熱值使用氧彈式熱量計(jì)進(jìn)行測定。根據(jù)測定結(jié)果，用多項(xiàng)式擬合處理后，得到秸稈熱值的變化趨勢。
三種樣品秸稈熱值的變化趨勢有一定的差別，儲存過程都出現(xiàn)了單峰或雙峰。總體而言，自然儲存秸稈熱值低于桶裝儲存和袋裝儲存秸稈的熱值，盡管有個別數(shù)據(jù)出現(xiàn)了反常。儲存開始的前3個月，桶裝儲存和自然儲存秸稈熱值，隨著儲存時間的增加而陡然升高，升至最高值后逐漸降低，并分別于儲存的第8、第9個月降至谷底后又陡然升高，桶裝儲存秸稈熱值在儲存第11個月后升至第二個峰值，而自然儲存秸稈熱值變化幅度更大，最終值超出了初始值。袋裝儲存秸稈在儲存前兩個月，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，但在儲存3個月后，變化規(guī)律與另外兩種儲存方式秸稈中熱值的變化趨勢相似。
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存和袋裝儲存秸稈有機(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，熱值比桶裝儲存和袋裝儲存秸稈熱值要低。
在儲存開始時，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)菌類的活動較強(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)在秸稈中的相對含量卻逐漸升高，致使自然儲存和桶裝儲存秸稈的熱值升高。可溶性多糖降解完全消耗時間較短，一般需要2～3個月，此時纖維素等有機(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，從而熱值隨儲存時間的增加而逐漸降低。由于纖維素等己糖類物質(zhì)降解速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于木質(zhì)素的降解速率，因此，在儲存后第9個月左右，秸稈中木質(zhì)素的相對含量逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位，因此熱值不但沒有降低，反而增加，且幅度較大，數(shù)值超出熱值的初始值。
三種儲存方式，由于儲存條件不同，與空氣接觸的充分程度也有很大的差別。自然儲存秸稈體系最為松散，桶裝儲存和袋裝儲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，且以桶裝儲存體系殘余空氣最少，致使桶裝儲存秸稈中有機(jī)質(zhì)降解速率最小流失也最少。在儲存一年后，纖維素等己糖類物質(zhì)還占有一定的比例，秸稈有機(jī)質(zhì)隨著儲存時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。
表觀上講秸稈熱值表現(xiàn)出先降低后升高的趨勢，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)自然儲存秸稈的熱值相關(guān)性
根據(jù)對自然儲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數(shù)值，經(jīng)過擬合處理后，得到其各自變化趨勢。
本實(shí)驗(yàn)SPSS 10對秸稈的熱值、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、灰分等含量的檢測結(jié)果，用軟件sPss10.0對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，變化趨勢較為明顯。秸稈熱值大體上分為兩個階段，儲存前期的7～8個月，其變化趨勢出現(xiàn)一個峰值，在儲存第3個月，熱值達(dá)到最高，但儲存后期數(shù)值陡然增加，其數(shù)值甚至超過了初始數(shù)值。總體而言，熱值變化趨勢與纖維素和半纖維素含量變化趨勢總體相似，隨著儲存時間的增加而降低，而與木質(zhì)素和灰分含量變化趨勢相反，其含量隨儲存時間的增加而升高。
變化趨勢表明，秸稈熱值的變化趨勢，與秸稈纖維素含量的變化趨勢較為相似，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與熱值的變化趨勢相比，卻有明顯的不同，其變化趨勢表現(xiàn)出明顯下降的趨勢，但與熱值的變化趨勢尚未達(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也有一定的相似性，二者與熱值變化趨勢呈現(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與半纖維素、木質(zhì)素以及灰分含量變化趨勢之間表現(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)素和灰分含量在儲存過程中隨時間變化的原因，可以參考秸稈主要成分含量變化趨勢一章的相關(guān)內(nèi)容，本節(jié)不再贅述。
3)桶裝儲存秸稈的熱值相關(guān)性
根據(jù)桶裝儲存秸稈熱值和主要成分含量的檢測結(jié)果，對其進(jìn)行多項(xiàng)式擬合處理后，得到它們含量的變化趨勢。
桶裝儲存秸稈的熱值隨著儲存時間增加而降低，出現(xiàn)了明顯的雙峰，且變化幅度較大，峰值分別位于儲存后第3、第11個月。纖維素和半纖維素含量變化趨勢基本相似，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，卻隨著儲存時間的增加而升高，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相似，總體上都呈現(xiàn)下降趨勢，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，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都隨著儲存時間的增加而降低，但與熱值的變化趨勢卻沒有達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著性。
秸稈纖維素含量變化趨勢與半纖維素含量變化趨勢卻有明顯的正相關(guān)，而與木質(zhì)素、灰分含量變化趨勢呈現(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)成分含量變化趨勢都沒有達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著性，其原因是由于桶裝儲存秸稈密度較大，殘余空氣量較少，好氧性細(xì)菌活動時間少，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卻較小，導(dǎo)致熱值與其主要成分含量之間沒有達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著性。同時，桶裝儲存體系，殘余空氣很少，秸稈降解速率很慢，以致在儲存12個月后，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，桶裝儲存秸稈熱值總體降低在儲存末期卻未出現(xiàn)陡然升高現(xiàn)象。
4)袋裝儲存秸稈的熱值相關(guān)性研究
根據(jù)對袋裝儲存秸稈的熱值及其主要成分含量的檢測結(jié)果，用多項(xiàng)式擬合處理后，得到它們的變化趨勢。
從圖4. 24可以看出，袋裝儲存秸稈的熱值，總體上隨著儲存時間的增加而降低，整個儲存過程在儲存的第12個月產(chǎn)生一個峰值。秸稈中纖維素含量的變化趨勢，隨著儲存時間的增加而降低，與熱值變化趨勢具有較強(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與纖維素的變化趨勢有些相似，隨著時間的增加而降低，盡管如此，卻沒有與熱值達(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，隨著儲存時間的增加而升高，與熱值變化趨勢呈現(xiàn)明顯負(fù)相關(guān)，表4.8數(shù)據(jù)表明了它們在0. 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，盡管有時熱值在表觀上儲存后期有陡然升高的趨勢；同時，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呈現(xiàn)正相關(guān)，而與木質(zhì)素和灰分含量變化趨勢卻呈現(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，盡管也有個別檢測數(shù)據(jù)出現(xiàn)了反常，但并不影響它們變化總趨勢。熱值及其主要成分隨時間變化趨勢的原因主要是秸稈中有機(jī)質(zhì)降解速率不同。一般來說，纖維素和半纖維素等己糖類物質(zhì)的降解速率要比苯丙烷類木質(zhì)素降解速率要快得多，致使儲存后期，秸稈中熱值較高的木質(zhì)素相對含量逐漸升高，從而導(dǎo)致熱值陡然升高。
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