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黑水虻养殖虫料分离方法及设备的研究进展

黑龙江畜牧兽医 2024年第12期 23-28页

作者：宋瑜叶小梅孔祥平郭亭王聪王莉朱飞杜静江苏大学农业工程学院江苏镇江212013 江苏省农业科学院畜牧研究所/农业农村部种养结合重点实验室/江苏省有机固体废弃物资源化协同创新中心南京210014

黑水虻(Hermetia illucens L.)是一种资源昆虫,其幼虫可将有机废弃物转化成高价值饲料蛋白,常被用于处理畜禽粪便、厨余垃圾等,同时也可杀灭废弃物中的致病菌,阻止其在食物链中传播,黑水虻这些特性为有机废弃物高效无害化处理和高值资... 详细信息

黑水虻(Hermetia illucens L.)是一种资源昆虫,其幼虫可将有机废弃物转化成高价值饲料蛋白,常被用于处理畜禽粪便、厨余垃圾等,同时也可杀灭废弃物中的致病菌,阻止其在食物链中传播,黑水虻这些特性为有机废弃物高效无害化处理和高值资源化转化提供了新方向。目前,在黑水虻幼虫和养殖基料分离方面存在分离效率低、成本高、缺少自动化分离设备等问题,严重制约了黑水虻养殖产业的发展。笔者对目前国内外有关黑水虻虫粪分离方法(包括光照分离法、氧气分离法、饵料诱捕法、加热分离法、风机筛分法、机械振动筛分法、离心力筛分法、人工筛分法)及分离设备在实际生产中的应用现状进行了综述,探讨和分析了黑水虻幼虫分离收集过程中面临的主要问题、分离意义及未来研究方向,以期为我国大规模黑水虻养殖中的分离收集工艺技术改进和设备研制提供参考。

关键词：黑水虻虫料分离方法分离设备研究进展

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黑水虻高密度养殖料温监测预警策略研究

环境昆虫学报 2024年第5期46卷 1083-1093页

作者：宋瑜叶小梅孔祥平王聪马秋琴朱飞杜静江苏大学农业工程学院江苏镇江212013 江苏省农业科学院畜牧研究所农业农村部种养结合重点实验室江苏省有机固体废弃物资源化协同创新中心南京210014

采用实验室盒养方式,在高密度投虫工况下,考察不同深度料温、不同料温监测方式以及不同监测点位等因素对黑水虻Hermetia illucens转化鸡粪原料过程中料温监测效果的影响,以期优选出更有效的黑水虻养殖料温监测预警策略。结果表明,黑水... 详细信息

采用实验室盒养方式,在高密度投虫工况下,考察不同深度料温、不同料温监测方式以及不同监测点位等因素对黑水虻Hermetia illucens转化鸡粪原料过程中料温监测效果的影响,以期优选出更有效的黑水虻养殖料温监测预警策略。结果表明,黑水虻养殖物料表面温度明显高于其余深度,随着物料深度增加呈逐渐降低趋势,并且各深度料温与表面料温呈正相关关系(P中心点平均料温明显高于四周,可作为黑水虻养殖料温高温预警的主要监测点。该研究结果为后续研究料温调控策略和黑水虻养殖环境智能控制系统提供了科学依据。

关键词：鸡粪黑水虻高密度养殖料温预警策略

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黑水虻幼虫肠道微生物的功能及组学应用

环境昆虫学报 2024年第1期46卷 52-63页

作者：叶小梅尹寒奚永兰刘洋孔祥平郭亭朱飞江苏科技大学生物技术学院江苏镇江212100 江苏省农业科学院畜牧研究所农业农村部种养结合重点实验室江苏省有机固体废弃物资源化协同创新中心南京210014

黑水虻Hemertia illucens幼虫肠道中栖息着许多种类的微生物,这些微生物与宿主之间的相互作用极为复杂,它们可以影响宿主的生长发育、繁殖能力、营养代谢、行为偏好和寿命。此外,它们还可以调节宿主的免疫系统并保护宿主免受病原体的侵... 详细信息

黑水虻Hemertia illucens幼虫肠道中栖息着许多种类的微生物,这些微生物与宿主之间的相互作用极为复杂,它们可以影响宿主的生长发育、繁殖能力、营养代谢、行为偏好和寿命。此外,它们还可以调节宿主的免疫系统并保护宿主免受病原体的侵害。深入了解微生物与黑水虻的互作机制,有助于优化黑水虻的生长环境,从而实现更高效的人工繁育。相关文章对微生物与黑水虻互作机理进行了总结,但这些研究方法只能提供微生物群落的结构信息,而无法揭示微生物的功能和代谢能力。因此,宏基因组学、宏转录组学、宏蛋白质组学和代谢组学逐渐被应用,这些技术除了提供关于微生物种群的完整分类,还揭示了它们的功能和代谢能力。通过了解肠道菌群的组成和功能,可以有效调整黑水虻的饲料、饲养环境和生长条件,从而提升黑水虻肠道菌群的稳定,提高黑水虻的生产性能和经济效益。

关键词：黑水虻肠道微生物功能组学

秸秆纤维毯覆盖对葡萄园土壤理化性质、杂草防控及果实品质的影响

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农业资源与环境学报 2024年

作者：彭鵾靳红梅孙恩惠陈国强雍宬 GUEGUIMKANAEB 吴增游刘歆颖程洁红曲萍黄红英南非大学催化与能源研究所夸祖鲁-纳塔尔大学生命科学学院江苏大学农业工程学院农业农村部种养结合重点实验室/江苏省有机固体废弃物资源化协同创新中心/江苏省农业科学院农业资源与环境研究所江苏理工学院资源与环境工程学院

为探究不同碳氮比（C/N）水稻秸秆纤维毯覆盖对葡萄果实品质及土壤理化指标的影响，在葡萄园内实施秸秆纤维毯覆盖试验。共设置4个处理，包括覆盖C/N 25、35、65的秸秆纤维毯处理，以及不铺设秸秆纤维毯的对照（CK）处理，研究其对土壤... 详细信息

为探究不同碳氮比（C/N）水稻秸秆纤维毯覆盖对葡萄果实品质及土壤理化指标的影响，在葡萄园内实施秸秆纤维毯覆盖试验。共设置4个处理，包括覆盖C/N 25、35、65的秸秆纤维毯处理，以及不铺设秸秆纤维毯的对照（CK）处理，研究其对土壤温湿度、养分以及葡萄果实品质的影响。结果表明，与CK相比，C/N为25、35和65的处理均能改善葡萄园土壤性质，且C/N为25处理效果最好。铺设秸秆纤维毯的葡萄园土壤温度降低3.83%～13.23%，pH值提高4.8%～5.2%，土壤湿度提高0.56%～2.51%，速效钾提升4.8%～32.68%，硝态氮增加29.8%～146.4%，且土壤有机碳含量也得到提高。覆盖秸秆纤维毯能有效控制设施葡萄园土壤杂草密度和生物量，生态控草效果达81.82%～90.91%。此外，秸秆纤维毯覆盖对提高葡萄果实品质具有积极作用，C/N为25、35和65处理的葡萄糖酸比较CK分别提升37.47%、23.00%和25.94%。秸秆纤维毯覆盖处理尤其是C/N为25的处理可以起到调控温度和保湿功效，且显著提高葡萄园土壤氮磷钾等养分含量，从而提高葡萄园土壤管理综合效益。研究表明，铺设秸秆纤维毯是一种优异的土壤保护和改良措施，可以改善葡萄的品质，秸秆纤维毯适合作为覆盖物铺设在设施葡萄园内。

关键词：葡萄秸秆纤维毯土壤性质杂草防控果实品质

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水稻秸秆拆解工艺参数优化及纤维自交织结构

农业工程学报 2024年第17期40卷 103-110页

作者：孙恩惠彭鵾曲萍靳红梅雍宬陈玲刘歆颖黄红英江苏省农业科学院农业资源与环境研究所农业农村部盐碱土改良与利用(滨海盐碱地)重点实验室江苏省有机固体废弃物资源化协同创新中心南京210014 江苏大学农业工程学院镇江212013 江苏理工学院资源与环境工程学院常州213000 南非大学催化与能源研究所南非约翰内斯堡0710

大尺寸高长径比纤维是影响非织造秸秆纤维生态毯质量的关键。机械揉搓是获得高长径比纤维的最佳处理技术工艺。该研究探究了揉丝机主轴转速和锤齿间隙对不同含水率秸秆纤维拆解揉丝的影响,其工艺参数为主轴转速、锤齿间隙及物料含水率,... 详细信息

大尺寸高长径比纤维是影响非织造秸秆纤维生态毯质量的关键。机械揉搓是获得高长径比纤维的最佳处理技术工艺。该研究探究了揉丝机主轴转速和锤齿间隙对不同含水率秸秆纤维拆解揉丝的影响,其工艺参数为主轴转速、锤齿间隙及物料含水率,指标输出为秸秆丝化率与标定单位生产率,并对纤维自交织结构特性进行评价。结果表明,采用Box-Behnken响应面法(response surface method,RSM)开发了一个可确定输入和输出参数间的函数,2种评价指标模型均具有较高的可信度,决定系数分别为R^(2)>0.95,R^(2)>0.84。优化数学模型工艺参数:含水率41.2%,主轴转速2498 r/min,锤齿间隙12.84 mm组合下秸秆丝化率达96.93%,标定单位功率生产率为29.33 kg/(kW?h)。大尺寸高长径比秸秆纤维长度>70 mm和长宽比>80比例增幅分别达120.55%和16.01%,有效改善纤维自交织能力,所开发的RSM模型秸秆的实际揉搓拆解丝化率达96.27%,加工成本降低27.50元/t,可广泛应用于生产大尺寸纤维秸秆基高值农用制品。该研究为生物质秸秆的有效循环利用和高值化材料产业的绿色可持续发展提供重要依据和技术支撑。

关键词：秸秆纤维参数优化机械揉搓高长径比丝化率响应面法

生物炭负载氨氮对土壤碳排放、酶活性及微生物群落的影响

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环境科学 2024年第6期45卷 3533-3542页

作者：杨如意董艳红肖鑫徐艳丽况帅宋文静董建新郑学博中国农业科学院烟草研究所农业农村部烟草生物学与加工重点实验室青岛266101 中国农业科学院研究生院北京100081 山东省农业技术推广中心济南250003

土壤氮输入形式显著影响土壤CO_(2)排放.生物炭负载氨氮作为一种新型氮输入形式,既降低了农田化学氮肥投入,又减少了环境治理成本,其对推动国家化肥零增长、农田面源污染防治和实现国家“碳达峰”、“碳中和”目标意义重大.通过室内培... 详细信息

土壤氮输入形式显著影响土壤CO_(2)排放.生物炭负载氨氮作为一种新型氮输入形式,既降低了农田化学氮肥投入,又减少了环境治理成本,其对推动国家化肥零增长、农田面源污染防治和实现国家“碳达峰”、“碳中和”目标意义重大.通过室内培养试验,设置不施肥(CK)、单施化学氮肥(CF)、生物炭配施化学氮肥(BF)和生物炭负载氨氮(BN)这4种处理,研究了不同氮输入形式对土壤碳排放、酶活性及微生物群落的影响.结果表明,与CF相比,BF显著提高了累计碳排放量(66.24%),而BN未见显著性差异.值得注意的是,BN累计碳排放量较BF处理显著降低了35.28%.与CF和BF相比,BN处理β-葡萄糖苷酶,过氧化物酶,多酚氧化酶活性显著提高了20.25%和5.20%,36.72%和36.19%,90.36%和61.36%.与CF相比,BF处理提高了微生物群落丰富度和群落多样性,BN处理降低了微生物群落丰富度.与BF相比,BN处理变形菌门相对丰度降低了11.16%,放线菌门和拟杆菌门相对丰度分别提高了8.12%和5.83%.对微生物群落结构影响最大的土壤因子是木糖苷酶活性,绿弯菌门相对丰度与纤维二糖水解酶活性极显著相关;芽单胞菌门相对丰度与β-葡萄糖苷酶活性极显著相关;变形菌门相对丰度与累计碳排放量呈极显著相关.综上所述,生物炭负载氨氮较生物炭配施化学氮肥显著减少了累计碳排放量,其减排效果更优.研究结果将有利于国家“双碳战略”落地、生物天然气产业健康发展、国家绿色种养循环农业体系构建和国家化肥零增长战略实现.

关键词：生物炭负载氨氮生物炭累计碳排放量酶活性微生物群落

有机替代+减量施肥对蕉园土壤理化性质和香蕉生长的影响

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广东农业科学 2024年第3期51卷 38-47页

作者：王泽煌陈伟盛黄连喜田利华刘忠珍劳栋添邓建云黄庆魏岚江门市农业科技创新中心广东江门529000 广东省农业科学院农业资源与环境研究所/农业农村部南方植物营养与肥料重点实验室/广东省农业资源循环利用与耕地保育重点实验室广东广州510640 龙门县农业科学研究所广东惠州516000

【目的】化肥过量使用、农作物秸秆和畜禽粪污资源化利用率低、农林废弃物造成环境污染等问题制约农业发展。研究有机替代和减量施肥相结合的科学施肥方法,为珠江三角洲香蕉产区化肥减量与土壤培肥提供技术支撑。【方法】采用大田小区试... 详细信息

【目的】化肥过量使用、农作物秸秆和畜禽粪污资源化利用率低、农林废弃物造成环境污染等问题制约农业发展。研究有机替代和减量施肥相结合的科学施肥方法,为珠江三角洲香蕉产区化肥减量与土壤培肥提供技术支撑。【方法】采用大田小区试验,研究有机替代和减量施肥相结合对香蕉生长、产量、品质及土壤肥力的影响。设置常规施肥(CK)、减施化肥10%+低量有机肥(T1)、减施化肥20%+高量有机肥(T2)、减施化肥10%+低量炭基有机肥(T3)和减施化肥20%+高量炭基有机肥(T4)5个处理,测定各处理对香蕉生长势、产量、叶片营养元素、果实品质及土壤养分和理化性状等的影响。【结果】与对照相比,有机替代和减量施肥处理(T1~T4)可以提高土壤的pH和有机质含量,其中对pH的影响在香蕉成熟期更为显著、提高了0.38~0.77;有机质含量则是前期提高更为显著、比对照提升6.62%~56.09%,且随有机物料施加量的增加而提高。香蕉成熟期的土壤大量元素以及钙、镁含量整体高于抽蕾期,但各处理间差异不显著。T1~T4处理对香蕉生长、产量、品质以及叶片营养元素方面均有正向效果,其中施加炭基有机肥的T3和T4处理效果更佳,香蕉产量分别提高14.44%和13.43%;可溶性固形物、可溶性糖、维生素C含量分别提升13.09%~21.99%、3.98%~17.32%、28.09%~41.57%。【结论】综合分析香蕉生长情况和土壤理化性质,在本试验条件下,有机替代+减量施肥(10%~20%)处理是适宜珠江三角洲香蕉的生长的化肥减量增效模式。

关键词：有机肥/炭基有机肥减量施肥土壤理化性质香蕉产量香蕉品质

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稻渔综合种养研究进展与展望

华南农业大学学报 2024年

作者：章家恩韦生宝刘兴孙道琳石兆基华南农业大学资源环境学院/广东省现代生态农业与循环农业工程技术研究中心/农业部华南热带农业环境重点实验室

稻渔综合种养是我国当前正在鼓励、支持和大力推广应用的绿色低碳农业发展模式，生产实践面积日益扩大，相关的理论与实践研究成果不断增加，新技术、新模式、新情况和新问题不断涌现。本文对我国稻渔综合种养的发展现状、重要研究领域... 详细信息

稻渔综合种养是我国当前正在鼓励、支持和大力推广应用的绿色低碳农业发展模式，生产实践面积日益扩大，相关的理论与实践研究成果不断增加，新技术、新模式、新情况和新问题不断涌现。本文对我国稻渔综合种养的发展现状、重要研究领域及相关进展进行了综述，分析了稻渔综合种养生产亟待解决的关键问题，即科学化与精准化问题、套餐化与标准化问题、轻简化与智慧化问题、多功能化与产业化问题。对稻渔综合种养研究和产业化发展进行了展望，具体包括：1）稻渔综合种养技术模式的定位化、网络化和长期化实验观测研究；2）稻渔综合种养关键/配套/接口技术创新及其系统集成研究；3）稻渔综合种养技术的标准化、智慧化与产业化研究；4）稻渔综合种养增汇减排与绿色低碳发展研究。为更好地推进我国稻渔综合种养的相关研究以及稻田生态产业的高质量发展提供参考。

关键词：生态种养稻鱼共生生物多样性低碳农业温室气体排放

不同废弃物对黑水虻幼虫生长、营养组成及生产性能影响研究

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环境昆虫学报 2024年第3期46卷 753-764页

作者：石超宏王凤英卢钰升顾文杰杨革玲李俊俊徐培智解开治王丹彭焕龙李雅莹广东省农业科学院农业资源与环境研究所/广东省养分资源循环利用与耕地保育重点实验室/农业农村部南方植物营养与肥料重点实验室广州510640 广州安芮洁环保科技有限公司广州510640 岭南现代农业科学与技术广东省实验室茂名分中心广东茂名525000

本文以黑水虻Hermetia illucens为研究对象,探索不同废弃物对其幼虫生长、营养组成及生产性能的影响。结果表明,黑水虻幼虫可将餐厨垃圾(FW)、厨余垃圾(KW)、蔬菜废弃物(VW)、猪粪(PM)、牛粪(DM)、鸡粪(CM)等转化成优质蛋白质和脂肪。... 详细信息

本文以黑水虻Hermetia illucens为研究对象,探索不同废弃物对其幼虫生长、营养组成及生产性能的影响。结果表明,黑水虻幼虫可将餐厨垃圾(FW)、厨余垃圾(KW)、蔬菜废弃物(VW)、猪粪(PM)、牛粪(DM)、鸡粪(CM)等转化成优质蛋白质和脂肪。以FW和KW作为基质养殖10 d后,幼虫体长(19.0 mm、17.1 mm)与单头重(171.54 mg、136.82 mg)显著高于其它处理。虫粉粗蛋白含量受废弃物种类影响相对较小。不同废弃物处理虫粉均显示出良好氨基酸谱。尽管各处理虫粉总必需氨基酸含量低于鱼粉和豆粕,但FW、KW和CM处理虫粉缬氨酸含量高于鱼粉和豆粕,VW处理虫粉异亮氨酸和缬氨酸含量高于鱼粉和豆粕,PM处理虫粉组氨酸和缬氨酸含量高于鱼粉和豆粕。以FW和KW作为基质养殖10 d后,尽管虫粉不饱和脂肪酸和必需脂肪酸比例低于采食PM和DM的处理,但远高于其它处理的虫粉粗脂肪含量(42.13%、37.49%),虫粉不饱和脂肪酸和必需脂肪酸含量也最高;料虫比(6.06、7.90)显著低于其它处理,幼虫转化率(59.40%、52.07%)显著高于其它处理;废弃物减量化率(89.53%、84.46%)仅低于VW处理(94.86%)。利用黑水虻幼虫处理FW和KW,幼虫生长性能和营养组成优于其它废弃物处理,且生产性能最好。

关键词：有机废弃物黑水虻生物转化营养组成生产性能