高效生物化工堆肥转化技术的应用研究

为了探索高效快速的畜禽粪便堆肥转化技术,该研究首先采用棚膜覆盖、利用太阳能保温、翻堆等技术措施使牛粪、鸡粪混合物料中水分适量蒸发散失,同时加入生物菌剂,经过滚筒造粒以后,再进行堆积发酵。结果表明,6d以后,堆肥的pH值稳定为7.5;C/N由原来的19降到了11,且稳定不变;种子发芽指数达到98%以上。完全达到了堆肥腐熟指标,为有机肥实现集约化生产提供了基础依据。     

绿海石粉在堆肥过程中的降解及其对微生物群落结构变化的影响

利用堆肥所具有的降解特性和很高的解钾能力,将堆肥中加入的钾矿粉(绿海石粉)分解为植物能够吸收的有效钾,并用PLFA方法评价了绿海石粉对堆肥中微生物群落结构的影响。结果表明,通过堆肥,从绿海石中降解出的有效钾逐渐增高,到堆肥后期可达到1650mg·kg-1。部分不饱和脂肪酸(PLFA18:2)、环丙烷脂肪酸(cy17:0,cy19:0)、含10Me的脂肪酸(10Me16:0,10Me17:0)含量有较大的变化,相应的真菌、革兰氏阴性细菌和放线菌有明显的增加,这说明堆肥中加入绿海石粉对微生物群落结构变化产生了影响,成为堆肥解钾的理论依据。PLFA法可用于快速检测微生物群落的变化,是一种理想的分子生态学方法。     

PLFA方法对堆肥化过程中微生物群落结构变化的影响

利用磷脂脂肪酸(PLFA)方法分析堆肥化过程中微生物群落结构的变化,对PLFA数据进行主成分分析显示,随着堆肥温度的升高,嗜热菌浓度增长很快,而嗜温菌浓度却开始降低,到最高温时浓度达到最低。到腐熟期,能利用木质素和纤维素的细菌(i15:0,a15:0,i16:0,16:1wω7c,16:1ω5c,16:0)和放线菌(10 Me16:0,10 Me17:0 and 10 Me18:0)浓度大量增加。堆肥初期,部分饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸占主要地位,部分支链饱和脂肪酸、支链不饱和脂肪酸、含有10 Me的脂肪酸在堆肥后期大量增长,大部分支链饱和脂肪酸在高温阶段大量增长。     

钾矿胁迫堆肥对土壤中钾的降解及其微生物种群变化的影响

通过自制钾矿胁迫堆肥和常规堆肥,在模拟土培试验条件下,对土壤中微生物总群数量、有效钾含量变化进行测定,进而研究该堆肥对土壤中钾素循环的影响。结果表明,在施入堆肥后,土壤中有效钾含量在培肥过程中得到很大提高,尤其是钾矿胁迫堆肥施入土壤后,有效钾含量由最初的200mg.kg-1增加到600mg.kg-1,与常规堆肥相比提高了数倍。同时在培肥过程中,土壤微生物活性得到很大提高,微生物群落结构发生了明显变化,特别在施钾矿胁迫堆肥的土壤中,微生物种群数量增长明显,细菌和真菌含量在培肥后期占了主要地位。由此可见,钾矿胁迫堆肥能显著提高土壤中有效钾含量,促进土壤钾素的循环,有效提高土壤中微生物活性,进而改善土壤理化性能,提高土壤肥力。     

关于中国现代农业的发展方向

在总结国外发达农业国家经验的基础上,从技术、肥料和农业种植模式等方面,分析了我国农业存在的问题,提出了针对性的改进措施,全面指出以节约资源、降低能耗、绿色环保和高效益投入与产出比为特征,以优质、高产、高效为目标的我国现代农业发展方向。