碳氮比对干黄秸秆贮存及后续甲烷产量的影响

发布时间：2024-04-12 01:04

　　秸秆的有效贮存,是保证秸秆沼气工程全年稳定运行的前提。干黄秸秆因其处于可溶性碳源与氮源双重缺乏状态,成为影响贮存过程正常进行的重要原因。该文以干黄玉米秸秆为原料,通过补充可溶性碳源(蔗糖)与蛋白氮源(豆粕)调节秸秆初始C/N比后,分析其对秸秆湿贮存过程及后续甲烷产量的影响。当原料初始C/N比分别为30:1、25:1和20:1时。经60 d湿贮存试验结果表明,与仅添加蔗糖处理组相比,对贮存过程的pH值和干物质损失无显著影响(P>0.05),但有效降低了半纤维素含量,乳酸产量分别提高了19.0%、22.2%和31.7%;通过分析贮存前后的细菌群落多样性,结果表明,可提高秸秆湿贮存过程中有益菌(乳酸菌)的相对丰度,腐败菌(梭菌属)的相对丰度降至0;对湿贮存前后原料进行产甲烷潜力测试,结果表明,与贮存前相比,累积甲烷产量分别提高3.9%、6.1%和10.8%。综上所述,通过补充可溶性碳源与蛋白氮源调节干黄秸秆C/N比,可改善干黄秸秆湿贮存过程的品质、稳定性和生物可降解性,并有效提高后续甲烷产量。研究结果可为秸秆沼气工程的贮存环节提供技术支撑。

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【部分图文】：

图1湿贮存过程各组的pH值与发酵产物的动态变化

湿贮存过程中各组的pH值与发酵产物的变化结果见图1。在湿贮存7d内，5个处理组的pH值迅速下降。在贮存60d时，CK组、S组、S-SM1组、S-SM2组和S-SM3组的pH值分别达到6.1、4.2、4.3、4.2和4.3。与CK组相比，其余4组的pH值均显著降低（P<0.05....

图4湿贮存前后各组的产气潜力

湿贮存前，各组累积甲烷产量如图4a所示，CK组、S组、S-SM1组、S-SM2组和S-SM3组测定结果分别为（250±0）、（269±6）、（278±4）、（292±3）和（314±2)mL/g（以VS计）。湿贮存后，各组累积甲烷产量如图4b所示，CK组、S组、S-SM1组、S-....

图2原料与湿贮存后各组在门水平和属水平的细菌群落

由图2b可知，干黄玉米秸秆原料（Rawmaterial）主要附着鞘氨醇杆菌属（Sphingobacterium）、短波单胞菌属（Brevundimonas）、假黄色单胞菌属（Pseudoxanthomonas）、短状杆菌属（Brachybacterium）和单胞菌属（Lutei....

图3湿贮存后各组的微生物差异效应判别分析进化分支图

采用LEfSe(LDAeffectSize）法分析湿贮存后各处理组的微生物组（OTU）差异效应[30]。由图3可知，CK组（红色）的差异物种多是对贮存不利的微生物，如好氧型细菌（糖单胞菌属Saccharomonospora、诺卡氏菌属Nocardiopsis）和腐败菌（梭菌属....

本文编号：3951422