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水稻是我国最主要的作物之一,其产量巨大,收获籽实后留下大量秸秆。然而,水稻秸秆的大量堆积和不合理的处理给环境带来了负面影响,如何处理这些数量巨大的水稻秸秆成为目前一大难题;在水稻种植期间,不可避免的会喷洒农药,这又对生态环境和人类健康带来了严重的危害。利用腐秆剂促进秸秆腐解还田是现阶段还田处理的重要方式。本文以上海联业农业科技有限公司的腐秆剂产品为研究对象,以江西省南昌市新建县农田水稻秸秆为作用对象,探讨了水稻秸秆腐解性能以及敌草隆在腐解过程中的降解性能。主要由三部分组成。 第一部分,水稻秸秆腐解性能研究。对水稻秸秆施用腐秆剂后的各项基本指标(腐解率、C/N)进行测定,探索了不同时间、温度、pH、含水量、腐秆剂用量和尿素用量对秸秆腐解的影响。结果表明:腐解的适宜pH为7.0、温度为30℃、含水量为80%、尿素含量和腐秆剂用量均为秸秆质量的1%,此条件下腐解25天腐解率可达40.73%,C/N下降为25.82。 第二部分,腐秆剂作用机理的研究。研究了添加腐秆剂后水稻秸秆腐解过程中纤维素酶和半纤维素酶的活性变化、微生物数量变化及木质纤维素三组分降解率的变化;对比了腐解前后的红外光谱图。结果显示:添加腐秆剂可以显著提高纤维素酶和半纤维素酶的活性;对不同时期微生物数量的增长有重要影响;木质纤维素三组分的降解率均有所提高。从腐解前后秸秆的红外谱图可知,秸秆中木质纤维素三组分等碳水化合物在腐解过程中发生分解,酚类物质转化成醌类物质;蛋白质和氨基酸分解后生成酰胺类化合物、硝酸盐和铵盐。 第三部分,敌草隆在秸秆腐解过程中降解行为研究。用高效液相色谱法测定不同腐解条件下敌草隆的残留情况。结果表明:水稻秸秆腐解能促进敌草隆降解。但敌草隆降解的最佳条件与秸秆腐解的不同。不同的条件主要体现在温度、含水量和pH,敌草隆的降解率随着温度(20~40℃)以及含水量(60%~90%)升高而持续增大,而 pH对敌草隆降解的影响却无明显规律。对敌草隆残留动态进行一级动力学方程拟合,得出在合适条件下,敌草隆降解半衰期为8.15 d。