条垛堆肥 -蚯蚓堆肥联合处理对堆肥产品性状的影响

蚯蚓粪逐渐成为一种优质的有机肥,然而蚯蚓处理对有机肥属性影响的机制和过程并不清楚。本文选用Rw发酵菌对牛粪和蘑菇渣先进行高温好氧堆肥预处理,然后接种蚯蚓,监测了蚯蚓处理前后堆肥中关键质量属性的变化。结果表明:联合堆肥温度、NH4+-N含量、NH4+-N/NO3--N、T值、pH值、EC值、种子发芽指数均符合堆肥腐熟要求。联合堆肥显著提高了全磷含量、NO3--N含量(P0.05),增幅分别达到16.8%、1 286.1%;显著降低了有机质含量、全钾含量、pH值、EC值(P0.05),分别降低35.9%、77.4%、12.6%、56.1%;但未显著降低NH4+-N含量、全氮含量;显著提高了堆肥的品质,如T值从0.64降低到0.58,种子发芽指数从82.6%提高到90.6%(P0.05)。     

不同体积堆肥装置下的鸡粪堆肥效果研究

该文以鸡粪和锯末为原料,采用自行设计的有效容积为18、24、30和42 L的堆肥装置进行好氧堆肥试验,通过研究高温发酵期间(堆肥前期12 d)堆肥物料的温度、全碳、C/N、水溶性碳和微生物变化,以了解不同有效容积堆肥装置的实际堆肥效果,确定堆肥装置的有效体积。结果表明,随着堆肥体积的增大,堆体持续高温的时间加长;堆肥体积在30 L以上的两个处理的腐熟进程快于30 L以下的两处理;细菌的数量在整个堆肥过程中的变化趋势是先下降后上升,真菌在高温期迅速下降,在高温期,30 L以上两个处理放线菌数量明显较18和24 L处理多。在无外加热设备的情形下,堆肥装置的有效体积应该为30 L以上。     

堆肥在土壤改良中的研究进展

堆肥是目前广泛应用且能有效地处理城市生活垃圾和污泥的方法之一,堆肥技术已是近年来国内外较为广泛关注的热点。本文在对堆肥处理原理及其发展历史进行简要回顾的基础上,对堆肥产物作为土壤改良剂的研究应用方面进行了较为全面的分析和评述,并提出了目前存在的问题和相应的解决方法。     

堆肥提取液的高效利用研究进展

堆肥提取液是腐熟的有机物料经水浸提后得到的一种高效的液体肥料,是一种农畜废弃物再利用的良好产物,不仅对植物有很好的生物防治效果,而且能大大降低环境污染和食品安全风险。首先介绍了堆肥提取液的成分与基本性质,之后从防治植物病虫害、促进植物生长和提高产量、改善土壤性状3个方面论述了堆肥提取液的高效利用,最后指出了堆肥提取液在应用中存在的问题,并对今后的发展进行了展望。     

不同体积堆肥装置下的鸡粪堆肥效果研究(简报)

该文以鸡粪和锯末为原料,采用自行设计的有效容积为18、24、30和42 L的堆肥装置进行好氧堆肥试验,通过研究高温发酵期间（堆肥前期12 d）堆肥物料的温度、全碳、C/N、水溶性碳和微生物变化,以了解不同有效容积堆肥装置的实际堆肥效果,确定堆肥装置的有效体积。结果表明,随着堆肥体积的增大,堆体持续高温的时间加长;堆肥体积在30 L以上的两个处理的腐熟进程快于30 L以下的两处理;细菌的数量在整个堆肥过程中的变化趋势是先下降后上升,真菌在高温期迅速下降,在高温期,30 L以上两个处理放线菌数量明显较18和24 L处理多。在无外加热设备的情形下,堆肥装置的有效体积应该为30 L以上。     

生物强化技术在污泥堆肥处理中的效果

为了探究生物强化技术在污泥堆肥处理中的优势,以接种量分别为0.2%和0.4%的复合生物菌剂研究对污泥堆肥的作用效果,分析了温度、有机质含量、铵态氮、硝态氮、重金属含量、蛔虫卵死亡率和种子发芽指数(GI)的动态变化,结果表明:接种复合生物菌剂处理较对照组(CK)对堆肥指标有一定的影响,能够提高堆体升温速率及延长高温持续时间、加速有机质的降解、促进铵态氮与硝态氮的转化、降低重金属含量、提高蛔虫卵死亡率、提高种子发芽指数,其中复合生物菌剂接种量为0.4%时作用效果较为明显,有利于污泥堆肥。     

堆肥用微生物及其效果研究进展

通过查阅国内外有关堆肥常用微生物及其效果的文献资料,初步总结了不同原料堆肥常用的微生物菌剂以及作用效果,发现目前秸秆堆肥中常用的添加菌剂有纤维素分解菌、白腐菌以及链霉菌等;粪便堆肥中主要添加芽孢杆菌、假单胞菌、霉菌等;动物尸体堆肥中主要添加芽孢杆菌;城市生活垃圾以及其他原料的堆肥中由于原料种类复杂,所用的菌剂也比较复杂,如纤维素分解菌、芽孢杆菌、霉菌、固氮菌等;也有大量的研究采用商业复合菌剂运用于堆肥中,如群林发酵剂(主要由功能菌、丝状真菌、营养体复合而成)、RW酵素剂(主要由真菌、细菌、丝状菌、酵母菌等多种菌株及相关酶复配而成)、VT菌剂系列(富含纤维素分解菌、固氮菌等)等。添加微生物菌剂对提升堆肥质量的效果明显:能有效促进有机物的降解进而促进堆体升温,延长堆肥高温时间,减少堆肥所用时间,促进腐殖质形成;能减少堆肥植物毒性,提高堆肥种子发芽率;能改善堆体的微生物结构及多样性;施肥后,对土壤质量改良效果明显等。     

立式筒仓反应器堆肥技术工艺优化研究

反应器堆肥技术作为一种新型快速堆肥方式逐渐被人们所认可，该技术包括反应器堆肥处理和陈化两个阶段，但反应器堆肥时长和通气方式等工艺参数对堆肥全过程的影响尚不清楚。因此，本研究立足生产中的实际问题，利用12 m³立式堆肥反应器，开展了反应器堆肥工艺优化调控试验，以鸡粪和锯末为原料，分别研究了连续供气和间歇供气（风机开3 min，关7 min）两种供气方式下，反应器处理周期对堆肥有机质降解率、产品含水率、氮素损失和运行成本的影响。研究结果表明：反应器堆肥10 d比2 d的处理物料有机质降解率分别增加60.7%（间歇）和66.2%（连续），产品含水率分别降低41.2%（间歇）和40.7%（连续）。反应器堆肥阶段是物料降解的主要阶段，利用反应器堆肥的时长越长，堆肥产品生产时间越短；但运行成本的增加也对反应器堆肥时长造成了限制，同时增加反应器堆肥时长也会增加堆肥物料的氮素损失，其中连续供气反应器堆肥10 d比2 d氮素损失增加17.5%。连续供气方式可提高堆肥效率，较间歇供气处理堆肥周期平均缩短32.1%，产品全氮含量平均提高7.4%，虽然反应器堆肥阶段每日能耗较间歇供气高20.2%，但堆肥周期的缩短使全程连续供气平均运行成本降低16.5%。其中，连续供气下反应器中处理6 d、8 d和10 d，堆肥产品理化性质无显著差异。综合考虑堆肥效率、产品和经济，本试验建议选择“连续供气方式+反应器内堆肥8 d”处理，既可提高反应器堆肥处理效率，在实际生产中又具有较高的经济效益潜力。     

条垛堆肥 -袋装堆肥联合处理过程中肥料性状的变化规律

条垛堆肥 -袋装堆肥联合处理可以节省厂房和占地,并免去后期翻抛设备、运行和维护费用,同时大幅度提高养殖场的粪便无害化效率,然而袋装堆肥对肥料属性的影响却不明确。本文选用人元发酵菌对牛粪和蘑菇渣先进行高温好氧堆肥处理(体积比 2︰1),待堆体经过高温期后(温度降到 50℃以下)进行袋装堆肥,待堆体温度最终与环境温度一致后,对各处理堆肥进行理化性质分析。结果表明:联合堆肥温度、NH 4+-N含-量、NH4+-N/ NO3 -N、T值、pH值、EC值、种子发芽指数均符合堆肥腐熟要求。联合堆肥显著提高了全磷含-量、全钾含量、NO 3 -N含量、EC值( P<0.05),增幅分别达到12.2%、20.0%、2177.8%、108.3%;而有机质含量、pH值显著降低( P<0.05),分别降低33.4%、6.3%;另外,联合堆肥降低了全氮含量,降幅达到 16.2%(P>0.05)。     

堆肥过程中的微生物研究进展

堆肥是由群落结构演替非常迅速的多个微生物群体共同作用而实现固体废物资源化、无害化的动态过程.本文在综合国内外文献资料的基础上,结合本实验室的研究工作,从堆肥过程中微生物群落的演替、有机物降解菌的选育应用、变性梯度凝胶电泳(DGGE)在堆肥微生物研究中的应用等方面介绍了现代堆肥过程中微生物研究的进展及存在问题,并且指出堆肥过程中微生物菌系组成变化复杂和实验手段有限是限制本研究的主要因素,今后应重视利用分子生物学方法进行微生物的研究工作,并根据微生物之间的协同关系有目的地构建降解多种有机废弃物的高效稳定复合菌系,以适应复杂的堆肥环境.     

太赫兹技术及其在农业领域的应用研究进展

太赫兹波在电磁波谱中位于中红外波与微波之间,具有探测分子间或分子内部弱相互作用的独特性质,是当前研究的热点之一。近年来,随着太赫兹波产生和探测技术的快速发展,太赫兹光谱及成像技术在多个领域正逐步从实验室研究转向实际应用,包括安全成像检测、航空航天、爆炸物分子检测等,同时农业领域专家学者也积极开展了太赫兹技术的农业应用研究,取得了较好的研究进展。该文从太赫兹光谱简介、产生探测原理、样品制备及数据处理出发,系统地介绍了待测样品理化信息的太赫兹数据获取方法,然后结合太赫兹技术特性,聚焦农业领域,探讨了太赫兹光谱和成像技术在该领域中的应用研究进展及有待解决的问题,具体包括农业生物大分子检测、农产品质量安全检测、植物生理检测和环境监测等多个方面,进而揭示太赫兹技术这一新兴科技在农业领域的研究潜力和应用前景。     

马铃薯硒营养强化技术研究进展

硒是人体必需的微量元素,马铃薯是世界上第4大主粮作物,施用硒肥是生产富硒马铃薯的主要途径。本文介绍了马铃薯硒营养强化技术研究进展,阐述了硒在马铃薯植株内的一般累积分布规律,硒肥对马铃薯生长发育、产量和品质的影响;介绍了马铃薯生长过程中硒营养强化的生理遗传机制等内容;总结了近年来马铃薯富硒栽培技术和新型肥料研发情况;指出绿色环保、低廉高效的生物有机硒肥、缓释硒肥将是未来的发展方向。     

高光谱技术在农业遥感中的应用研究进展

高光谱技术的研究与应用是农业遥感领域重要前沿课题之一.该文回顾了高光谱技术在国内外农业遥感中的应用研究进展,概括和总结了作物叶片光谱特征、作物分类与识别、作物生态物理参数反演与提取、作物养分诊断与监测、作物长势监测与产量预测、农业遥感信息模型以及农业灾害监测7个主要研究方面.在此基础上,笔者指出了高光谱技术在农业遥感中尚需解决的关键问题,并提出了可能的解决途径.最后对高光谱技术在农业遥感中的应用前景作出了总结和展望.     

中国规模生猪养殖的绿色技术进步偏向

近年来中国生猪养殖面临粮食价格驱动的饲料成本上升、劳动力成本上升以及规模化经营趋势下粪污处理等现实挑战。中国生猪产业能否克服上述问题,实现可持续发展呢?理论上,有偏技术进步在优化资源配置、提升生猪养殖效率、促进规模生产和污染减排方面大有可观。本文基于2007—2017年中国小、中、大3种规模生猪养殖成本收益数据,计算考虑5种非合意产出的生猪养殖的投入偏向型技术进步指数;针对各区域生猪养殖可持续发展面临的现实问题和环境规制目标,划分多个中观地理单元;在此基础上,探讨技术进步所倚重的要素是否与区域资源禀赋相协调,进一步为各区域诱致生猪养殖技术进步方向和优化规模生产路径提供支持性证据。研究结果表明, 1)不同规模生猪养殖均存在投入偏向型技术进步,且偏向型技术进步能够在中性技术进步的基础上促进绿色全要素生产率的提高; 2)小、中、大3种规模生猪养殖的绿色技术进步的要素投入偏向呈现节约劳动力而使用精饲料趋势; 3)大规模生猪养殖技术进步偏向性最高,对生猪养殖的绿色全要素生产率增长所发挥的正面作用最强。本文认为生猪养殖技术进步要素偏向主要由区域资源禀赋所决定,各区域应当基于其资源禀赋和环境规制目标诱致技术变迁。     

二氧化锰对微好氧堆肥腐熟、温室气体及臭气排放的影响

为探究锰矿物添加对微好氧堆肥过程腐熟、温室气体和臭气排放的影响,以由厨余垃圾、水稻秸秆、羊粪和尾菜组成的多元混合物料堆肥为研究对象,共设3个处理,采用间歇通风方式,将通风速率为0.14 L/（kg·min）设置为好氧堆肥对照（CK）,速率为0.06 L/（kg·min）为微好氧处理（T1）,添加二氧化锰（MnO₂）的微好氧处理为T2。结果表明：多元废弃物好氧或微好氧堆肥在堆制70 d后均能腐熟,但T2处理腐熟度显著高于T1。微好氧处理T1、T2减少了26.47%～30.29%的NH₃和33.19%～38.60%的N₂O的排放,总温室效应减少了29.26%～31.38%。臭气的排放集中在前14 d,T1、T2处理的H₂S和VOCs的释放量显著增加了320.35%～501.04%和39.82%～53.63%。因此,微好氧堆肥可达到减排目的,但却加剧臭气的排放;MnO₂可提高促进堆肥腐熟,降低温室气体和臭气的排放。     

规模化肉牛场粪污收集与堆肥处理工艺设计

针对规模化肉牛场粪污的收集与处理问题,以干清粪工艺为研究对象,总结归纳了规模化肉牛场粪污收集量的计算公式,并以1万头肉牛养殖场为例计算了粪污的产生和收集量,在此基础上选取了堆肥技术处理牛粪,进行了牛粪堆肥处理工艺设计。结果表明:干清粪工艺下规模化肉牛场粪污收集量可由公式直接算出,粪污收集率系数为0.83。养殖规模为1万头的肉牛养殖场,每天的粪尿收集量为150 t,含水率为82%。日处理210 t原料(牛粪150 t+辅料60 t,含水率60%),可产生含水率35%的堆肥产品93.04 t;堆肥项目主要土建工程占地面积为17 738 m2,采用连续动态好氧堆肥处理工艺和配套设备后,实现了整个系统的自动化运行。     

一种新型处理农村生活垃圾装置的研制及工艺试验

在农村生活垃圾产生量和污染程度日益增加,而填埋场地选址困难的情况下,为了探索有机生活垃圾的出路,本文研究了一种新型一体化处理生活垃圾的装置及工艺,以广州市番禺区猛涌村生活垃圾为研究对象,进行了2个月的中试试验。研制的堆肥装置分4个小仓,每个小仓容纳垃圾1.56 m3,总容积6.24m3,抽风机功率为1.1kw•h-1,抽风时间为每隔2h一次,每天10次,每次30分钟,总时间为6h,能耗低。通过12天高温发酵,12天后熟化,12天最终熟化的堆肥方式,温度能达到60℃至少5天以上,出仓时减容率约为40%,整个处理过程无二次污染,结果表明该装置及工艺可以用来处理农村生活垃圾,环保效应好,充分做到垃圾减量化、无害化和资源化。     

Evolution and qualitative modifications of humin-like matter during high rate composting of pig faeces amended with wheat straw

During a 4-week period of composting of wheat straw-amended pig faeces, humin (HU)- and core-HU-like matter were isolated by NaOH-Na₄P₂O₇ treatment of the compost bed, respectively, without and with previous extraction by organic solvent and by H₂SO₄. The changes in the content and elemental composition of both fractions in the compost bed were monitored. Evidence of the compositional changes was also obtained by NMR spectroscopy and by pyrolysis-GC / MS studies. The results indicated that core-HU-like matter was mainly aromatic, while HU contained both core-HU-like and other types of easily degradable organic matter. Correlation of the data found in this study with data from previous studies on humic acid (HA)- and core-HA-like matter in the same composting process indicated that in the time range from 2 to 4 weeks, the weight loss of the core-HU-like matter amounted to 788 g, whereas the weight of total core-HA-like matter increased by 87 g. In spite of the high weight loss, the NMR and pyrolysis-GC / MS spectra failed to reveal significant changes in the chemical nature of the core-HU-like residue. However, the chemical composition of the core-HA-like matter changed significantly and tended to become similar to that of the core-HU-like matter when the composting time increased. The data suggest that, during composting, core-HU-like matter undergoes both conversion to new core-HA-like soluble matter and biodegradation to volatile products.