不同发酵菌剂对树叶基质的堆腐效果

2018年7—9月,在塔里木大学园艺实验站以秋季落叶为原材料,加入10%腐熟牛粪,再加入不同发酵菌剂进行堆腐发酵,对照不加菌剂,研究不同菌剂对树叶温度、理化性质、养分含量、堆腐效果的影响。结果表明,四个处理经高温堆腐发酵后均能达到有机物堆腐发酵腐熟标准;ZT菌剂、强兴菌剂和堆肥菌剂均能够提高堆体起始温度,可缩短堆腐时间;三种菌剂对树叶堆体前期温度影响大,后期温度影响较小;堆肥菌剂对树叶基物理性质无明显影响;ZT菌剂和强兴菌剂均能较大程度改善树叶基理化性质;ZT菌剂和强兴菌剂处理的树叶堆腐发酵效果最佳,其中"树叶+10%腐熟牛粪+强兴堆肥发酵菌剂"处理后的树叶基质基本符合蔬菜育苗基质农业行业标准(NY/T2118-2012)要求,对"树叶+10%腐熟牛粪+ZT秸秆腐熟菌剂"堆腐发酵后的树叶基适当降低其EC值也符合蔬菜育苗基质要求。     

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。     

餐厨垃圾与菌糠混合好氧堆肥效果

分别使用玉米秸秆与菌糠作为餐厨垃圾的堆肥调理剂,进行堆肥1次发酵对比试验,旨在考察菌糠作为餐厨垃圾堆肥调理剂的可行性。通过对2种调理剂与餐厨垃圾堆肥过程中理化性质及腐熟度变化的分析,表明餐厨垃圾好氧堆肥时,菌糠是一种优于玉米秸秆的良好调理剂,餐厨垃圾与菌糠混合堆肥时升温速度快、高温期持续时间长,含水率与有机质分别下降19.6%和20.2%。同时,其混合堆料在堆肥过程中散发臭气较少,1次堆肥处理后发芽指数较高（55.6%）,基本实现腐熟。     

双孢蘑菇菌渣堆肥及其肥效的研究

为了促进农业废弃物资源的循环利用,以双孢蘑菇菌渣为研究对象,通过菌渣堆肥中添加发酵剂或鸡粪的处理,分析了堆肥过程中各个时期不同处理的温度、pH值、EC值、全氮、全磷和全钾的变化趋势,并用腐熟后的堆肥菌渣进行了水稻肥效试验。结果表明,双孢蘑菇菌渣堆制过程中加入发酵菌剂可快速提高堆体温度,与未加发酵菌剂的堆肥处理A相比,在堆肥中加入发酵菌剂后,堆肥中全氮、全钾和速效钾的含量增加量分别为处理A的3倍、1．43倍和2．67倍;菌渣堆肥结束后,处理A,处理B和处理C速效磷含量分别比发酵前增加了54．5％、38．5％和58．3％。菌渣肥水稻田间试验表明,双孢蘑菇菌渣有机肥能够促进水稻增产,菌渣堆肥增产效果优于不发酵菌渣,而加于菌剂处理的堆肥增产效果最佳,按400kg·667m-2。施肥,水稻空瘪粒数少,穗粒饱满,水稻单产553．37kg·667m-2,与当地常规施肥方式相比较增产20．55％,与不施肥处理相比较增产44．18％。     

碳氮比对叶菜废弃物好氧堆肥效果的影响

为提高叶菜废弃物好氧发酵效率和堆肥质量,研究不同物料配比对叶菜废弃物好氧堆肥效果的影响,确定叶菜废弃物好氧堆肥的最佳碳氮比（C/N）,以叶菜废弃物为主料,玉米秸秆、玉米秸秆+牛粪为辅料进行好氧发酵,调节初始C/N为15、20、25,以pH、电导率、有机质、全氮、全磷、全钾以及种子发芽指数来评价好氧堆肥腐熟度及堆肥质量,筛选出叶菜废弃物好氧堆肥的最佳C/N。结果表明：B1处理（C/N为20,底料为叶菜废弃物+玉米秸秆）种子发芽指数为115.30%,B2处理（C/N为20,底料为叶菜废弃物+玉米秸秆+牛粪）种子发芽指数为126.77%,其堆肥物料腐熟程度最高,腐熟效果最好,B1处理有机质分解率最高（22.71%）,全效养分含量最高（6.4%）,全氮、全磷、全钾含量分别增加了26.61%、62.17%、57.23%。综合来看,叶菜废弃物和玉米秸秆联合好氧发酵的C/N为20时堆肥效果最好,堆肥底料中添加适量牛粪可以提高堆体物料腐熟程度。     

浒苔堆肥化处理及对大白菜产量和品质的影响

以浒苔和玉米秸秆为主要堆肥原料,采用高温堆肥技术进行堆肥处理,并在大白菜生产中进行了试验研究.结果表明,浒苔+秸秆+EM菌剂堆肥处理50℃以上高温持续时间最长,达到19 d,优于鸡粪堆肥处理的高温时间,堆肥效果最好.有机物料腐熟剂可使堆体温度快速上升,主要保持在中温阶段发酵.浒苔堆肥对大白菜具有明显的增产作用,对其品质影响较小,肥效与鸡粪堆肥相当.施用浒苔堆肥可以减少化肥的施用量,避免养分淋失和对环境的污染.但浒苔堆肥施用量过大时可导致土壤pH值降低和土壤盐分含量提高.因此,浒苔堆肥在蔬菜生产中应用时要根据土壤理化性状确定施肥量,浒苔与秸秆或鸡粪混合堆肥作基肥施用时一般以不超过11.25 t/hm~2、单独施用浒苔(干),其用量以不超过5.6 t/hm~2为宜.     

废弃烤烟茎秆与鸡粪堆肥化利用的研究

采用特制的堆肥箱,对废弃烤烟茎秆与鸡粪的堆肥化利用进行了研究。结果表明,烤烟茎秆＋鸡粪（处理A）混合堆肥处理的堆温保持在50℃以上的时间为10d,而烤烟茎秆＋碳酸氢铵（处理B）处理的仅为2d。堆肥30d时,处理A的碳素含量基本趋于稳定,C／N为15．8;处理B的碳素含量仍不稳定,C／N为23．5;处理A的铵态氮与硝态氮的比值为0．43,处理B的达0．60。堆肥20d时,处理A堆料浸出液浸种后的种子发芽指数比处理B的高15个百分点,差异达极显著水平。堆肥50d时,两处理的种子发芽指数差异不明显,种子发芽率均达到100％。烤烟茎秆与鸡粪堆肥成品的有机质和总养分（N、P2O5、K2O）含量、重金属（As,Hg,Ph,Cd,Cr）含量控制标准等完全达到有机肥质量的要求。     

酒糟等农业废弃物的堆肥化及水稻育秧基质研发

本试验旨在以农业有机废弃物酒糟为主要原料,制成高效水稻育秧基质。首先,以酒糟配合小麦秸秆、菇渣进行发酵腐熟试验,得到腐熟基质原料。然后,以蛭石、珍珠岩为辅料制成不同配比的基质进行水稻育秧试验,筛选高效水稻育秧基质。结果表明,通过堆肥发酵得到的腐熟堆肥,可作为水稻育秧基质的原料,以(酒糟+秸秆)堆肥60%+蛭石30%+珍珠岩10%(T6)处理的综合效果最好,其在水稻幼苗的株高,全氮、磷、钾含量,根系活力等方面显著优于市售商品基质(T8)处理,分别比T8处理增加13.94%、12.68%、24.62%、5.77%、15.78%,是较理想的水稻育秧基质。     

添加菌糠对鸡粪-烟末堆肥腐熟度及污染气体排放的影响

为探索鸡粪-烟末混合堆肥体系合适的菌糠投入量,减轻堆肥过程中污染气体的排放,通过35 d的堆肥试验,设置3个菌糠投入量[0(CK)、5%、10%],研究鸡粪-烟末堆肥条件下添加菌糠对堆肥腐熟度和污染气体排放的影响。结果表明,堆肥处理堆体温度均能在55℃持续8 d以上,达无害化标准。与CK相比,添加5%、10%菌糠处理堆肥产品对作物生长无毒害作用,腐熟度得到有效改善,但均未达到腐熟标准;添加5%菌糠处理总有机碳(TOC)损失降低了2.39个百分点,总氮(TN)损失降低了8.92个百分点;添加10%菌糠处理TOC损失增加了0.27个百分点,但TN损失降低了11.89个百分点。综合考虑堆肥腐熟度、碳氮损失和环境效应,添加菌糠作为膨松剂能够提升堆肥腐熟度并减少污染气体排放,更有利于农业废弃物肥料化的可持续发展。     

秸秆对猪粪静态兼性堆肥无害化和腐熟度的影响

为促进猪粪静态兼性堆肥产品无害化和腐熟,通过添加玉米秸秆调控堆体物理结构特性和碳氮比,采用传统自然发酵方式进行为期90d的静态兼性堆肥试验,分别设置纯猪粪处理(P)和秸秆调控处理(PC)研究静态兼性堆肥过程腐熟度指标、粪大肠菌群以及微生物群落结构演变特征。结果表明,秸秆调控增加了堆体孔隙率(提高19.41%),促进氧气向堆体内部扩散,增强了好氧微生物对有机质的降解,降低NH₄⁺-N,可溶性有机氮(dissolved total nitrogen, DTN)等植物毒性物质含量,提升了堆肥腐熟度,两组处理堆肥产品种子发芽指数分别为40.84%(P)和114.60%(PC)。静态兼性堆肥经过30～40 d自然发酵后,粪大肠菌群数量达到卫生安全标准,堆体温度、NH₄⁺-N和有机酸含量均会影响粪大肠杆菌的活性。堆体中微生物以厚壁菌门、放线菌门、变形菌门等与木质纤维素降解相关的菌门为优势菌门,堆体自上而下由好氧菌属演替为厌氧菌属,并形成好氧、兼性、厌氧的微生物分层。秸秆调控增加了堆体的好氧区域,促进和提高了猪粪...     

碳氮比对鸡粪堆肥腐熟度和臭气排放的影响

为确定鸡粪堆肥最优碳氮比（C/N比）,该研究以新鲜鸡粪为堆肥原料,添加玉米秸秆调节初始C/N比为14、18和22进行好氧堆肥,研究不同C/N比对鸡粪堆肥腐熟度和臭气排放（NH3和H2S）的影响。结果表明：C/N比为14的处理堆肥产品未腐熟,C/N比为18和22的处理均达到腐熟。C/N比为18的处理NH3累积排放量和总氮（TN）损失率最高;C/N比为18～22时,C/N比越高,NH3累积排放量和TN损失率越低。C/N比为14的处理H2S累积排放量和总硫（TS）损失率最高;C/N比为18和22的两个处理,H2S累积排放量显著降低,且无显著差异。此外,C/N比为18处理的微生物群落多样性在整个堆肥过程中显著高于C/N比为14和22处理。堆肥的理化指标、臭气排放与微生物群落之间的相关性分析表明,高温、高pH和缺氧环境会增加Firmicutes丰度,进而促进NH3和H2S的排放,相反地,低温、低pH和氧气充足的环境更有利于Actinobacteria增殖,有利于减少NH3和H2S的排放。综合考虑堆肥产品腐熟度和臭气减排效果,建议低C/N比鸡粪堆肥的初始C/N比为18～22。当秸秆资源不足时,建议初始C/N比为18;秸秆资源充足时,建议初始C/N比为22。     

不同C/N下鸡粪麦秸高温堆肥腐熟过程研究

用鸡粪与小麦秸秆为堆肥原料进行高温好氧堆肥试验,研究添加鸡粪对小麦秸秆高温好氧堆肥过程中堆体温度、pH值、碳氮比和养分等理化指标的影响,寻求鸡粪与小麦秸秆高温堆肥的最佳配比,为农作物秸秆快速资源化利用提供科学依据和技术指导。结果表明,鸡粪与小麦秸秆在C/N=25时堆体达到的温度最高,为62℃,达到最高温度所需的时间最短,为2 d。堆肥过程中各处理pH值变化基本一致,都是先上升后下降的过程。堆肥结束时A2处理C/N=14.4,NH4＋-N含量比最高时降低了76.2%,腐殖质比初始增加了50.2%,胡敏酸相对于最低点升高了160%,富里酸与堆肥前相比降低57.1%。堆肥结束时,全氮含量除A1处理有所降低外,其余处理均有所增加。各处理堆肥全磷、全钾、速效磷和速效钾含量在堆肥结束时比堆肥初始均有所增加。综合判断,鸡粪与小麦秸秆C/N=25进行堆肥较为适宜。     

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。     

稻壳-鸡粪好氧高温堆肥体系中磷石膏消纳能力的研究

为探究堆肥体系中磷石膏的消纳能力,增加磷石膏资源化利用强度,该研究以稻壳作为主要原料,以鸡粪为辅料,添加基于堆肥有机物料(干质量)的0、10%、20%、30%和40%磷石膏(CK、P10、P20、P30和P40)作为堆肥调理剂,研究其对高温堆肥过程中堆肥的物理、化学、生物指标以及堆肥腐熟后堆料品质性状的影响,从肥料化的角度,探究稻壳-鸡粪堆肥体系中磷石膏的消纳能力。结果表明,相比于CK而言,磷石膏添加量在10%~30%明显促进了堆料温度的快速上升和高温时间,增加堆肥的发酵强度。当磷石膏的添加量超过20%以后,随着磷石膏添加量的增加,堆肥持续高温期的时间有明显减少。添加40%磷石膏处理稀释效应太明显,堆肥结束以后,堆肥的总有机碳的绝对含量较低,导致堆肥产物的有机质含量(34.3%)不达标。添加磷石膏可以提高堆体的种子发芽指数,到堆肥结束时,CK、P10、P20、P30和P40的种子发芽指数分别为65.43%、86.54%、97.52%、81.35%和71.40%。但P40处理到堆肥结束时,水溶性铵态氮含量还高达528.2 mg/kg。与CK处理相比,P10、P20和P30处理的养分含量增加显著,且均符合NY525-2012标准要求。各处理重金属含量均未超过NY525-2012标准的要求,但磷石膏的添加仍有增加堆肥重金属的风险。综合添加磷石膏对堆肥腐熟度的影响和堆肥品质的影响来看,在稻壳为主要原料的堆肥体系中,添加有机物料干质量的30%的磷石膏,是本堆肥体系磷石膏最大的消纳量。     

施肥对灌漠土作物产量、土壤肥力与重金属含量的影响

有机物还田是提升土壤肥力的主要措施,但也存在造成土壤金属污染的潜在风险。为查明不同有机物还田对土壤质量及作物产量的影响,本文通过长期定位试验,研究了无肥对照、常规施化肥(氮磷配施)以及70%常规化肥与牛粪、沼渣、污泥、鸡粪、菌渣和猪粪配施对土壤理化性状、有机碳和氮的固存率、氮磷钾活化系数、作物产量及重金属含量的影响。结果表明:牛粪、沼渣、污泥、菌渣、鸡粪和猪粪与70%化肥配施虽作物产量与常规施化肥相似,但6种有机物处理土壤有机质、全氮和碱解氮含量都较常规施化肥处理显著增加,污泥、鸡粪和猪粪处理土壤全磷与速效磷含量较常规施化肥处理显著增加,而且牛粪、沼渣、鸡粪和猪粪处理的速效钾、土壤磷活化系数和土壤钾活化系数较常规施化肥处理也显著提升。牛粪、沼渣、污泥、菌渣、鸡粪和猪粪处理土壤有机碳固存率为36.42%～71.61%,较常规施化肥处理都显著提高;而其氮固存率为6.47%～49.44%,仅有菌渣处理与常规施化肥处理差异不显著,而其他处理较常规施化肥处理显著增加。长期施鸡粪和菌渣处理的土壤铜含量较常规施化肥处理显著增加,增加量分别为4.17mg·kg~(-1)和14.2mg·kg~(-1);而污泥、鸡粪和菌渣处理的土壤锌含量较常规施化肥处理显著增加,增加量分别为13.53 mg·kg~(-1)、22.60 mg·kg~(-1)和49.73mg·kg~(-1)。综上,等有机质(4 500kg×hm~(-2))的牛粪、沼渣、污泥、菌渣、鸡粪和猪粪可替代30%氮磷肥,作物产量不受影响;不同有机物培肥土壤效果为污泥、鸡粪和猪粪优于牛粪和沼渣,而沼渣的培肥效果略差。为保证土壤环境质量稳定不恶化,种植小麦时有机物铜和锌的年携入量应分别低于53.01g×hm~(-2)和221.30 g×hm~(-2),而种植玉米时应分别低于153.40 g×hm~(-2)和347.04 g×hm~(-2)。     

不同填充料对甘蔗渣堆肥腐熟进程的影响

以鸡粪、羊粪、牛粪、稻草秆为填充料研究其对甘蔗渣堆肥腐熟进程中pH、有机质含量、全氮含量、电导率等指标的影响。结果表明,以牛粪和羊粪为填充料的处理能够加快甘蔗渣的腐熟进程,以鸡粪为填充料的处理效果次之,以稻草秆为填充料的效果较差。