低蛋白饲喂技术对猪粪好氧堆肥腐熟度的影响

  【目的】  猪粪由于产生量大、碳氮比低、水分含量高等导致储存处理难度较大,好氧堆肥处理猪粪因原料所提供微生物活动环境较差,导致堆肥效率低下。低蛋白饲喂技术在不影响猪生长发育的同时降低了饲料中的氮投入,可以显著改变猪粪的养分组成。本研究通过多种有机肥腐熟指标判定,分析低蛋白含量日粮饲喂的猪粪通过不同堆肥方式是否可快速有效地达到腐熟,并符合安全施用标准。  【方法】  动物试验选取初始体重为60 kg的去势公猪72头,分高、低蛋白饲喂两个处理,每个处理6次重复,每个重复6头猪。试验饲料均适应喂养7天后,开始收集粪便,收粪期为60天。堆肥试验共设4个处理,分别是高蛋白饲喂静态堆肥 (MH)、低蛋白饲喂静态堆肥 (ML)、高蛋白饲喂好氧堆肥 (CH)、低蛋白饲喂好氧堆肥 (CL),堆肥周期为14天。监测了堆肥过程中堆体温度和碳、氮含量等指标,并测定堆肥处理的小白菜种子发芽指数 (GI)。  【结果】  以堆肥过程中高温持续时间、堆肥NH₄+-N含量、T值 (堆肥结束C/N与堆肥初始C/N的比值) 和GI (小白菜种子发芽指数) 4项为腐熟判断指标,在14天堆肥周期内,高蛋白饲喂产生的猪粪在静态堆肥情况下 (MH),高温持续时间为0天,NH₄+-N含量为0.43 g/kg、T值为0.91、GI指数为0,未能达到腐熟标准;高蛋白饲喂产生的猪粪堆肥在好氧堆肥条件下 (CH),高温持续时间为5天,NH₄+-N含量为0.33 g/kg、T值为0.70、GI指数为0.31,T值和GI值均未能达到腐熟标准;低蛋白饲喂产生的猪粪,在静态堆肥中 (ML) 高温持续时间为0 天,NH₄+-N含量为0.54 g/kg、T值为0.81、GI指数为0.25,均未能达到腐熟标准;而在好氧堆肥 (CL) 中,高温持续时间为6天,NH₄+-N含量0.14 g/kg、T值为0.57、GI指数为0.96,均达到腐熟标准。  【结论】  高蛋白饲养产生的猪粪在静态和好样发酵条件下堆放14天,都不能完全腐熟。低蛋白饲喂产生的猪粪在静态堆放条件下,堆肥14天也不能达到腐熟标准。而低蛋白饲养产生的猪粪在好样条件下,可以在堆放14天时达到腐熟,因为低蛋白饲喂技术使猪粪碳氮比提高了约15%,高温发酵时长延长了40%,极大提高了猪粪短时间内的腐熟程度。因此,在循环农业中,通过上游低蛋白饲喂技术可促进下游猪粪的快速处理和循环利用。     

添加苹果渣对猪粪好氧堆肥理化性状的影响

用猪粪等原料作堆肥底物,并分别添加质量分数为0%、5%、10%、20%的苹果渣以及1%的柠檬酸作添加剂,记作CK、AP1、AP2、AP3、N。采用自行设计的强制通风静态垛堆肥反应器,进行为期30 d的好氧混合堆肥。根据苹果渣与猪粪混合堆肥过程中各养分变化来研究苹果渣对堆肥效果的影响及其保氮效果,为猪粪有机肥的规模化生产提供理论支持,实现农业资源的可持续化。结果表明:各试验堆肥均达到无害化和腐熟化的要求;各处理全P和全K含量总体呈上升趋势,但添加20%的果渣处理不利于P含量的积累;苹果渣中的果酸可以降低堆肥的pH值,从而减少NH_4~+-N向氨气的转化,降低氮素损耗起到保氮效果;添加10%的苹果渣处理的全氮含量最高,保氮效果最好,添加5%的苹果渣处理对NH_4~+-N的积累最好;苹果渣作为猪粪好氧堆肥调理剂可以提高堆肥效果,实现农业资源的可持续化。     

猪粪好氧堆肥条件的研究

本试验研究了在不同的调理剂、通气方式、碳氮比和添加剂等条件下猪粪堆肥的腐熟进程。结果表明：稻草比稻壳更有利于猪粪的堆肥腐熟;机械通风同人工翻堆相比,各项指标无显著差异(P＜0.05),而堆制结束后物理性状要比人工翻堆试验组差;高C/N有利于堆肥的升温及腐殖化过程,对堆肥进程无影响,但稻草加入量大会增加堆肥的成本;除臭剂及菌剂的加入对堆肥的大多数化学性状影响不大,但可明显改善堆肥腐熟后的物理性状并减少臭味。除稻壳试验组外,其它各组在第五周即可达到腐熟的要求。     

我国猪粪中四环素类抗生素残留及好氧堆肥消减研究进展

我国是世界生猪养殖第一大国,四环素类抗生素在生猪养殖中普遍使用,其中大量以原体或代谢物形式排出体外,对生态环境和人体健康产生极大风险.通过梳理国内相关研究结果,综述了猪粪中四环素类抗生素残留水平及其对土壤和作物的污染风险,分析了好氧堆肥技术对猪粪中四环素类抗生素的消减效率及其影响因素,提出了未来需要重点研究的方向.结果...     

秸秆过滤猪场废水及滤料与猪粪好氧堆肥研究

秸秆具有较大的比表面积,对猪场废水中悬浮固体及氮素等养分具有较好的截留及吸附特性,有助于猪场废水后续资源化利用,但过滤后秸秆滤料的高效再利用又成为新的研究热点。该研究利用玉米秸秆过滤猪场废水,研究过滤后的秸秆滤料与猪粪好氧堆肥效果,堆肥过程中碳、氮转化及有害气体的排放规律。结果表明：玉米秸秆过滤猪场废水最优工艺条件为：滤层容重为0.15 g/cm3,过滤管径为9 cm,装填高度为40 cm,此条件下猪场废水总氮（Total Nitrogen,TN）、总悬浮固体和化学需氧量的去除率分别为22.80%、51.60%和76.81%。在初始C/N、环境温度、含水率、通风速率分别为20～35、22.32～32.05 ℃、65%、0.2 m3/h条件下,初始C/N越高,堆肥效果越好,堆体总有机碳（Total Organic Carbon,TOC）损失越大,而TN损失越小,有害气体排放主要集中在堆肥前期;初始C/N为35时,最高堆体温度达65.96 ℃,高温期（>50 ℃）可维持21 d,其中60 ℃高温长达12 d,种子发芽指数和TOC、TN损失率分别为81.03%、57.73%和10.08%,虽然CH4、CO2排放有所增加,但NH3、N2O排放和氮素损失显著降低（P<0.05）,CH4、CO2、N2O 3种温室气体的温室效应影响潜值为137.53 kg/t（以CO2为当量）。研究为秸秆滤料和猪粪的资源化利用及其好氧堆肥过程有害气体的减排提供基础依据。     

不同通风量对猪粪好氧堆肥效果的影响

该文以玉米秸和稻壳混合作为调理剂进行猪粪好氧堆肥,研究不同通风量对堆肥效果的影响。试验设3个处理,通风量分别为0.5、0.3和0m3/min,通风时间根据堆体温度调整,测定了堆体温度和堆料水分、pH值、有机质含量、总氮含量和C/N。结果表明,通风能有效保证堆料升温和高温期的维持,而且能够抑制堆肥过程中堆料pH值的上升,有利于有机质的降解和C/N的降低,通风量为0.3m3/min时,综合效果较理想。结果提示,以玉米秸和稻壳混合作为调理剂,初始C/N为30︰1,含水率为62%左右时,适当通风能够满足猪粪腐熟的需要。     

不同调理剂对猪粪好氧堆肥效果的影响

分别以木屑、药渣、菇渣、砻糠灰作为猪粪堆肥的调理剂,研究其在堆肥过程中温度、含水率、pH、EC和主要营养元素N、P、K的动态变化。结果表明,在整个堆制过程中,4个处理的堆温变化明显呈现出升温期、高温期和降温期3个阶段,其中,木屑处理堆体升温最快,且高温持续时间最长,砻糠灰处理高温持续时间最短;与初始值相比,堆肥后每个处理pH均有所上升,其中菇渣处理上升幅度最大,达0.9个单位;堆制过程中,4个处理有机质总体呈现下降的规律;堆肥后药渣处理的TN和TP含量最高;堆肥后砻糠灰处理的TK含量最高;堆肥后4个处理的pH和EC值都在腐熟堆肥的适宜范围之内,从N+P2O5+K2O总养分和保氮角度来看,应选药渣作调理剂,从提高堆肥TK含量来看,应选砻糠灰作调理剂。     

堆肥工艺和填充料对猪粪堆肥的影响研究

采用猪粪为原料，进行了不同工艺和不同填充料的堆肥试验。结果表明，改进工艺能有效去除臭味并明显缩短发酵时间；新鲜猪粪中加入锯末、干粪及菇渣作为填充料，调节初始物料含水率至65％左右，并接入合适的微生物菌剂有利于猪粪发酵腐熟；干粪和菇渣作为填充料具有相似的效果，干粪容易获得，并且处理氮的转化率更高。     

过磷酸钙用量对猪粪堆肥过程及磷形态变化的影响

【目的】过磷酸钙作为常用的畜禽粪便堆肥添加剂,具有减少氮素损失率并提高氮、磷养分含量等优点,但其对磷的有效性和形态的影响有待深入探讨。通过试验研究不同过磷酸钙添加量对猪粪锯末好氧堆肥过程的影响及堆肥中不同形态磷含量和形态之间的相互转化规律,以期为畜禽粪便堆肥中磷素的转化及合理施用提供科学依据。【方法】将猪粪和锯末以质量比（鲜重）4:1的比例混合,然后按照猪粪和锯末干物质量的5%、10%、15%添加过磷酸钙,以不添加过磷酸钙作为对照（CK）,进行42 d好氧堆肥,监测堆肥温度、含水率、pH、全氮、有机碳、全磷、有效磷、有机磷等指标。【结果】与CK相比,添加适量过磷酸钙可以显著提高堆肥的温度,增加高温持续期2~10 d;提高堆肥物料的持水能力,加快有机碳降解。添加5%~15%的过磷酸钙可以显著降低堆肥初始pH值0.33~0.68个单位,有效抑制堆肥过程中铵态氮的挥发损失,CK、5%、10%和15%的处理在堆肥结束时的氮素损失率分别为29.4%、26.6%、18.5%和8.0%,全氮和全磷含量分别较堆肥初增加17.3~34.2%和37.0%~123.1%。CK有效磷含量随堆肥时间不断上升,第42 d较堆肥初增加73.0%,而添加过磷酸钙5%、10%和15%的处理有效磷含量显著降低,分别较堆肥初减少了4.0%、23.2%和41.8%。随着堆肥的进行,各处理中有效磷占全磷的比例均不断下降,表明堆肥过程降低了磷的有效性。堆肥前期以有机磷的矿化为主,后期以有机磷的合成为主,第42 d有机磷占全磷的比例CK最高（22.1%）,添加5%、10%和15%过磷酸钙的处理分别为15.4%、11.0%和8.7%。【结论】猪粪堆肥中添加过磷酸钙,可以有效减少氮素损失,加快有机物料降解,以10%的添加量效果最佳;堆肥过程降低了磷的有效性,随着过磷酸钙用量的增加有效磷的比例不断下降;腐熟后堆肥中的磷以无机态为主,有机磷占全磷的比例随着过磷酸钙用量的增加而递减。     

不同中药渣组合好氧堆肥产物对土壤碳矿化特性的影响

为研究不同配方中药渣废弃物好氧堆肥产品品质差异及其对土壤碳素矿化的影响，设置了好氧堆肥和有机肥还田两个试验。通过工厂化条垛式好氧堆肥试验，研究了中药渣废弃物3种组合，在相同碳氮比、不同木质纤维素含量下对好氧堆肥产品品质的影响；采用土壤呼吸瓶进行室内恒温恒湿培养模拟土壤施肥效应，研究了3种有机肥施用对不同肥力土壤有机碳分解动态的影响。试验结果显示：中药渣物料的初始木质纤维素含量显著影响堆肥产品的碳氮养分转化和腐殖质组分。与初始低木质纤维素含量处理(T1)相比，高木质纤维素含量处理(T3)堆肥有机碳降解难，堆肥产品中全碳含量提高5.7%，全氮含量降低18.4%，但有利于腐殖质形成，尤其是显著增加胡敏酸组分20.9%。3种中药渣堆肥产品等碳量输入对不同肥力土壤的碳素矿化效果差异显著，高肥力土壤CO₂-C的释放速率和累积释放量均高于低肥力土壤，但有机碳的累积矿化率却低于低肥力土壤，并且高肥力土壤中添加T1堆肥产品累积矿化率显著高于添加T3堆肥产品。两个肥力土壤中有机肥中胡敏酸组分与土壤碳素矿化率之间呈显著负相关关系。因此，为提高有机肥的土壤固碳效应，可适当提高有机肥中胡敏...     

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%。     

猪粪堆肥中水分散性胶体的重金属分布研究

对猪粪有机肥中胶体态重金属的分布进行了定量分析。结果表明,水提取态Cu、Zn、Fe、Mn主要以胶体态存在,Ni、Cr、Cd、As几乎都以可溶态存在。胶体态Cu在0.02~0.2μm胶体中的含量最高,胶体态Zn、Fe、Mn在粒径为1~10μm的大粒径胶体中含量最高。在长期连续施用有机肥引起重金属积累的土壤中,高Cu负荷的小粒径胶体可能会引起深层土壤中重金属积累问题,胶体态有机碳与可溶态有机碳对重金属结合能力的不同可能是导致重金属分布存在差异的重要原因。重金属在不同粒径的分布特征可以为讨论猪粪有机肥中的重金属在环境中的化学行为提供论据。     

猪场废弃物强制通风静态堆肥处理过程参数的试验研究

3种配比的通风静态堆肥试验表明：在适宜的C/N、水分、通风条件下，不同辅料和配比的堆体均能够达到设定温度55℃，并维持一定的高温期，堆肥产品的卫生学指标达到国家粪便无害化标准。通风是静态好氧堆肥的关键因素，不同原料的升温速率明显不同， 通气性能好的锯末和秸秆混合配料可在3～4 d达到设定温度，升温速率明显优于单独使用锯末配料，堆肥过程的高温和水分蒸发可明显降低堆体的含水率，堆肥后堆体体积比堆肥前减少1/2～1/3。     

集约化猪场粪污处理工艺的研究

根据我国集约化猪场排粪方式和粪水的特性，提出了采用人工清粪方式、固液分离机+沉淀+UASB+SBR+水生植物塘的污水处理工艺和猪粪（渣）堆沤发酵生产有机肥新的粪污处理工艺。经上海市嘉定种畜场污水处理工程实践证明：在保证污水全面达标排放和猪粪（渣）无害化处理的前提下，新工艺比常规工艺节约工程投资35%、节约运行电费65%左右，经济效益好。     

猪粪与牛粪有机肥对水稻产量、养分吸收利用和 土壤肥力的影响

采用连续5年田间定位试验,研究了等量单独施用猪粪或牛粪有机肥以及有机肥与化学肥料配施对水稻产量、氮磷钾养分吸收累积及利用效率、土壤养分含量及其与产量等关系的影响。结果表明:猪粪有机肥施用(7.5t/hm~2+常量化肥、15 t/hm~2+1/2常量化肥和30 t/hm~2+无化肥)时水稻产量、干物质累积、氮磷累积及生理利用效率与常量化肥处理相比无显著差异;牛粪有机肥与化肥减量配施和单独施用时,尽管氮、磷和钾生理利用效率有所提高,但水稻产量、地上部氮、磷和钾累积量均有不同程度下降,且以单独施用时尤为明显。等量猪粪有机肥对土壤全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量以及pH的提升程度大于牛粪有机肥,有机质含量无明显差异;与猪粪有机肥相比,牛粪有机肥施用时土壤养分各指标与水稻产量、干物质累积量、氮磷钾累积量以及利用效率间的相关性更为明显,其中与产量、干物质累积量和氮磷钾累积量极显著负相关,与氮磷钾生理利用效率显著正相关。因此,等量猪粪有机肥和牛粪有机肥的肥效存在较大差异,在实际生产中应根据不同源有机肥特性进行调节施用。     

集约化猪场粪污处理工艺的研究

根据我国集约化猪场排粪方式和粪水的特性,提出了采用人工清粪方式、固液分离机+沉淀+UASB+SBR+水生植物塘的污水处理工艺和猪粪（渣）堆沤发酵生产有机肥的粪污处理新工艺。经上海市嘉定种畜场污水处理工程实践证明：在保证污水全面达标排放和猪粪（渣）无害化处理的前提下,新工艺比常规工艺节约工程投资35%、节约运行电费65%左右,经济效益好。     

Effects of Food Waste Compost on Soil Microbial Populations,Tomato Yield,and Tomato Quality

A pot experiment was conducted to investigate the effects of food waste compost (FW) on soil microbial population and growth, fruit yield, and quality of tomato grown in a greenhouse compared to no fertilizer (CK), chemical fertilizer (CF), decomposed chicken manure (CM), pig manure (PM), horse manure (HM), and bull manure (BM). Results show that FW treatment had the greatest numbers of bacteria, fungi, and actinomycetes in soils and shoot biomass, fruit diameter, and fruit yield of tomato, and it increased fruit yield by 12.6, 28.5, 31.0, and 40.0% when compared to HM, CF, CM, and CK, respectively. The FW treatment also improved fruit quality, with the contents of vitamin C, soluble sugar, and organic acid and the sugar/acid ratio of 22.8 mg 100 g^?1, 3.84%, 0.50%, and 7.73, respectively. Thus food waste compost can be as an alternative to chemical fertilizer and other animal manures in vegetable cultivation.     

猪粪堆肥提取液对棉花生长和养分代谢的影响

为了研究猪粪堆肥提取液的促生效果,通过盆栽试验研究了分别浇施以0.5 mol.L-1硫酸钾和水为浸提剂提取的猪粪堆肥提取液（分别简称为K和W）对棉花生长的影响。结果表明：（1）施用K和W能显著增加棉花植株的株高、果枝数、蕾数、棉铃数。籽棉产量分别比清水对照（CK）增加了2.30倍和1.86倍,但是K和W两者之间差异不显著。（2）棉花现蕾期、花铃期和吐絮期的植株生物量分别比CK增加了71.4%和52.9%、114.2%和83.5%、106.1%和90.5%,氮磷钾累积量与CK比较显著增加。K处理的棉花在现蕾期和花铃期的植株干重显著高于W处理。（3）从现蕾期到吐絮期,棉花植株功能叶硝酸还原酶活性随之增加,而可溶性蛋白含量却随之降低。与CK比较,施用K和W能显著增加不同时期棉花植株功能叶片硝酸还原酶活性和可溶性蛋白含量。花铃期K处理的功能叶硝酸还原酶活性显著高于W处理。K处理和W处理的棉花功能叶可溶性蛋白含量分别比CK增加了1.24倍和3.01倍（现蕾期）、59.1%和40.0%（花铃期）。（4）施用两种猪粪堆肥提取液,在一定程度上都能增加棉花叶片可溶性糖和淀粉含量,但各处理间差异不显著。上述结果表明,猪粪堆肥提取液能明显改善棉花植株的生长发育,显著增加棉花产量,可以作为优质有机液体肥料。     

污泥堆肥对盐碱土土壤环境和作物生长的影响

以城市污水处理厂污泥堆肥为研究对象,采用盆栽试验方法研究不同用量(0%,5%,10%,20%)污泥堆肥施入盐碱土后,对玉米、大豆生长情况及土壤环境的影响。结果表明,施用污泥堆肥可降低盐碱土pH值和总盐含量,提高土壤养分及酶活,增加土壤微生物量碳、微生物量氮,同时施用污泥堆肥土壤重金属Zn、Cu含量增加,当施用量为20%时,土壤Zn含量超标。另外,玉米和大豆在污泥堆肥施用比例分别为10%和5%时长势最佳,且作物籽粒中重金属含量在国家食品卫生标准范围内。