牛粪好氧和蚯蚓堆肥腐熟料成型基质块制备及育苗试验

杨龙元，袁巧霞，刘志刚，曹红亮，罗 帅



牛粪好氧和蚯蚓堆肥腐熟料成型基质块制备及育苗试验

杨龙元，袁巧霞※，刘志刚，曹红亮，罗 帅

（华中农业大学工学院，武汉430070）

为优化蔬菜育苗成型基质的配方，提高成型基质蔬菜育苗效果，分别以牛粪好氧堆肥腐熟料和牛粪蚯蚓堆肥腐熟料为主料，草炭为辅料，吸水树脂为膨胀剂，木醋液为调节剂，黄瓜为指示植物，研究不同配方对成型基质块成型及育苗效果的影响，并对各目标指标进行综合评价，以确定较佳的成型育苗基质配方。试验结果表明：牛粪好氧堆肥腐熟料制成的成型基质块在膨胀性能、抗跌碎性及育苗期间破损情况优于牛粪蚯蚓堆肥腐熟料制成的成型基质块，但其pH值、EC值较高，使其存活率和茎粗株高等育苗特性与牛粪蚯蚓堆肥腐熟料相比较差。2种腐熟料基质配方可采取不同的调节方法改善其特性，蚯蚓堆肥腐熟料中添加适量秸秆类纤维状物质可以减小其成型基质块的跌碎率和破损率，牛粪好氧堆肥腐熟料中添加硫磺粉可以调节pH值。从基质块质量综合指数来看，既适合成型又有利于育苗效果的配方为：腐熟料和辅料的体积比为3:2～4:3；成型基质块中膨胀剂的含量以该试验中最小添加量27 mL左右最为合适，与总物料（腐熟料和辅料混合后的物料）的比值为5.5 mL/L；木醋液在2种腐熟料中的添加量不同，在牛粪好氧腐熟料中，木醋液添加量约为8.5 mL/L，而牛粪蚯蚓腐熟料中则为18 mL/L，此时两种腐熟料成型基质块的跌碎率均小于5%，破损率均小于20%和小于40%，幼苗存活率分别大于40%和大于70%，全株干质量全部大于100 mg。该研究结果可为蔬菜有机栽培成型基质的开发及其品质改善提供理论依据，具有重要意义。

粪；堆肥；基质；压缩成型；育苗；蚯蚓

0 引 言

中国20世纪80年代初开始利用塑料穴盘、护根钵代替土坨、泥钵、纸钵进行育苗移栽，90年代以来利用塑料花盆代替瓦盆用于观赏花卉、苗木培育和美化销售，目前塑料钵和塑料盆的年产销量数以亿计，塑料穴盘的年更新量在4 000万张左右[1-2]，但塑料育苗穴盘难降解，对环境造成严重污染，并且回收再利用的成本高[3-4]。另一方面，草炭是沼泽中死亡植物残体转化积累形成的有机矿产资源，其有机质和纤维含量丰富，疏松多孔，通气透水性好，是良好的作物栽培基质，被广泛的应用于农业生产[5]，但由于其不可再生，以及大量的开采对生态环境也造成不可逆转的影响[6-9]。近年来国内外学者采用发酵方法处理各种有机废弃物，以期替代草炭作为育苗和栽培基质原料，且多数是作为散体基质育苗使用[10-15]。若将牛粪等有机废弃物腐熟处理后经过适当调配，压缩成基质块，使其在育苗期间能保持固有的形状，移栽后基质料仍能作为有机肥进一步利用，则不仅替代塑料穴盘，减少其对环境的污染，还可将幼苗和基质可一同移栽大田，且移栽时不伤根、不伤苗、无缓苗期[16-18]，同时还可以部分替代草炭作为育苗基质，减少草炭用量，保存宝贵的自然资源。

国内一些学者对成型基质块的原料和工艺进行了探讨，但鲜有对基质块特性及育苗效果进行综合评价[19-20]。本试验的主要目的是对以2种不同的牛粪腐熟料为主要材料，草炭和木醋液为辅料，吸水树脂为膨胀剂的成型基质块成型特性和育苗效果进行综合评价，为牛粪等畜禽粪便的高效利用和推广提供参考。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

本试验分为2组试验，组①的主体原料牛粪取自湖北省武汉市江夏区东征畜牧养殖有限公司，调理料稻草取自华中农业大学周边农户的农田，经晾干预处理后粉碎至长度小于5 cm。将调理料稻草和鲜牛粪按质量比1:4均匀混合，堆沤腐熟风干后粉碎过4 mm筛网备用。组②中的主体原料牛粪蚯蚓堆肥腐熟料取自湖北省黄冈市某牛粪蚯蚓养殖场，风干后过5 mm的筛网，保存备用。2组试验中的其他配料均相同，包括草炭（加拿大进口，购于市场，其pH值为5.95，EC值0.22 mS/cm）、高吸水树脂（一种交联型丙烯酸/丙烯酸钠聚合物，吸水倍率为200，购于市场）、木醋液（取自湖北蓝焰生态能源有限公司）。两组试验中的黄瓜种子均购买于市场（新津研四号，永安燕丰种业有限公司生产）。

1.2 试验设备

1）基质成型模具。成型模具自行设计制造，主要由底座、套筒和顶杆三部分组成（图1）。底座是脱模机构，便于成型基质块的脱模，底座上有一个小凸台，用于形成基质块的育种小孔。套筒作为基质成型的行程腔，固定在底座之上，其内壁经过抛光处理，以减小脱模时基质块与内壁间的摩擦。顶杆是压缩成型过程中的一个导向与传力机构，在外动力作用下从套筒顶部由上至下均匀稳定地加载在基质之上，实现散体基质的压缩成型。

2）液压万能材料试验机。本试验所用液压万能材料试验机型号为WE-100B，加载在顶杆上给基质成型提供压力。

1.3 试验设计

1.3.1 散体基质压缩成型试验

将待成型的散体基质装入套筒内，启动万能材料试验机开始加压，通过前期探索试验确定试验①中压力分别为20 kN（基质块直径50 mm）、15 kN（基质块直径40 mm），并保压5 min，冷却脱模后，将成型基质块室内保存；试验②中压力分别为15 kN（基质块直径50 mm）、10 kN（基质块直径40 mm），其他成型过程同试验①，混合物料的含水率控制在25%左右。

试验①和试验②的基质成型配方和各配方的化学性质如下表1和表2所示。

表1 牛粪好氧堆肥腐熟料和牛粪蚯蚓堆肥腐熟料成型基质配方

注：表中腐熟料占比表示腐熟料占腐熟料和草炭总体积的比值（不包含吸水树脂和木醋液的体积，因为这两者体积很小）。

Notes: Compost ratios were the ratio of cow dung compost and earthworm compost to compost and peat (without the water absorption resin and wood vinegar liquid, because the volume of these were very small).

表2 不同配方的化学性质

注：表中同一列中不同字母表示在Duncan 多重比较下（<0.05）差异显著。=3，下同。

Notes: Means followed by the different letter in the same column differed significantly according to Duncan’s multiple range test (=0.05).=3, same as below.

1.3.2 成型基质块育苗试验

将黄瓜种子置于55 ℃温水中浸泡20 min后用自来水将种子洗净，将种子转移至湿润的纱布上，放入托盘，将托盘置于30 ℃的黑暗培养箱中。每隔6 h喷洒适量的水至纱布上，待70%的种子发芽，选择其中长势相近的种子播入不同配方成型基质块小孔中后覆盖散体基质，每种配方12块基质装入同一塑料盘中（塑料盘底部为4 mm网眼的全镂空结构，防止灌溉水堆积在盘中使成型基质块破损），并用自来水微喷灌溉基质（减小灌溉水对成型基质块的冲刷力），直至浇透。整个苗期内不另施肥，每天微喷灌溉（微喷灌溉水对基质块的机械冲刷力最小，有利于基质块不破损），整个育苗试验为期18 d。

1.4 测试指标

1.4.1 成型基质块的特性指标

本研究针对基质块使用的实际情况，重点考察如下试验指标：

1）跌碎率

跌碎率能够反映成型基质块的机械强度以及承受抗破碎的能力。将预先称重过的成型基质块从40 cm高度自由落体摔落到水泥地面上，重复5次，再称质量，摔落后基质块损失的质量与原质量的百分比则定义为跌碎率[21]。

2）膨胀系数

膨胀系数是基质块吸水后其体积与干基质块体积之比，能够反映基质块通水透气的能力大小。

3）饱和含水率

饱和含水率是基质中全部孔隙被水分占据时所保持水分的最大容量比，是表征基质块吸水能力的重要指标，本研究采用环刀法来测定基质块的饱和含水率[22]，其含水率采用质量分数表示。

4）育苗期间破损率

在成型基质块育苗期间应保持原有形状，以便能固定幼苗植株及移栽到大田中，育苗结束后人工转移基质块，破损的基质块数量和育苗过程中浇水损坏的基质块数量之和与基质块总数量之比为育苗期间破损率。

1.4.2 幼苗生长指标测定

幼苗生长指标主要包括茎粗、株高、地上部和地下部的鲜质量及干质量，待播种18 d后，采用游标卡尺测定幼苗的茎粗、株高，株高为自基质块表面至幼苗心叶顶端；茎粗的测量点为子叶下端。在幼苗18 d时，采用0.0001 g精度的电子天平称量洗净并吸干水分的幼苗，即得到幼苗地上部和地下部鲜质量；将幼苗地上部和地下部置于105 ℃下杀青15 min，80 ℃下烘干12 h至恒重，称量幼苗地上部和地下部干质量[23]。

1.5 基质块质量综合评价

1.5.1 基质块质量综合评价指标体系

已有的研究多从基质块的成型效果，或者单纯从基质块育苗效果来衡量基质块质量，鲜有将二者结合起来评价基质块质量。本研究从基质块成型效果及育苗效果两个层面构建基质块质量综合评价指标体系，采用变异系数法确定其权重（表3）[24]。

表3 基质块质量综合评价指标体系及量化标准

1.5.2 评价指标量化分析

鉴于各指标性质不同，本研究采用[0,100]闭合区间实现指标属性分值到基质块质量综合评价分值之间的转换，从而实现不同指标对基质块质量影响的定量描述（表3），分值高低表示各指标对基质块质量影响程度。基质块成型效果是评价基质块在运输、移栽、育苗过程中摔碎、破损的基础，是基质块育苗决定性因素；而基质块育苗效果则是农业生产的直接评价，其测算如下[25]

式中为基质块质量综合评价分值；为因素编号；w为评价指标权重；h为影响基质块成型效果和育苗效果的指标分值，考虑到基质块成型效果和基质块育苗效果同样重要，因此准则层的指标权重为0.5和0.5，即本公式中的系数为0.5。

2 结果与讨论

2.1 成型基质膨胀特性分析

以牛粪好氧堆肥腐熟料为主料成型的基质块直径在49～52 mm间，高度在26～35 mm间，牛粪蚯蚓堆肥腐熟料成型基质块直径在50～52 mm间，高度在24～28 mm间，这是由于牛粪好氧堆肥腐熟富含纤维素、半纤维素、木质素，膨胀性较好[26]，容积密度小，其压缩后高度变化范围较大，而牛粪蚯蚓堆肥腐熟料中的纤维素、半纤维素、木质素绝大部分已经分解。基质块顶部穴孔周围的浅槽设计是为了使基质表面均匀吸水，均匀膨胀。从吸水后的情况看（表4），由于基质中加入了一定比例的膨胀剂，基质普遍产生较大的膨胀，且膨胀变化主要发生在高度方向，最大膨胀率达3.9，最小为1.78（TS4）。大的膨胀率使基质块有较好的孔隙特性，有利于根系生长，但由于基质块直径最大只有50 mm，大的纵向膨胀率以及吸水的不均匀性，使高膨胀率的基质块吸水后倾倒严重，适当降低成型基质块的高度可能更有利于成型基质块的稳定性，膨胀剂加入量亦不宜过大，从试验中3个梯度看，膨胀剂添加量为27 mL的水平即能满足要求，牛粪蚯蚓堆肥腐熟料中膨胀剂为81 mL水平（全部的TS5、TS7）和部分的TS9均出现吸水完全膨胀破损现象，并且显著高于牛粪蚯蚓堆肥腐熟料中的其他配方（<0.05）。除此之外，膨胀剂的均匀混合以及试验和生产过程中均匀灌溉也十分关键。

表4 不同配方成型基质块吸水后的膨胀系数

注：表中“—”表示成型基质块吸水完全破损，无法测量其直径和高度，不能测量其膨胀系数。

Notes: “—” means that the compressed substrates are all broken after watering.

2.2 成型基质块抗损特性分析

图2a为两种腐熟料不同配方下的成型跌碎率，可以看出牛粪好氧堆肥为主材料的成型基质块的跌碎率在1%以内，完全满足成型基质块在其后的运输过程中机械碰撞强度的要求。相对于牛粪好氧堆肥腐熟料的成型基质块，牛粪蚯蚓堆肥腐熟料为主的成型基质块的跌碎率偏大，其中有两组大于1%（TS1为26.14%，TS5为3.56%），其余的小于1%，并且只有TS1显著高于其他组（<0.05）。图2b为基质块的破损情况，破损率最低的处理组是T1：牛粪好氧堆肥腐熟料占83.33%（体积比，下同），草炭占16.67%，膨胀剂27 mL，该处理组无破损现象；破损率最高的是T7（腐熟料占3 L，草炭占1 L，膨胀剂占81 mL）和T9（腐熟料占3 L，草炭占3 L，膨胀剂占54 mL），高达55.56%。总体趋势是随着草炭比例和膨胀剂添加量的增加，破损率升高，主要原因是本研究中牛粪堆肥料仍是半腐熟状态，部分秸秆填充物没有完全降解，以长纤维的状态存在，起到颗粒之间固接作用，使颗粒之间黏结力增加，但如果膨胀剂量太大，使颗粒之间的膨胀力大于黏结力，基质块就会崩塌分散而破碎。蚯蚓腐熟料各处理的整体破损率明显高于牛粪好氧堆肥腐熟基质的各处理，破损率最高的是TS5（腐熟料占4 L，草炭占2 L，膨胀剂占81 mL）、TS7和TS9三个处理，达100%，显著高于其他组（<0.05）；最低为TS4（腐熟料占4 L，草炭占1 L，膨胀剂占54 mL）处理，破损率16.7%。从TS1、TS2和TS3 3个处理看，随着蚯蚓腐熟料比例的降低，破损率也随之显著降低（<0.05），这主要是因为其草炭的量在增加，草炭中的纤维起到了连接作用（而蚯蚓腐熟料中含有的少量砂粒可能一定程度上也削弱了蚯蚓腐熟料间的连接作用）。其他各处理没有明显的规律性，其破损率的差异应该是蚯蚓腐熟料和草炭2种物料之间黏结力的差异和膨胀剂的膨胀力综合作用的结果。

a. 基质块的跌碎率

a. Broken rate of compressed substrates

2.3 基质块幼苗存活率分析

图3为2种腐熟料不同处理基质块出苗状况，从总体上看，存活率均偏低，最高存活率仅为72.22%，这与育苗期间气温较低（10～18 ℃）及成型基质块的破损（成型基质块破损浇水破损后，种子裸露在外，成活率率极低）有关。牛粪好氧腐熟料的存活率远低于蚯蚓腐熟料，其原因包括几个方面，其一是牛粪好氧腐熟不完全；其二该基质EC值过高（EC为3.63 mS/cm），与草炭混合后降低到2.7 mS/cm以下；其三是pH值偏高（8.0），试验中添加了一定比例的木醋液（pH值<5），其目的是利用木醋液的酸性作用，但基质料添加木醋液后仅在添加的当天pH值有所降低，第3天就会恢复到原pH值大小，可能是木醋液的用量太少，牛粪好氧堆肥腐熟料对弱酸的缓冲量太大。从图3的T1、T2、T3处理比较，牛粪好氧腐熟料添加比例降低，其存活率反而降低，这可能是由于这3个处理中不同的膨胀剂添加量所至，随着膨胀剂添加量的增加，孔隙度增加，其持水和保水功能下降，基质含水量降低会改变种苗生长所需的适宜湿度条件。T1、T6、T8三个处理膨胀剂添加量相同（27 mL），腐熟料比例分别为83.33%、57.14%和60.00%，存活率分别为27.78%、47.22%和30.56%（>0.05），二者之间成正比例关系。但在膨胀剂添加量为54和81 mL的处理组，没有出现这种正比例关系，这是基质配方理化特性综合竞争的结果。蚯蚓堆肥腐熟处理组总体存活率高于好氧堆肥腐熟处理，这主要是由于蚯蚓腐熟料有很好的化学稳定性，且EC值为0.78 mS/cm，pH值为5.95，这些特性接近草炭的特性但比草炭更富有养分含量[27]。从图5b看，最高存活率为处理组TS8（腐熟料占3 L，草炭占2 L，膨胀剂占27 mL），存活率为72.2%；最低为5.56%，出现在TS9处理组（腐熟料占3L，草炭占3L，膨胀剂占54 mL）。总体趋势是随蚯蚓腐熟料比例的降低和膨胀剂添加量的增加，存活率降低。

2.4 黄瓜苗生长发育分析

图4为各处理组黄瓜苗生长发育状况，其中图4a为2种腐熟料各处理的黄瓜苗茎粗，图4b为2种腐熟料各处理的黄瓜苗株高。从2种不同原料和2个不同指标看，生长发育状况最差的均在处理5（腐熟料占4 L，草炭占2 L，膨胀剂占81 mL）和处理9（腐熟料占3 L，草炭占3 L，膨胀剂占54 mL），这2个处理共同的特点是腐熟原料所占比例低或膨胀剂相对腐熟原料所占比例较高。好氧堆肥腐熟料各处理中黄瓜苗生长发育最好的是T6，而蚯蚓堆肥腐熟料各处理中黄瓜苗生长发育最好的则是TS8。

a. 茎粗

a. Stemdiameter

2.5 综合评价

表5为2种牛粪腐熟料成型基质块的相关指标。对于基质块成型效果，以牛粪好氧腐熟料为主料的基质块在跌碎率、破损率、膨胀系数指标上均比以牛粪蚯蚓腐熟料为主料的基质块表现出较好的性能，即采用牛粪好氧腐熟料在基质块成型效果方面优于牛粪蚯蚓腐熟料。对于基质块育苗效果，采用牛粪好氧腐熟料配方的基质块在全株干质量指标上仅有两组配方（T2和T6）超过50 mg，而牛粪蚯蚓腐熟料配方的基质块全株干质量分布较为集中（绝大部分在60～90 mg间）；同时在存活率上牛粪好氧腐熟料比牛粪蚯蚓腐熟料差，即牛粪蚯蚓腐熟料在基质块育苗效果上优于牛粪好氧腐熟料，这是因为牛粪蚯蚓腐熟料相比于牛粪好氧腐熟料，有低养分、低盐浓度、偏微酸等特性，同时蚯蚓粪还含有一些植物生长激素及生长调节物质，对黄瓜幼苗的生长有促进作用[28-29]。各配方基质块质量的综合指数在[57.85，86.09]，所有配方基质块质量平均综合指数为70.70，并且仅改变牛粪好氧腐熟料和牛粪蚯蚓腐熟料时，两者所得到的基质块质量综合指数变化趋势一样。其中基质块质量综合指数高于80的配方有T6(84.89)、TS4(83.16)、TS8(86.09)，T6中牛粪好氧腐熟料约占4 L、草炭约占3 L、膨胀剂占27 mL、另加木醋液60 mL，TS8中蚯蚓腐熟料占3 L，草炭占2 L，膨胀剂为27 mL，另加木醋液90 mL，对比可知优化配方为两种腐熟料占总物料体积的57.14%～60.00%；膨胀剂与总物料（腐熟料和辅料混合后的物料）的比值为27 mL:5～6 L；在牛粪好氧腐熟料配方中，木醋液与总物料60 mL:7 L，而牛粪蚯蚓腐熟料配方中，这一比值为18 mL:1。

表5 种牛粪腐熟料的成型基质块的相关指标

3 结 论

1）牛粪好氧堆肥腐熟料制成的成型基质块在膨胀性能、抗摔性及育苗期间破损情况优于牛粪蚯蚓堆肥腐熟料制成的成型基质块；牛粪好氧堆肥腐熟料基质块的纵向膨胀大，可通过减小基质块质量来适当减小其吸水膨胀后的高度，增强基质块的稳定性，同时也有利于灌溉的均匀性。但其pH值、EC值含量较高，使其存活率和茎粗株高不及牛粪蚯蚓堆肥腐熟料，两类成型基质均需要进一步调节。

2）木醋液对牛粪好氧堆肥腐熟料成型基质育苗效果影响不大，但对牛粪蚯蚓堆肥腐熟料成型基质块育苗有促进作用，可能是木醋液对牛粪好氧腐熟料的pH值影响不大，而pH值是影响牛粪好氧腐熟料育苗效果的最主要因素。

3）通过对基质块质量综合评价，可得既适合成型又有利于育苗效果的配方为：腐熟料占总物料体积的57.14%～60.00%；成型基质块中膨胀剂的含量以本试验中最小剂量27 mL左右基质较为合适，即与总物料（腐熟料和辅料混合后的物料）的比值为27 mL∶5～6 L；在牛粪好氧腐熟料配方中，木醋液与总物料比值为60 mL：7 L，而牛粪蚯蚓腐熟料配方中，木醋液与总物料比值为18 mL∶1 L，此时，此时成型基质块的跌碎率均小于5%，破损率分别小于20%和小于40%，幼苗存活率分别大于40%和大于70%，全株干质量全部大于100 mg。

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Experiment on seedling of compressed substrates with cow dung aerobic composting and earthworm cow dung composting

Yang Longyuan, Yuan Qiaoxia※, Liu Zhigang, Cao Hongliang, Luo Shuai

(430070, China)

Compared with the traditional substrate for nursery, compressed substrates could provide a good environment for seedlings to grow. The seedling planted in compressed substrates could be transplanted well into the field as a whole, which could protect the root system of seedling and shorten recovering period, and would promote the development of agricultural mechanization in China. In addition, it could reduce the usage of plastic seedling trays and then reduce plastic pollution. This study was aimed to evaluate the feasibility of using the compost material mainly composed of cow dung and rice straw or the earthworm and cow dung compost as compressed substrates for the production of vegetable seedlings, and optimized the formula of compressed substrates for nursery. The aerobic compost and earthworm compost from cow dung were respectively mixed with peat, water absorption resin and wood vinegar as compressed substrates for the cucumber seedling production. The Four-factor three-level orthogonal experiment was carried out: the levels of the aerobic compost and earthworm compost were respectively 3, 4 and 5 L; the levels of peat were 1, 2 and 3 L; the levels of water absorption resin were 27, 54 and 81 mL; the levels of wood vinegar were 30, 60 and 90 mL; the cucumber was the indicator plant. The expansion properties, broken rate and damage rate of compressed substrates, and the survival rate, stem diameter and plant height of the seedlings were determined for comprehensive evaluation. It showed that the expansion properties, broken rate and damage rate in the seedling period for the compressed substrates obtained from cow dung aerobic compost were better than that for the compressed substrates composed of cow dung earthworm compost, and the expansion coefficient would be increasing with the levels of the aerobic compost increasing, but the opposite trend occurred in the broken rate and damage rate. However, the pH value and EC (electrical conductivity) value of the compressed substrates obtained from cow dung aerobic compost were higher, so the survival rate, stem diameter and plant height of the seedlings in the cow dung aerobic compost compressed substrates were worse, and the survival rate, stem diameter and plant height of the seedlings were increased when the usage of earthworm compost increased. The highest comprehensive evaluation index in the formulas of aerobic compost occurred under the T6 treatment (4 L aerobic compost, 3 L peat, 27 mL water absorption resin, and 60 mL wood vinegar), which was 84.89, and that in the formulas of earthworm compost occurred under the TS8 treatment (3 L earthworm compost, 2 L peat, 27 mL water absorption resin, and 90 mL wood vinegar), which was 86.09. In accordance with the comprehensive evaluation index of compressed substrates, a set of suitable formulas were determined: the 2 kinds of main raw materials were mixed with peat at a rough ratio of 57.14%-60.0% by volume; there were 27 mL expansive agent added in the 5-6 L total material, and 60 mL wood vinegar liquid in the 7 L total material in formulas of aerobic composts, but the latter ratio in the earthworm compost was 18 mL:1 L. With these ratios, the broken rates were both under 5%, the damage rate of cow dung compost formula was under 20% and that of earthworm compost was under 40%, the survival rates of those were beyond 40% and 70%, respectively, and the plant dry weights were both beyond 100 mg.

manures; composting; substrates; compression; seedling; earthworm

10.11975/j.issn.1002-6819.2016.24.030

S216; X71

A

1002-6819(2016)-24-0226-08

2016-03-08

2016-09-19

公益性行业（农业）科研专项经费资助项目（201303091）；华中农业大学自主科技创新基金项目（2662016PY108）

杨龙元，男，湖北武汉人，博士生，主要从事农业生物环境与能源工程研究。武汉 华中农业大学工学院，430070。Email：daisy413@126.com

袁巧霞，女，湖北麻城人，教授，博士生导师，主要从事农业生物环境与能源工程研究。武汉 华中农业大学工学院，430070。 Email：qxyuan@mail.hzau..edu.cn