。同时也测量了每个处理中成活蚯蚓的总增重量跟每个处理中成活蚯蚓单只蚯蚓的增重量如表2。 由表2可以看出，在纯红土壤的塑料盒中，添加草粉与猪粪便之后，当草粉占据总含量的50%及以上时蚯蚓几乎不能存活，草粉含量在10%~50%范围内越少，蚯蚓的成活率越高。 从下图1可以看出，当猪粪与红壤土比例为1:1时，加入草粉10%以上蚯蚓的死亡率在不断的增大，说明在配比基料时加入草粉10%以上的时，蚯蚓的成活率是随着加入草粉量的增大而减小的。当猪粪与红壤土比例为1:1时，加入草粉10%以下时，蚯蚓的成活率是随着加入草粉量的增大而减小的。处理Ⅲ中蚯蚓的成活率波动性最小而且死亡率比较低，所以可以看出处理Ⅲ中蚯蚓的成活率最高。 3.2. 成活蚯蚓总增重的比较 由于蚯蚓总增重值在一定程度上受蚯蚓的成活率的影响，所以得出的实验结果总增重值的高低排序与成活率的大体升降趋势相同。从图2可知处理Ⅲ条件下养殖蚯蚓的增重值最高。 图1. 各处理蚯蚓死亡率的变化 Table 2 Effects of different treatments on survival rate and weight gain of earthworm 处理 成活率(%) 成活蚯蚓总增重量(g) 平均成活单只蚯蚓增重量(g) pH平均值 I 66.7. −1.970 0.008 6.3 II 78.3 15.257 0.345 7.3 III 81.7 15.875 0.344 7.4 IV 73.3 13.557 0.308 7.8 V 68.3 11.769 0.287 8.1 VI 61.7 10.289 0.358 8.1 VII 48.3 2.269 0.222 8.3 VIII 1.7 −5.772 0.049 8.5 表2. 不同处理对蚯蚓成活率和增重的影响 注：由于饲养中不计算死亡蚯蚓体重，因此蚯蚓总增重量存在负值 图2. 不同处理成活蚯蚓总增重(g) 3.3. 各处理平均单只蚯蚓增重的比较 本实验也对实验塑料盒培养的存活下来的蚯蚓进行了各处理平均单只蚯蚓增重的统计，发现：随着实验处理基料中猪粪含量的不断降低，各个处理成活蚯蚓单只增重出现出不断减小的趋势。只有处理VI平均单只蚯蚓增重值比之前的处理有所增加。我认为造成这样的因为是，处理VI中死亡后剩余成活的蚯蚓都是处理中生长比较好、个体比较大的蚯蚓，所以求出来处理VI中平均单只蚯蚓增重值有所偏大。因此说明猪粪在基料中所占比例的大小会直接影响到蚯蚓个体增值的大小。
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user: 4. 讨论与结论 据本实验结果发现，在猪粪便与土壤混合的基料中添加一定量的草粉可以增加蚯蚓的成活率，草粉所占基料不宜超出10%。在基料中大量的加入草粉会降低蚯蚓的成活率与单只蚯蚓增重值。而且草粉添加量越大，蚯蚓的成活率与体重增长率就越低。 实验开始做出的推测是在海南这个终年高温强光的热带地区上，添加草粉于蚯蚓生长的土壤中会改善土壤的通透性，缓解过酸或过碱环境且保温保湿。但实验证明大量的草粉添加无益于蚯蚓的成活。可能与以下几个因素有关：一与蚯蚓的消化吸收有关：蚯蚓的消化道分为口、口腔、咽、食管、砂囊、胃、肠、肛门等部分，消化吸收功能主要在肠内进行。砂囊是蚯蚓磨碎食物的器官，禾本科的王草在经过磨碎处理后存留的颗粒较大，进而使草粉颗粒长时间停留在肠内也无法被消化吸收好。草粉中的厚壁组织、管状组织和表皮层等部位含有大量的木质素。据学者调查发现，木质素与多糖通过共价键的并联已被证明出是一种重要的限制禾本科草被消化吸收的因素。草粉中的主要营养物质是细胞内含物而并非粗纤维等物质 [ 9 ] 这是影响蚯蚓吸收外界营养的很关键的一个因素；二是草粉中的粗纤维进入蚯蚓的肠胃中不能被消化吸收，进而使蚯蚓体内的营养物质大量随粪便排出体外，导致蚯蚓吸收的营养物质从体内流失从而影响其成活率。这两个原因对蚯蚓生长造成的负面影响远大于开始提出的添加草粉的四个有利影响，所以依照本实验的结果显示在基料中添加大量的草粉会对蚯蚓的生长产生不利影响。 由于蚯蚓生长需要很多的营养，根据实验可知处理过后的猪粪可以为养殖蚯蚓提供充分的营养，而且在参入蚯蚓养殖的基料中含量在一定范围内呈现出，猪粪在基料中所占比例越高，蚯蚓的长势越好的现象。基于以上观点以及实验中各个处理的比对得出，将发酵后的猪粪便与红土壤、草粉按45%:45%:10%的比例制成饲养蚯蚓的基料，所养殖出来蚯蚓的成活率最高81.7%，成活的蚯蚓总增重值与产量达到最大。
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user: 摘 要 柠檬酸试剂对复合重金属污染土壤具有良好的洗脱效果，兼之对环境友好等优点而在土壤修复领域备受关注。如何高效经济地脱除淋洗液中的重金属离子，实现柠檬酸淋洗液的循环使用，是土壤淋洗技术实用化过程中非常关键的问题。本文提出生物吸附的方法，来实现对柠檬酸溶液介质中镉离子的脱除。具体采用了大蒜皮生物吸附剂，对人工配制的柠檬酸溶液中镉离子的吸附脱除进行了实验考察，包括溶液pH、吸附时间、吸附剂用量、柠檬酸浓度、共存离子、搅拌速度、反应温度等实验参数对脱除效果的影响。实验结果表明60分钟内吸附可达平衡；pH为4时吸附效率最佳；吸附剂用量增加，吸附效率迅速升高；反应温度、搅拌速度和共存干扰离子对吸附效果的影响不显著。吸附剂经过多次的吸附/解吸操作后，还可以对镉离子具有良好的吸附效果。 关键词 :土壤淋洗，柠檬酸，生物吸附剂，大蒜废弃物，洗水循环