水葫芦堆肥中N2O排放特征及其影响因子研究

为了明确水葫芦堆肥过程N2O排放的影响因子,为减少水葫芦堆肥过程中N2O排放提供理论依据,笔者采用静态箱-气相色谱法,研究水葫芦（Eichhornia crassipes）堆肥过程中N2O排放动态,探讨了堆温、C/N、氮素形态、化学保氮剂、翻堆频次对N2O排放量的影响。结果表明：N2O日均排放量在水葫芦堆肥后5~10天达最大值,N2O累积排放量呈对数曲线变化趋势;N2O日均排放量与堆温、NH4+-N含量成极显著线性正相关,降低堆温、增加C/N比,可以减少水葫芦堆肥过程中N2O排放量;添加化学保氮剂处理,可以降低水葫芦堆肥过程0~8天的N2O排放量,但整个堆肥过程的N2O累积排放量大于对照处理;减少翻堆频次可降低N2O的排放。     

堆肥过程中氮素损失的控制

概述了影响堆肥过程中氮素损失的因素,并总结了目前国内外关于堆肥氮素损失控制的方法,其中包括添加化学物质、调节堆料的C/N、加入微生物固氮、利用吸附性物质,以期为堆肥过程中有效地控制氮素损失提供理论基础和实践参考。     

两种不同镁盐在牛粪堆肥高温期的保氮效果研究

利用恒温培养箱模拟堆肥高温期,添加硫酸镁、磷酸二氢钾和含镁废渣,研究磷酸铵镁(MAP)反应中各成分的保氮效果以及含镁废渣作为堆肥过程中氮素固定剂的可行性。结果表明:添加镁盐固定剂显著降低了堆体中的pH值,减少了氮素损失。同时添加硫酸镁和磷酸二氢钾的保氮效果最佳,添加相同比例的含镁废渣和硫酸镁的保氮效果无显著差别。含镁废渣添加量的保氮效果与其添加量成正相关,添加质量比为2%、4%、8%的含镁废渣的保氮率分别为6.15%、10.13%、19.51%。添加镁盐会提高堆体中的EC值,降低GI值,各处理均可达到腐熟。说明可以利用镁盐作为堆肥保氮固定剂,而含镁废渣因其价格低廉,更具应用前景。     

高温堆肥过程中除臭保氮技术研究进展

在畜禽粪便等有机固体废物高温堆肥化过程中,臭味排放及氮素损失已经越来越受到国内外学者的关注。阐述了堆肥化过程中氮素挥发特点及损失途径,介绍了国内外堆肥保氮除臭的三类方法：（1）堆肥过程中采取适宜的工艺条件;（2）堆肥原料中使用不同的添加剂;（3）综合处理。还对硫酸亚铁、沸石和普钙等在堆肥过程中的应用进行了综述。     

通风方式对有机肥发酵过程中理化性质的影响

为寻找有机肥发酵的最佳通风方式,采取对比试验方法研究了不通通风方式对堆肥发酵过程中理化性质的影响.结果表明：不同通风方式堆肥发酵过程温度伴随氧气浓度的降低而升高,温度高于50℃或55℃天数以翻堆3次处理最多,氧气浓度以翻堆3次与间歇式通风相结合处理表现明显.不同通风方式发酵过程中总N含量呈上升趋势,总C、C/N比、有机质含量呈下降趋势,3个处理总养分含量、pH值差异较小,以翻堆3次与间歇式通风相结合处理成品率最高.总体上,以翻堆3次与间歇式通风相结合最有利于有机肥发酵.     

餐厨垃圾堆肥过程中水解酶活性变化的研究

为了研究餐厨垃圾在静态强制通风条件下堆腐过程的矿质化进度和强度。以小麦秸秆作为膨松剂,比较了不同C/N比（20,25,30）条件下餐厨垃圾堆肥过程中各个阶段纤维素酶、蔗糖酶、脲酶、蛋白酶4种水解酶活性的变化情况。结果表明,不同C/N比处理的温度变化趋势基本相同,40℃以上高温期持续达10天左右。25C/N和30C/N堆肥条件下的纤维素酶活整体比20C/N要高,酶活高峰期出现滞后于温度高峰期;不同C/N条件下,蔗糖酶活性变化趋势基本相似,酶活高峰期与温度高峰期同步;30C/N条件下的脲酶活性峰值出现早于20C/N和25C/N,最终脲酶活性下降到比堆肥初期还要低的程度;高温对蛋白酶活性有抑制作用,25C/N条件下蛋白酶活性峰值出现晚于其他2个处理。从试验结果可以看出,不同营养条件下同类酶活性的变化趋势表现出一定的差异,与堆肥过程中有机物质的转化密切相关,可以作为判断堆肥腐熟度的因素之一。     

微生物菌剂榕风在油枯堆肥中的应用研究

为充分利用油枯资源,加快其堆肥化进程,研究了油枯堆肥在加入微生物菌剂榕风和调节初始C/N的条件下,其堆体温度、pH、硝态氮含量、铵态氮含量和C/N的动态变化规律,以期了解榕风和初始C/N对堆肥腐熟进程的影响。结果表明,调节初始C/N至25,同时添加菌剂,能够提高堆体温度上升幅度（50~60℃）,并持续近10天;能促进NH4+-N向NO3--N的转化;C/N变化明显,从最初的25下降至末期的13,腐熟时间提前近20天。说明添加榕风菌剂能加快油枯堆肥时间,改善堆肥质量。     

减量施氮对玉米-大豆套作系统土壤氮素氨化、硝化及固氮作用的影响

土壤氮素氨化、硝化及固氮作用是影响作物氮素吸收及氮肥损失的主要因素, 为揭示氮肥减量下玉米-大豆套作系统的土壤氮素转化特性及排放规律, 利用大田定位试验研究了3种模式(玉米单作MM、大豆单作MS、玉米-大豆套作IMS)和3种施氮水平(不施氮NN: 0; 减量施氮RN: 180 kg hm ^-2; 常量施氮CN: 240 kg hm ^-2)对土壤硝化作用、氨化作用、固氮作用及氨挥发、N₂O排放、NO₃ ^--N累积的影响。结果表明, IMS较相应单作提高了土壤硝化和氨化作用, IMS的氨挥发损失率和N₂O损失率较MM降低21.6%和29.7%; IMS下玉米土壤的NO₃ ^--N积累量显著高于MM, 而大豆土壤的NO₃ ^--N积累量显著低于MS。各施氮处理间, RN较CN降低了玉米土壤的氨化与硝化作用, 增加了大豆土壤的硝化和固氮作用。IMS下RN的玉米、大豆全生育期固氮作用较CN增加29.7%和32.0%, 年均氨挥发总量和N₂O排放量较CN降低37.2%和41.0%。玉米-大豆套作系统在减量施氮下通过提高土壤氮素氨化、硝化与固氮作用, 减少氮素排放损失, 增强耕层土壤NO₃ ^--N积累, 为作物氮素吸收提供了充足氮源。     

畜禽粪污堆肥调理剂及其调控氮素转化的应用研究进展

中国每年会产生大量的畜禽粪污，长期堆积会对土壤、水体和空气造成污染。其中畜禽粪污最主要的处理方式是进行好养堆肥，由于堆肥过程中存在氮素损失等问题，可以添加调理剂来减少含氮气体挥发、降低pH和改善堆体微生物群落结构，进而减少氮素损失。综述了畜禽粪污堆肥过程中，不同调理剂的利用特点及其对氮素转化调控应用的研究现状，总结了堆肥过程中存在的主要问题，并展望了未来粪污处理及资源化利用的发展方向，以期对未来粪污处理研究和发展提供参考。     

木薯渣堆肥过程中氮素转化及堆肥周期研究

以木薯渣为原料进行高温堆肥发酵,研究了堆肥化过程中氮素转化及腐熟程度,以期为木薯渣的资源化利用提供科学依据和技术指导。结果表明：在30天的堆肥过程中堆体温度在第4天达到50℃,50℃以上维持了20天;补充氮素处理的温度要高于未加氮处理。补充化学氮肥处理的NH₄⁺-N含量呈先升后降的趋势;补充鸡粪处理的NH₄⁺-N含量在堆肥后期维持在600~1130 mg/kg。堆肥结束时,补充氮素处理的NO₃^--N增加1005~1740 mg/kg。总氮含量呈先升后降的趋势;碱解氮含量呈缓慢增加趋势,后期趋于稳定。碳铵不宜作为堆肥的氮源补充剂。可以确定在开放式自然通风、每5~7天翻一次堆的条件下,堆体经过30天已经基本腐熟。     

园林绿化废弃物堆肥过程中碳氮养分变化规律

堆肥化处理是实现园林绿化废弃物资源化利用的有效方式。为探索堆肥化处理技术,笔者研究了在不同量物质（落叶、活性污泥、土壤）的园林废弃物堆肥中C、N含量的变化规律。试验结果表明：堆腐过程中全碳含量总体呈下降趋势,而全氮含量总体变化趋势为嗜热阶段急剧上升,低温腐熟保肥阶段增加减缓。碳氮比在堆肥化处理过程中呈下降趋势。经正交试验分析,1000 g园林废弃物中加入800 g的污泥的处理E和处理H最有利于堆肥的腐熟,得到的腐熟肥碳氮含量较为合理,其碳含量分别为413.59 g/kg和611.16 g/kg;氮含量分别为17.57 g/kg和21.95 g/kg;碳氮比为23.54和27.84。     

强化型EM菌剂对金针菇菌糠堆肥的影响

为提高EM菌剂在菌糠堆肥中的应用效果,加速腐熟进程,改善堆肥质量,采用纤维素酶与木聚糖酶高产菌株黑曲霉SNH-7、蛋白酶高产菌株枯草芽孢杆菌SNK-103与EM菌剂进行复配,研制强化型EM菌剂,并研究其对菌糠堆肥的影响。结果表明：与普通EM菌剂相比,接种强化型EM菌剂的处理堆肥过程中微生物代谢更加旺盛,温度、pH、EC值、总有机碳、可溶性有机碳、总氮、铵态氮、硝态氮、C/N、腐植酸和黄腐酸含量等理化指标的升高或降低幅度更大,腐熟进程加快;成品堆肥的GI提高,C/N降低,总氮、硝态氮、总腐植酸和游离腐植酸的含量升高,生物安全性更好、肥效更高。说明在EM菌剂中补充纤维素酶、木聚糖酶和蛋白酶高产菌株,可强化其对纤维素、木质素和蛋白质的降解能力,在无辅料、高C/N、低pH的不利条件下,添加该菌剂能加速堆肥进程,提高堆肥质量。     

不同培养料配方对双孢菇产量的影响

为充分利用农业秸秆资源,在双孢蘑菇隧道培养料传统麦草配方的基础上,分别添加菇渣和玉米秸秆,对培养料堆制过程中的含水量、pH、含氮量、碳氮比等指标变化趋势进行监测,并对双孢蘑菇产量及农艺学性状进行统计。结果表明,培养料建堆至二次发酵结束均以添加玉米秸秆的配方含水量最高,以传统麦草配方含氮量最高,3个处理的pH差异不大。传统麦草鸡粪配方的产量为18.31 kg/m²,添加菇渣的处理产量为11.43 kg/m²,添加玉米秸秆的处理产量为14.48 kg/m²,添加玉米秸秆还可以显著提高头潮菇所占产量的比重。此外,二次发酵结束后的培养料碳氮比与产量有一定的相关性。     

稻壳生物质炭对羊粪堆肥中氮素转化及固定的影响

为探讨稻壳生物质炭应用于羊粪堆肥过程中氮素的转化去向与固定途径,以羊粪、食用菌渣、450℃和650℃热解的稻壳生物质炭为原料,采用室外高温好氧堆肥方法,监测堆肥体氨挥发总量及不同形态氮素含量;采用室内吸附解吸浸提方法,分别对经稻壳生物质炭吸附后、稻壳生物质炭解吸后的浸提样品进行水溶性总氮、铵态氮含量等测定分析。结果表明：对比CK,BC450、BC650处理的氨挥发累积量分别降低了68.99%、75.09%、氮素固持率分别提高了26.2%、33.1%,降低了堆肥体水溶性总氮、铵态氮、腐殖态氮,提高了堆肥体微生物量氮,其中BC650处理的作用效应强于BC450处理;稻壳生物质炭对相同氮素含量载体进行吸附浸提后,BC450、BC650处理的氮素载体中全氮含量分别较吸附前降低了21.79%、28.6%,铵态氮含量分别降低了13.68%、32.45%;稻壳生物质炭解吸之后,BC650处理解吸液中的全氮、铵态氮含量均显著大于BC450处理;堆肥过程中生物质炭对氮素物理与化学吸附作用并存,吸附的氮素未能提高堆肥体的腐殖态氮含量,并且具有可逆解吸性,其中650℃热解的生物质炭比450℃热解的生物质炭具有更强的可逆性。     

鸡粪堆腐过程中有机态氮形态的动态变化

鸡粪堆腐过程中有机氮形态的变化及含量关系到堆肥的农业价值,研究其变化规律,是为生产高质量的有机肥提供理论依据。利用鸡粪和玉米秸秆为原料进行了堆腐试验,研究在堆腐过程中不同形态有机氮组分的变化规律。结果表明,堆腐过程中全氮,鸡粪先降低后增加,至堆腐结束下降了30.4%,玉米秸秆和玉米秸秆+鸡粪呈现增加的趋势,分别增加了4和2.4倍;THN/TN鸡粪先降低后增加,上升了7.9%,玉米秸秆和玉米秸秆+鸡粪呈下降的趋势,分别下降了40.56%和23.15%;AN/THN,鸡粪先增加后降低,下降了13.49%,玉米秸秆和玉米秸秆+鸡粪呈现缓慢上升,比开始增加了9.7和2.1倍;AAN/THN三处理在21d均达最低值,分别增加了1.5、5.1和4倍;ASN/THN,鸡粪下降了32.5%,玉米秸秆和玉米秸秆+鸡粪分别上升了5.4%和2.9%;HUN/THN,三处理均在21d达最高值,鸡粪上升了30.9%,玉米秸秆和玉米秸秆+鸡粪分别下降了46.2%和239%。由此得出鸡粪堆腐中添加秸秆能够提高全氮的含量减少氮的损失,增加AN/THN、AAN/THN、ASN/THN的值,降低HUN/THN的值,有机态氮的有效性增加。     

Effect of composting on nutrient loss and nitrogen availability of cattle deep litter

Nitrogen and carbon emissions and plant nutrient leaching during storage of solid deep litter from dairy cow houses was examined in this study. Included was an assessment of the potential for reducing emission and leaching losses by compaction, mixing and by covering the deep litter. During a composting period of 132 days from October 1998 to March 1999, emissions of NH₃, N₂O and CH₄ and leaching of nutrients during composting were measured. Denitrification was estimated as N unaccounted for in N mass balance calculations. During mixing of the deep litter, N was lost and the emission and leaching losses during composting were consequently low compared with the other treatments. Covering the compost with a porous tarpaulin or compacting the compost reduced emission losses to 12–18% of total-N compared with a loss of 28% during composting of untreated deep litter. Most of the nitrogen loss was due to NH₃ volatilization; leaching accounted for about one fifth of the N losses and only a little N was lost due to denitrification. Leaching loss of potassium (K) was 8–16% of the amount present at the start of the experiment; compaction and a cover reduced the volume of liquid leaching from the heaps and K loss. Less than 0.3% of the total-N was emitted as N₂O, and CH₄ emission was between 0.01 and 0.03% of the C in the stored deep litter. The yield level of barley was poor in this study and the fertilizer effect of compost was low. The yield response of barley showed that compost had a significantly lower fertilizer efficiency than deep litter applied to the field directly after emptying the animal house.     

Nitrogen Mineralization Pattern of Agroforestry Tree Leaves under Tropical Highland Conditions

Leaves of nine agroforestry tree species (Grevillea robusta, Erythrina abyssinica, Gliricidia sepium, Albizia schimperiana. Acacia nilotica. Acacia polyacantha, Leu-caena leucocephala, Leucaena pallida and Entada abys-sinica) were compared in a glasshouse incubation experiment under natural temperature conditions to relate the observed nitrogen mineralization pattern to quality factors of the mulch material such as N, lignin, phenolic and tannin content and C/N ratio, lignin/N ratio, phenolic/N ratio and (lignin -I- phenolics)/N ratio. Separation of the plant material into leaflets and petioles/rachis or into leaves and petioles with subsequent chemical analyses revealed large differences in the quality of the material not only between species but also amongst plant parts within the same species. Erythrina abyssinica, G. sepium, L. leucocephala and L. pallida had a rapid nitrogen release especially during the early sampling dates and were superior compared with mulch treatments of G. robusta, A. polyacantha, and Entada abyssinica. Immobilization processes started around 5 weeks after incubation and continued up to the end of the experiment, 9 weeks after incubation. N and lignin content, C/N ratio, lignin/N ratio, phenolics/N ratio and (phenolics + lignin)/N ratio were all significantly correlated with mineralized nitrogen after 3 weeks but their influence in driving the mineralization pattern decreased with incubation time.