糠醛渣添加量对奶牛粪堆肥腐熟及氨气释放量的影响

为解决奶牛场粪污和糠醛渣的贮存及其对环境的污染问题,我们探究不同添加量的糠醛渣对奶牛粪条垛式堆肥腐熟及氨气释放量的影响,以新鲜奶牛粪和小麦秸秆为主料,分别添加质量分数为3%、6%、9%的糠醛渣进行为期35 d的堆肥试验。结果表明,当糠醛渣添加量质量分数为3%~9%时,新鲜奶牛粪和小麦秸秆堆肥的产品的含水率、pH、NH₃释放量分别比对照不添加糠醛渣下降13.86%~20.91%、1.09%~4.37%、12.86%~30.82%,种子发芽指数和C/N分别提高24.35%~43.48%、12.54%~31.22%。综上考虑认为,采用奶牛粪堆肥时,添加质量分数为3%~9%的糠醛渣,可促进堆肥物料的分解转化,加快腐熟速度,降低氨气释放量。     

促腐剂在鸡粪堆肥发酵中的应用研究

选用鸡粪和小麦秸秆为原料进行高温好氧堆肥,研究促腐剂在鸡粪堆肥发酵中的应用。结果表明,接种促腐剂可迅速提高堆肥初期的发酵温度,最高温度超过70℃,但发酵后期降温快,高温加快了堆肥的发酵。发酵20d种子发芽指数达到80%以上;发酵30d含氮量比对照高4.3%,含水量降低3个百分点。综合堆温、C/N、种子发芽指数各项腐熟度指标,接种促腐剂可使鸡粪堆肥腐熟时间比对照提前5d以上。接种促腐剂可降低物料对种子发芽指数的影响,显著缩短发酵时间,加快堆肥物料的水分挥发,使堆肥中的无机营养成分含量相对增加,从而提高鸡粪堆肥的质量。     

不同微生物菌剂对鸡粪高温堆腐的影响

以鸡粪和玉米秸秆为原料,采用好氧堆肥的方式,研究添加三种不同微生物菌剂对鸡粪高温腐熟效果的影响,探索有益微生物菌剂在畜禽废弃物高温堆肥中的作用。分析了堆肥不同时期各处理的堆温、pH值、种子发芽指数、水溶性铵态氮、水溶性有机氮、全氮、有机碳的变化。结果表明,在添加玉米秸秆调节物料碳氮比(25/1)的情况下,添加本研究中所采用的微生物菌剂可以迅速降低物料对种子发芽指数的影响,使发芽指数在21 d内达到80%以上,较对照提高45.52%;对水溶性铵态氮的转化和水溶性有机氮的形成都有明显的促进作用,腐熟堆肥的氮素保持提高25.46%;明显提高堆肥初期发酵温度,使堆体在第2 d达到高温阶段,并持续7 d以上,最高温度比对照高4.8℃,满足堆肥无害化卫生要求,大大缩短堆腐周期。综合多项指标分析,接种菌剂M2对促进有机碳的分解、有机氮的形成和提高腐熟效率更为有利。     

两种微生物菌剂对烟草废弃物高温堆肥腐熟进程的影响

以烟草废弃物为主要原料,添加合适比例猪粪进行高温堆肥试验,研究了烟草废弃物堆肥体系中加入两种微生物菌剂（NNY、FB）后的温度、总氮（T-N）、NH4＋-N、C/N、种子发芽指数（GI）的动态变化及其对烟草废弃物堆肥产品品质的影响。结果表明,添加微生物菌剂缩短了烟草废弃物堆肥达到高温的时间,延长了高温分解持续时间,增加全氮含量,加快物料NH4＋-N和C/N比的降低速率,提高种子发芽指数（GI）,加快了烟草废弃物堆肥腐熟化进程。纯烟草废弃物单独堆肥,最高温度为43℃,GI最高为78.4%。添加微生物菌剂NNY、FB的堆肥处理都在堆肥2d后进入高温分解阶段（〉50℃）,高温持续时间分别为15、12d,较仅添加合适猪粪比例处理进入高温分解阶段时间提前2d,高温持续时间分别延长5、2d。至堆肥11d,添加微生物菌剂NNY和FB的堆肥处理种子发芽指数较纯烟草废弃物处理分别增加了185.5%和117.7%,较仅添加合适比例猪粪处理分别增加了41.4%和7.6%。添加NNY、FB微生物菌剂的处理可以显著增加烟草废弃物堆肥产品的N、P、K养分含量,降低堆肥容重,提高堆肥总孔隙度和持水孔隙度,改善了堆肥产品的品质。两种微生物菌剂对烟草废弃物高温腐熟效果较优。     

接种微生物菌剂对猪粪堆肥的效果研究

研究了接种微生物菌剂对猪粪堆肥的效果。结果表明,添加菌剂堆肥温度第4 d达到50℃,50℃以上持续时间达10 d,第25 d粪大肠菌群值减少到102个/g,种子发芽指数达89%,NH4 -N含量为64.9 mg/kg,C/N下降为18.6∶1,上述指标均达到腐熟要求;对照堆肥温度第7 d达到50℃,50℃以上持续时间为4 d,第25 d粪大肠菌群值为9.6×103个/g,NH4 -N含量为916 mg/kg,C/N为21.0∶1,种子发芽指数为46.5%,均未达到腐熟要求。说明接种微生物菌剂能明显加速堆肥的腐熟进程。     

C/N对蓝藻好氧堆肥腐熟及无害化进程的影响

为探索和优化脱水蓝藻藻泥好氧堆肥无害化处理工艺参数,利用堆肥反应器,研究了C/N分别为5（T1）、15（T2）和25（T3）的处理对蓝藻藻泥腐熟进程及微囊藻毒素（MC）降解速率的影响。结果表明,堆肥过程中各处理间的pH、总碳量及其形态、总氮量及其形态、总磷含量、总钾含量、种子发芽指数差异显著。与蓝藻自然堆置相比,添加辅料增加堆体C/N可提高蓝藻的腐熟速度。堆肥35d后,T2和T3处理的堆肥成品均已满足有机肥行业标准,种子发芽指数均高于80%;但MC-LR和MC-RR仍有较大的降解潜力,从无害化的角度考虑,蓝藻高温堆肥时间不应少于50d。C/N过高增加了氮素的损失,如何进一步降低氮素的损失,提高堆肥过程中MC的降解将是今后蓝藻堆肥研究的重点。     

蘑菇渣腐熟微生物组方研究

为实现蘑菇渣的资源化利用,采用7种常见腐熟微生物菌株,研究了不同微生物复配对蘑菇渣腐熟效果的影响。结果表明:处理组T_(14)(蜡状芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、甲基营养型芽孢杆菌、多黏类芽孢杆菌、绿色木霉和黑曲霉)与其他处理组相比具有更好的腐熟效果,发酵堆体温度最高达到63℃,≥55℃持续时间长达12 d,有效活菌数达0.26亿cfu·g~(-1),均优于其他处理,pH值和色泽也达要求;腐熟后氮、磷、钾总养分均有显著提高,其中全氮含量提高了36%,达到21.1 g·kg~(-1);全磷(P2O5)含量提高了66%,达到10.1 g·kg~(-1);全钾(K_2O)含量提高了38%,达到25.9 g·kg~(-1);有机质降解后含量降至585.4 g·kg~(-1)。植物种子萌发与生长试验表明,高羊茅和黑麦草的种子发芽指数(GI)均大于0.85,分别为1.21、1.14,高羊茅的茎长和地上鲜质量分别增加了24.4%和29.3%,黑麦草的茎长和地上鲜质量分别增加了33.3%和36.8%。蘑菇渣堆肥产品养分含量满足国家标准要求,能显著促进植物生长,是一种前景广阔的新兴有机肥产品,具有巨大的应用价值和广阔的市场前景。     

木质纤维素降解菌剂DN-1促进堆肥腐熟度的评估

为提高堆肥中木质纤维素降解效率,促进堆肥腐熟进程,主要采用红外光谱法(FTIR),同时结合堆肥温度、种子发芽率及木质纤维素含量变化,研究了添加木质纤维素降解菌剂DN-1对堆肥腐熟的促进作用。结果表明,加入菌剂使堆肥在45℃以上高温期持续20 d,比自然堆肥高温期延长6 d;堆肥结束时,添加菌剂堆肥的种子发芽指数为93.3%,自然堆肥仅为56.7%;菌剂堆肥中木质素、纤维素和半纤维素的降解率分别为42.54%、62.57%和67.14%,分别高出自然堆肥14.33、31.31、19.57个百分点。红外光谱变化反映了堆肥过程中木质纤维素、多糖、脂肪和酰胺等成分的减少及芳香结构成分的增加,为菌剂DN-1促进堆肥中有机成分的转化和腐熟进程提供了有力的直接证据。菌剂DN-1具有很好地促进堆肥中木质纤维素降解和提高堆肥腐熟度的潜力,可以将其进一步应用于较大规模的堆肥处理。     

不同促腐菌剂对有机废弃物堆肥效果的研究

为了促进当地农业有机废弃物资源的循环利用,以牛粪、鸡粪、食用菌渣为堆肥原料并协调碳氮比为30∶1,添加不同的微生物菌剂进行堆肥,研究堆肥过程中的温度、pH值、全氮、铵态氮、硝态氮和发芽指数的变化趋势,比较不同菌剂处理在堆肥前后养分含量的差异。结果表明,枯草芽孢菌剂和EM菌剂处理堆肥初期升温快,发酵基和速腐剂处理堆肥初期升温相对缓慢;枯草芽孢菌剂处理高温阶段温度基本上维持在70℃上下,堆肥前后氮素损失率最大为33.18%,发芽指数最低,而EM菌剂处理的高温阶段温度维持在55~68℃,氮素损失率最小为10.73%,发芽指数在堆肥21 d为51.55%,达到了基本腐熟,堆肥35 d为84.27%,达到了完全腐熟,堆肥腐熟快于其他处理。因此,在利用牛粪等有机废弃物进行高温好氧堆肥过程中,需要选择具有多种微生物能够相互协调作用并适应高温堆肥的菌剂,并且菌剂用量适宜,以达到减少氮素损失,提高堆肥的效果。     

猪粪比例对烟草废弃物高温堆肥腐熟进程的影响

以烟草废弃物为基本原料进行堆肥试验,研究了不同比例猪粪与烟草废弃物混合堆肥体系中温度、pH、全氮、C/N比、水溶性NH＋4-N和种子发芽指数（GI,germination index）的动态变化规律,探讨了不同猪粪比例对烟草废弃物高温堆肥腐熟进程的影响。结果表明,在烟草废弃物中加入猪粪能缩短进入高温分解阶段的时间,增加高温分解持续时间,增加全氮含量,加快物料NH＋4-N和C/N比降低的速率,加快烟草废弃物堆肥腐熟化进程。添加一定比例猪粪的处理（烟草废弃物∶猪粪=7∶3、烟草废弃物∶猪粪=8∶2和烟草废弃物∶猪粪=9∶1）,分别在堆肥第3、4、5 d进入高温分解阶段（〉50 ℃）,高温持续时间分别为11、10、8 d;而纯烟草废弃物处理,最高温度为43 ℃,未进入高温分解阶段;至堆肥26 d,NH＋4-N含量分别比纯烟草废弃物对照降低47.7%、61.9%和25.6%;GI分别达到81.4%、84.1%和83.7%。     

添加硫酸对羊粪堆肥进程及氮素损失的影响

为研究不同浓度硫酸对羊粪堆肥进程及氮素损失的影响,以羊粪和小麦秸秆为堆肥材料,分别配置浓度为1、2、3 mol/L的硫酸作为添加剂,采用条垛式堆肥进行50 d的试验,监测堆肥过程中的温度、pH值、EC值、种子发芽指数、C/N及氮损失率。结果表明:添加硫酸处理的堆体温度升到50℃以上需要的时间比未添加硫酸的CK处理缩短4～6 d,堆体的高温保持时间随加入硫酸浓度的升高而延长,EC值、种子发芽指数随硫酸浓度的升高而增大,硫酸浓度为2和3 mol/L处理的种子发芽指数分别为83.0%和84.2%,堆肥产品的全氮含量分别比CK处理提高16.32%和13.16%。硫酸浓度为2 mol/L时,总氮损失率最低为24.03%,保氮效果最好。羊粪条垛堆肥过程中,分别在第0、10、20 d添加浓度为2 mol/L的硫酸2 L/m3,不仅可以加快堆肥腐熟进程,而且可以提高堆肥产品的全氮含量,保氮效果显著。本研究为硫酸添加剂应用于畜禽粪污堆肥生产优质有机肥提供理论依据。     

添加腐熟粪及蜉金龟堆肥过程中碳氮转化与腐殖质的变化

利用蜉金龟(Aphodiidae)对哺乳动物粪便的喜食性,将200条蜉金龟放入400kg的新鲜牛粪(以鲜重计)中进行堆肥试验,研究堆肥过程中碳氮转化特征及腐殖质变化,并在堆肥的49d内,根据堆温采样7次,分析堆肥样品中温度、pH、氮素及腐殖质的变化情况。研究结果表明,接种蜉金龟处理的升温效率最佳,堆肥第3天时即达最高堆温(46.9℃);pH值在堆肥第35天时达到高峰,为8.88,显著高于新鲜牛粪和添加腐熟粪处理;堆肥49d后,接种蜉金龟处理的NH4+-N含量分别比新鲜牛粪和添加腐熟粪处理降低了26.4,41.9mg/kg。添加腐熟粪处理堆肥第21天时的NH4+-N含量最高,为142.7mg/kg,分别显著高于新鲜牛粪和接种蜉金龟处理28d时的42.1,27.1mg/kg;添加腐熟粪处理的NO3--N含量增幅最高,为244.2%,分别显著高于新鲜牛粪和接种蜉金龟处理104.4%,182.2%。堆肥49d与0d相比,添加腐熟粪处理的有机碳含量降幅最高,为39.9%,类胡敏酸的E4/E6值降幅最大,为19.3%。     

添加微生物菌剂对牛粪高温堆肥腐熟的影响

通过向堆肥中添加微生物菌剂和腐熟堆肥研究了其对堆肥腐熟速度的影响。结果表明,添加菌剂和腐熟堆肥在堆制初期均能促进堆体快速升温,较对照提前1～4d到达高温阶段（>50℃）,且菌剂添加量越大,升温越快;与对照相比,添加600mg·kg^-1菌剂和50g·kg^-1腐熟堆肥使高温期（>50℃）延长了3～4d。堆制29d后,添加600 mg·kg^-1菌剂和50 g·kg^-1腐熟堆肥的处理均较好腐熟,种子发芽指数分别为92.1%和84.4%,其他处理则未达到腐熟。这表明向堆肥中接入一定量的菌剂和腐熟堆肥均可加快堆肥腐熟,缩短堆肥周期。     

添加微生物菌剂对牛粪高温堆肥腐熟的影响

通过向堆肥中添加微生物菌剂和腐熟堆肥研究了其对堆肥腐熟速度的影响。结果表明,添加菌剂和腐熟堆肥在堆制初期均能促进堆体快速升温,较对照提前1～4d到达高温阶段(＞50℃),且菌剂添加量越大,升温越快;与对照相比,添加600mg·kg~(-1)菌剂和50g·kg~(-1)腐熟堆肥使高温期(＞50℃)延长了3～4d。堆制29d后,添加600 mg·kg~(-1)菌剂和50 g·kg~(-1)腐熟堆肥的处理均较好腐熟,种子发芽指数分别为92．1％和84．4％,其他处理则未达到腐熟。这表明向堆肥中接人一定量的菌剂和腐熟堆肥均可加快堆肥腐熟,缩短堆肥周期。     

麦秆和羊粪混合高温堆肥腐熟进程研究

试验研究了添加不同比例的麦秆对羊粪高温堆肥腐熟进程的影响。结果表明, 羊粪高温堆肥时添加麦秆可缩短进入高温发酵阶段的时间, 减少氮素损失, 加快C/N降低速率。在堆肥过程中, 高温发酵层从中间向上下扩散; 有机质的下降速度在堆肥初期与麦秆比例呈正比, 在堆肥后期呈反比。堆肥结束时, 各处理堆肥全磷、全钾、速效磷和速效钾含量分别较堆肥初期提高2.29%~8.41%、12.51%~24.88%、1.77%~31.34%和5.03%~25.45%, 其中羊粪与秸秆6︰4处理的增幅均为最高; 速效氮含量较堆肥初期下降34.62%~14.10%, 其中6︰4处理降幅最小。在实际应用中, 羊粪与麦秆按体积比6︰4进行堆肥较为适宜, 腐熟速度最快, 若以种子发芽指数80%作为堆肥腐熟的评价指标, 则其腐熟速度比纯羊粪提高1倍, 28 d即可腐熟。     

生物炭和菌剂对羊粪微好氧堆肥腐熟度和温室气体排放的影响

为探究微好氧堆肥方式对羊粪堆肥腐熟度和温室气体排放的影响，该研究以纯羊粪为研究对象，设置对照（CK）、生物炭添加（BC）和VT菌剂添加处理（MC）3个处理，在60 L的敞口发酵罐中进行42 d的堆肥试验，堆肥前14 d微量间歇强制通风，后28 d停止强制通风。结果表明：羊粪微好氧堆肥均能满足种子发芽指数（Germination Index，GI）≥70%、pH值不小于8等腐熟标准，与CK相比，BC和MC处理分别提高27.8%和38.8%的GI，并延长堆肥高温期至10 d以上，满足堆肥无害化和腐熟标准。NH3、CH4和N2O排放集中在前14 d，排放速率主要受温度、腐熟度等理化性质影响，且添加外源功能材料可不同程度减少气体排放量，其中添加生物炭使NH3、CH4和N2O排放量分别减少38.68%、14.26%和31.54%，总温室效应降低31.11%；菌剂添加降低18.41%的NH3排放，增加21.10%的N2O排放，总温室效应增加20.70%。因此，在羊粪微好氧过程，生物炭作为调理剂可促进堆肥腐熟，减少堆肥过程温室气体排放，加速有机质矿化和腐殖化，增加堆肥产品养分含量，为羊粪轻简化堆肥提供数据支撑。     

尿素硝酸铵调节碳氮比促进小麦秸秆堆肥腐熟

【目的】高温堆肥可以加快秸秆腐解并浓缩其养分含量,是秸秆综合利用的有效措施之一。通常采用畜禽粪便来调节秸秆堆肥的C/N比,但由于重金属和抗生素问题限制了其在高价值经济作物上的应用。为此选择绿色无污染的尿素硝酸铵溶液(UAN)作为氮素调理剂开展堆肥试验,为生产高品质秸秆有机肥提供科学依据。【方法】设置4个处理,按照UAN添加量由多到少分别将堆肥C/N调节为15、20、25和30,进行50d堆肥,监测堆肥过程中温度、pH、EC、有机碳、铵态氮、硝态氮、纤维素组成、种子发芽率指数等指标的动态变化,并综合判定堆肥腐熟效果。【结果】C/N25和C/N30的处理最高温度分别达到63.4℃和65.9℃,50℃以上高温持续时间分别为7d和8d,而C/N15、C/N20处理高温持续仅1~2d,未达到无害化处理要求。堆肥初始pH值随着UAN添加量的增大而升高,范围在6.79~7.94,堆肥后pH值范围在7.63~7.89,各处理间没有明显差异。堆肥后各处理有机碳含量下降了8.29%~13.5%,且C/N25、C/N30的处理有机碳降解率显著高于C/N15和C/N20的处理。全氮含量较堆肥初增加53.3%~83.7%。秸秆中有机物组成表现为纤维素>半纤维素>木质素,堆肥后半纤维素、纤维素和木质素含量分别较堆肥初下降了30.5%~50.9%、42.%~55.8%和15.3%~29.4%。堆肥过程中由氨气挥发造成的氮素损失率随着C/N比升高而降低,分别为34.9%、29.0%、22.1%和7.37%;堆肥过程中无机氮占总氮的比例逐渐降低,由初始的52.4%~75.8%下降到结束时的25.4%~63.1%,而对应有机氮的比例则较堆肥初提高了52.4%~66.0%,表明小麦秸秆堆肥中氮素的稳定性增强。经过50d的堆肥处理,C/N25和C/N30的处理种子发芽率指数均达到彻底腐熟(GI≥80%),C/N20的处理达到基本腐熟(GI≥50%),而C/N15的处理未腐熟。【结论】采用尿素硝酸铵溶液作为氮素调理剂可有效降低小麦秸秆堆肥C/N比,促进小麦秸秆腐解,以C/N30处理腐熟效果最好。     

不同微生物促腐剂在鸡粪好氧堆肥中的应用研究

为了研究不同微生物促腐剂在好氧堆肥上的应用效果,以鸡粪和玉米秸秆为原料,添加3种不同的微生物促腐剂,在好氧条件下进行了高温堆肥试验。在堆肥的不同阶段测定物料的有机质、全氮、全磷、全钾、种子发芽指数及温度,研究3种促腐剂应用过程中以上指标的差异以及变化趋势。结果表明,添加微生物促腐剂可以加速鸡粪腐熟,添加秸秆调节物料的碳氮比(25/1)可以更好地促进菌剂发挥作用,添加微生物促腐剂M2的处理较对照提前8d达到高温期,养分保存效果优于菌剂M1和M3,全氮、全磷、全钾的最高保存率分别为36.36%,8.26%,23.53%。     

起爆剂促进猪粪堆肥腐熟研究

利用工厂化高温好氧堆肥方式,探究了有机肥起爆菌剂对猪粪堆肥腐熟效率的影响。通过工厂试验,以猪粪为原料,稻壳为辅料,设置对照Z1和接种起爆剂处理Z2,研究堆肥过程中不同堆体的温度、pH、EC、C/N和养分等理化指标的变化及堆体腐熟效率的差异。对照Z1与处理Z2的堆体温度在高于55℃的时间均持续了18 d以上,Z2处理的升温速率和温度最高值均高于对照Z1;两堆体的pH和EC值变化无显著差异,至堆肥结束,堆体Z1的pH稳定在7.45左右,Z2的pH稳定在7.25左右;堆体Z1和Z2的C/N分别下降了46.39%和51.33%,全碳含量分别下降了43.18%和47.34%,全氮含量分别上升了5.94%和9.28%;Z1和Z2的NH_4~+-N和NO_3~–-N具有类似的变化趋势;至第28天,Z2的发芽指数已达100%,说明肥料已完全腐熟,而Z1此时的发芽指数仅为85%;堆肥结束时,Z1和Z2的最终总养分含量(N、P2O5、K_2O)分别达51.63 g/kg和52.67 g/kg。结果表明接种有机肥起爆剂能够有效加快堆肥腐熟。     

海泡石添加对猪粪堆肥腐熟和水溶性有机质的影响

为明确黏土矿物的投加对畜禽粪便堆肥腐熟和稳定化的影响,该研究以猪粪和杨木木屑为原料,探究添加海泡石对堆肥基本理化性质、不同成分有机质含量以及溶解性有机质(Dissolved Organic Matter,DOM)结构的影响。结果表明,添加海泡石后堆体最高温度比对照有所下降且电导率上升9.69%,而C/N则降低2.81%,同时种子发芽指数提高11.96%,显示腐熟状况更好;DOM含量降低7.84%而胡敏酸占比提高9.71%,使得堆体有机质更加稳定。荧光光谱分析表明,添加海泡石堆体DOM的荧光谱图中,长波长的峰强在较短时间内出现了明显增加;三维荧光光谱-平行因子分析显示,添加海泡石增加了堆体中高芳香性组分的占比。相关性分析结果表明,添加海泡石后,高芳香性组分与总有机碳之间相关性更为显著,说明海泡石在碳素分解的同时促进了其聚合,从而出现了胡敏酸与高芳香性荧光组分的增长。添加海泡石既能促进堆体腐熟,又可转化调控碳素进而提高堆体稳定性,有利于堆肥的后续农田施用。