熱值使用氧彈式熱量計(jì)進(jìn)行測(cè)定。根據(jù)測(cè)定結(jié)果，用多項(xiàng)式擬合處理后，得到秸稈熱值的變化趨勢(shì)。
三種樣品秸稈熱值的變化趨勢(shì)有一定的差別，儲(chǔ)存過(guò)程都出現(xiàn)了單峰或雙峰。總體而言，自然儲(chǔ)存秸稈熱值低于桶裝儲(chǔ)存和袋裝儲(chǔ)存秸稈的熱值，盡管有個(gè)別數(shù)據(jù)出現(xiàn)了反常。儲(chǔ)存開(kāi)始的前3個(gè)月，桶裝儲(chǔ)存和自然儲(chǔ)存秸稈熱值，隨著儲(chǔ)存時(shí)間的增加而陡然升高，升至最高值后逐漸降低，并分別于儲(chǔ)存的第8、第9個(gè)月降至谷底后又陡然升高，桶裝儲(chǔ)存秸稈熱值在儲(chǔ)存第11個(gè)月后升至第二個(gè)峰值，而自然儲(chǔ)存秸稈熱值變化幅度更大，最終值超出了初始值。袋裝儲(chǔ)存秸稈在儲(chǔ)存前兩個(gè)月，其熱值與另外兩種樣品明顯不同，不是迅速升高，而是陡然降低，但在儲(chǔ)存3個(gè)月后，變化規(guī)律與另外兩種儲(chǔ)存方式秸稈中熱值的變化趨勢(shì)相似。
秸稈熱值大小，主要與秸稈中有機(jī)質(zhì)的多少密切相關(guān)，不僅與有機(jī)質(zhì)的含量有關(guān)，也與有機(jī)質(zhì)組分的比例有關(guān)。影響秸稈有機(jī)質(zhì)多少的原因，主要是有機(jī)質(zhì)的穩(wěn)定性和接觸空氣的多少。一般而言，秸稈纖維素、半纖維素等己糖類(lèi)物質(zhì)受環(huán)境因素影響較大，容易降解而流失較快，但木質(zhì)素卻由于其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定而不易降解；自然儲(chǔ)存秸稈所處環(huán)境的空氣含量充足，與氧氣接觸較為充分，秸稈中有機(jī)質(zhì)氧化降解速率比桶裝儲(chǔ)存和袋裝儲(chǔ)存秸稈有機(jī)質(zhì)降解速率要快而流失較多，致使熱值損失較大，相同條件下，熱值比桶裝儲(chǔ)存和袋裝儲(chǔ)存秸稈熱值要低。
在儲(chǔ)存開(kāi)始時(shí)，秸稈中可溶性多糖等物質(zhì)（纖維素總量的一部分）的含量較大，秸稈體內(nèi)相關(guān)酶的活性與附著相關(guān)菌類(lèi)的活動(dòng)較強(qiáng)，可溶性多糖等物質(zhì)比纖維素等高分子降解速率快。在可溶性物質(zhì)降解完全后，纖維素和木質(zhì)素等高分子物質(zhì)在秸稈中的相對(duì)含量卻逐漸升高，致使自然儲(chǔ)存和桶裝儲(chǔ)存秸稈的熱值升高。可溶性多糖降解完全消耗時(shí)間較短，一般需要2～3個(gè)月，此時(shí)纖維素等有機(jī)高分子物質(zhì)含量占據(jù)主導(dǎo)地位，致使熱值升高，至第一個(gè)峰值后，秸稈中易降解的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等逐漸降解，從而熱值隨儲(chǔ)存時(shí)間的增加而逐漸降低。由于纖維素等己糖類(lèi)物質(zhì)降解速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于木質(zhì)素的降解速率，因此，在儲(chǔ)存后第9個(gè)月左右，秸稈中木質(zhì)素的相對(duì)含量逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位，因此熱值不但沒(méi)有降低，反而增加，且幅度較大，數(shù)值超出熱值的初始值。
三種儲(chǔ)存方式，由于儲(chǔ)存條件不同，與空氣接觸的充分程度也有很大的差別。自然儲(chǔ)存秸稈體系最為松散，桶裝儲(chǔ)存和袋裝儲(chǔ)存體系與空氣基本隔絕，密度較大，但體系內(nèi)部殘存一部分空氣，且以桶裝儲(chǔ)存體系殘余空氣最少，致使桶裝儲(chǔ)存秸稈中有機(jī)質(zhì)降解速率最小流失也最少。在儲(chǔ)存一年后，纖維素等己糖類(lèi)物質(zhì)還占有一定的比例，秸稈有機(jī)質(zhì)隨著儲(chǔ)存時(shí)間的增加而依然被逐漸降解而流失，導(dǎo)致熱值的降低，且未出現(xiàn)熱值陡然升高的趨勢(shì)。
表觀上講秸稈熱值表現(xiàn)出先降低后升高的趨勢(shì)，但實(shí)際上，秸稈熱值由于有機(jī)質(zhì)總量降解而流失，導(dǎo)致秸稈熱值總量的減少。
2)自然儲(chǔ)存秸稈的熱值相關(guān)性
根據(jù)對(duì)自然儲(chǔ)存秸稈的熱值和纖維素、半纖維素、木質(zhì)素以及灰分含量的檢測(cè)數(shù)值，經(jīng)過(guò)擬合處理后，得到其各自變化趨勢(shì)。
本實(shí)驗(yàn)SPSS 10對(duì)秸稈的熱值、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、灰分等含量的檢測(cè)結(jié)果，用軟件sPss10.0對(duì)8原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到熱值與主要成分之間皮爾遜相關(guān)系數(shù)，具體的結(jié)果列于表4.80鑒于纖維素（圖中數(shù)據(jù)采用中性洗滌纖維含量數(shù)據(jù)）在秸稈中占有比例較高，可達(dá)秸稈總量的70%左右，對(duì)熱值的貢獻(xiàn)較為突出，故也將纖維素與半纖維素、木質(zhì)素、灰分等含量的相關(guān)性一并列入。
自然儲(chǔ)存秸稈的熱值和各組分含量的數(shù)據(jù)，經(jīng)擬合之后，變化趨勢(shì)較為明顯。秸稈熱值大體上分為兩個(gè)階段，儲(chǔ)存前期的7～8個(gè)月，其變化趨勢(shì)出現(xiàn)一個(gè)峰值，在儲(chǔ)存第3個(gè)月，熱值達(dá)到最高，但儲(chǔ)存后期數(shù)值陡然增加，其數(shù)值甚至超過(guò)了初始數(shù)值。總體而言，熱值變化趨勢(shì)與纖維素和半纖維素含量變化趨勢(shì)總體相似，隨著儲(chǔ)存時(shí)間的增加而降低，而與木質(zhì)素和灰分含量變化趨勢(shì)相反，其含量隨儲(chǔ)存時(shí)間的增加而升高。
變化趨勢(shì)表明，秸稈熱值的變化趨勢(shì)，與秸稈纖維素含量的變化趨勢(shì)較為相似，二者表現(xiàn)出較強(qiáng)的相關(guān)性，這一點(diǎn)為表4.8數(shù)據(jù)所證明，二者在0.01水平上達(dá)到了統(tǒng)計(jì)學(xué)上的極顯著性。半纖維素含量變化趨勢(shì)與熱值的變化趨勢(shì)相比，卻有明顯的不同，其變化趨勢(shì)表現(xiàn)出明顯下降的趨勢(shì)，但與熱值的變化趨勢(shì)尚未達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著性。秸稈木質(zhì)素和灰分含量變化趨勢(shì)也有一定的相似性，二者與熱值變化趨勢(shì)呈現(xiàn)明顯的負(fù)相關(guān)，且分別在0.05水平和0.01水平上達(dá)到了統(tǒng)計(jì)學(xué)上顯著性。
纖維素含量變化趨勢(shì)與半纖維素、木質(zhì)素以及灰分含量變化趨勢(shì)之間表現(xiàn)出較強(qiáng)的相關(guān)性，基本上都在0.05的水平上，達(dá)到了統(tǒng)計(jì)學(xué)上正相關(guān)或負(fù)相關(guān)的顯著性，它們之間的這種關(guān)系為研究熱值與主要成分之間的相關(guān)性提供了最基本的參考信息。秸稈熱值與纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和灰分含量在儲(chǔ)存過(guò)程中隨時(shí)間變化的原因，可以參考秸稈主要成分含量變化趨勢(shì)一章的相關(guān)內(nèi)容，本節(jié)不再贅述。
3)桶裝儲(chǔ)存秸稈的熱值相關(guān)性
根據(jù)桶裝儲(chǔ)存秸稈熱值和主要成分含量的檢測(cè)結(jié)果，對(duì)其進(jìn)行多項(xiàng)式擬合處理后，得到它們含量的變化趨勢(shì)。
桶裝儲(chǔ)存秸稈的熱值隨著儲(chǔ)存時(shí)間增加而降低，出現(xiàn)了明顯的雙峰，且變化幅度較大，峰值分別位于儲(chǔ)存后第3、第11個(gè)月。纖維素和半纖維素含量變化趨勢(shì)基本相似，盡管也出現(xiàn)了雙峰分布，但其變化幅度要比熱值變化幅度弱得多；木質(zhì)素和灰分含量變化趨勢(shì)，卻隨著儲(chǔ)存時(shí)間的增加而升高，且基本上都可擬合為一條直線，只是木質(zhì)素的斜率比灰分的斜率要大一些。盡管熱值和纖維素、半纖維素等含量變化趨勢(shì)相似，總體上都呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，但由表4.8中數(shù)據(jù)可知，它們二者與熱值含量的變化趨勢(shì)，卻尚未達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著性。同樣，雖然木質(zhì)素和灰分的含量變化趨勢(shì)都隨著儲(chǔ)存時(shí)間的增加而降低，但與熱值的變化趨勢(shì)卻沒(méi)有達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著性。
秸稈纖維素含量變化趨勢(shì)與半纖維素含量變化趨勢(shì)卻有明顯的正相關(guān)，而與木質(zhì)素、灰分含量變化趨勢(shì)呈現(xiàn)明顯的負(fù)相關(guān)，它們都在0.01水平上達(dá)到了統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著性。秸稈熱值與秸稈中主要化學(xué)成分含量變化趨勢(shì)都沒(méi)有達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著性，其原因是由于桶裝儲(chǔ)存秸稈密度較大，殘余空氣量較少，好氧性細(xì)菌活動(dòng)時(shí)間少，降解能力嚴(yán)重受阻，纖維素等多糖物質(zhì)分解較慢，空氣對(duì)秸稈的影響居于次要地位，而溫度影響逐漸升至主導(dǎo)地位。秸稈熱值變化幅度較大，相比而言，秸稈主要化學(xué)成分含量變化幅度相對(duì)卻較小，導(dǎo)致熱值與其主要成分含量之間沒(méi)有達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著性。同時(shí)，桶裝儲(chǔ)存體系，殘余空氣很少，秸稈降解速率很慢，以致在儲(chǔ)存12個(gè)月后，秸稈體內(nèi)還有相當(dāng)多的有機(jī)質(zhì)可降解成分（纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等）尚未降解，因此，桶裝儲(chǔ)存秸稈熱值總體降低在儲(chǔ)存末期卻未出現(xiàn)陡然升高現(xiàn)象。
4)袋裝儲(chǔ)存秸稈的熱值相關(guān)性研究
根據(jù)對(duì)袋裝儲(chǔ)存秸稈的熱值及其主要成分含量的檢測(cè)結(jié)果，用多項(xiàng)式擬合處理后，得到它們的變化趨勢(shì)。
從圖4. 24可以看出，袋裝儲(chǔ)存秸稈的熱值，總體上隨著儲(chǔ)存時(shí)間的增加而降低，整個(gè)儲(chǔ)存過(guò)程在儲(chǔ)存的第12個(gè)月產(chǎn)生一個(gè)峰值。秸稈中纖維素含量的變化趨勢(shì)，隨著儲(chǔ)存時(shí)間的增加而降低，與熱值變化趨勢(shì)具有較強(qiáng)的相關(guān)性，表4.8數(shù)據(jù)結(jié)果也表明，兩者在0.01水平上達(dá)到了統(tǒng)計(jì)學(xué)上顯著性。半纖維素含量的變化趨勢(shì)與纖維素的變化趨勢(shì)有些相似，隨著時(shí)間的增加而降低，盡管如此，卻沒(méi)有與熱值達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)的顯著性。秸稈中木質(zhì)素和灰分的含量變化趨勢(shì)，隨著儲(chǔ)存時(shí)間的增加而升高，與熱值變化趨勢(shì)呈現(xiàn)明顯負(fù)相關(guān)，表4.8數(shù)據(jù)表明了它們?cè)?. 05水平上達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)上顯著性。
影響秸稈熱值大小的原因，既與秸稈有機(jī)質(zhì)總量的多少有密切的關(guān)系，也與有機(jī)質(zhì)不同組分含量有密切的關(guān)系。有機(jī)質(zhì)總量的變化與有機(jī)質(zhì)成分結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有關(guān)，同時(shí)也受到空氣接觸是否充分影響，組分結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，與空氣接觸越少，就越不容易降解。至于具體原因可參考本節(jié)中的相關(guān)內(nèi)容。
綜上所述，儲(chǔ)存秸稈的熱值及其主要成分含量有一定的規(guī)律。總體而言，熱值由于秸稈有機(jī)質(zhì)的降解而流失，導(dǎo)致秸稈熱值總量的降低，盡管有時(shí)熱值在表觀上儲(chǔ)存后期有陡然升高的趨勢(shì)；同時(shí)，它們的變化曲線都出現(xiàn)了單峰或雙峰的分布。熱值與纖維素和半纖維素含量的變化趨勢(shì)呈現(xiàn)正相關(guān)，而與木質(zhì)素和灰分含量變化趨勢(shì)卻呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，基本上都在0.05或0.01水平達(dá)到了統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著性，盡管也有個(gè)別檢測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)了反常，但并不影響它們變化總趨勢(shì)。熱值及其主要成分隨時(shí)間變化趨勢(shì)的原因主要是秸稈中有機(jī)質(zhì)降解速率不同。一般來(lái)說(shuō)，纖維素和半纖維素等己糖類(lèi)物質(zhì)的降解速率要比苯丙烷類(lèi)木質(zhì)素降解速率要快得多，致使儲(chǔ)存后期，秸稈中熱值較高的木質(zhì)素相對(duì)含量逐漸升高，從而導(dǎo)致熱值陡然升高。
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