冻融交替对小麦秸秆降解特性的影响

针对未来星球基地中植物类固废的资源化循环利用问题，以受控生态生保系统中的主要固废小麦秸秆为实验材料，探究了冻融交替对其降解特性的影响。选取冷冻温度、冷冻时间、冻融次数3个影响因子，开展了三因素三水平正交实验L₉(3⁴)。测定秸秆冻融前后可溶性总碳、总氮含量的变化，根据结果选取部分组别进一步开展微观形貌观察、纤维素结晶度以及化学结构特性的测定。结果表明：冻融交替会提高小麦秸秆的可溶性总碳、总氮含量，改变秸秆表面的微观形貌，提高纤维素结晶度，打断秸秆中的-OH、C-H、C-O等键。此外，在冷冻温度-80℃,冷冻时间4 h,冻融次数3次的条件下，小麦秸秆中可溶性总碳、总氮含量最高，比对照组分别提高了51.4%和74.4%,说明在此条件下小麦秸秆各降解特性改变最大，更有利于其后续的生物降解。