超声和酸化对猪粪中Cu、Zn去除的影响

为了探讨利用超声和酸化来去除猪粪中的重金属,本文采用含固率为3％的猪粪溶液研究了超声和酸对其中cu、zn的去除以及影响因素。结果表明：酸可以去除猪粪中的cu、zn,且随着酸溶液加入量和JJn／k无机酸后反应时间的增加,猪粪中cu、zn的去除率提升,在猪粪溶液中加入酸调pH达到0．70,反应3h后猪粪中cu、zn的去除率可以达到58．70％、81．85％;超声也可以去除猪粪中的cu、zn,随着超声频率和超声时间的增加,猪粪中cu、zn的去除率提升,在40kHz超声90min,猪粪中cu、zn的去除率可分别达到87．43％、76．48％。超声与酸结合作用时,猪粪中cu、zn的去除率大于单独用酸或超声时的去除率。     

施用猪粪对土壤Zn形态和菜心Zn含量的影响

采用盆栽试验的方法,研究施用猪粪对土壤和菜心Zn含量的影响,以为蔬菜安全施用畜禽粪便提供依据.结果表明,土壤全Zn、有效态Zn和菜心Zn含量均随猪粪施用量和施用茬数的增加而提高,连续2茬施用猪粪达到40g/kg时,土壤全Zn含量和菜心Zn含量分别达到266.42和21.03mg/kg,超过国家土壤质量二级标准(pH≤6...     

不同物料蚓粪对土壤酸度和Cu、Pb化学形态的影响

以两种常见的有机废弃物牛粪和稻秆为原料,利用Eisenia foetida生产蚓粪,采用室内培养试验,研究了蚓粪在重金属污染的酸性土壤中对有机碳含量和形态、土壤酸度及Cu、Pb形态的影响。结果表明:在2.5%~10%的蚓粪用量下,土壤总有机碳含量增加了25%~83%,除牛粪蚓粪组的可溶性有机碳显著高于稻秆蚓粪外(P0.05),其余形态两种蚓粪间土壤有机碳含量无显著差异。蚓粪使土壤pH(H2O)值提升0.38~1.13个单位,同时交换性氢和铝的含量分别降低41%~77%和57%~94%,显著降低了土壤酸度,且较对照高出0.35~4倍;牛粪蚓粪仅在10%用量下降低土壤酸度的效果高出稻秆蚓粪22%。蚓粪使土壤中水溶-交换态Cu和Pb含量分别降低22%~70%和29%~70%,使有机结合态Cu和Pb含量分别提高19%~56%和10%~40%,表明蚓粪可以显著降低土壤中Cu和Pb的活性。蚓粪降低土壤Cu、Pb活性的效果分别较对照物料高出0.58~9.6倍和0.16~3.4倍。稻秆蚓粪降低土壤Cu、Pb活性的效果分别比牛粪蚓粪高出11%~61%和1%~32%。综上所述,蚓粪降低土壤酸度和Cu、Pb活性的效果优于对照,牛粪蚓粪降低土壤酸度的效果较好,稻秆蚓粪降低土壤Cu、Pb活性的效果更佳。在降低土壤酸度和Cu、Pb活性方面,蚓粪中的总有机碳、微生物量碳、胡敏酸碳和富里酸碳均具有重要作用,并且蚓粪中有机碳的作用效率高于对照中等量的有机碳。     

茶渣蚓粪基质对小白菜幼苗生长的影响

通过小白菜穴盘育苗试验,研究以茶渣蚓粪为原料的育苗基质对小白菜幼苗生长的影响。结果表明:茶渣蚓粪复合基质中各处理的小白菜幼苗指标均优于对照处理(市场上常规育苗基质)。随茶渣蚓粪比例的增加,小白菜幼苗的株高、茎粗、SPAD值、根系各项形态指标呈先上升后下降的趋势。可见,利用适当配方茶渣蚓粪基质可明显提高小白菜幼苗的品质,处理配方可推荐用于小白菜工厂化育苗生产。     

连续施用有机肥对菜田土壤Cu和Zn积累及辣椒产量品质的影响

采用田间随机区组试验,研究了不同用量鸡粪和猪粪有机肥(0,15,30,45和60 t/hm^2)施用后,重金属Cu和Zn在土壤剖面迁移积累特征,及辣椒产量、品质和各器官(根、茎、叶和果实)Cu和Zn含量的变化。结果表明,鸡粪和猪粪施用显著增加了耕层(0—20 cm)土壤Cu和Zn含量,与对照相比,Cu含量增幅分别达到22.60%~66.59%和36.13%~95.00%,Zn含量增幅分别达到10.49%~39.27%和11.18%~51.94%,猪粪施用后耕层(0—20 cm)土壤Cu和Zn含量增幅大于鸡粪;鸡粪和猪粪带入的Cu和Zn主要积累在耕层(0—20 cm)土壤,Cu和Zn含量最高分别为36.95,137.24 mg/kg,尚未超出国家安全标准。高用量(60 t/hm^2)鸡粪和猪粪中的Cu和Zn存在明显向土壤深层迁移现象,与猪粪处理相比,鸡粪中带入的Cu和Zn向下迁移的幅度小。鸡粪和猪粪施用显著提高了辣椒果实单果重及产量,在施用量为30 t/hm^2时达到最大,产量比对照分别增加24.98%和29.04%,高用量(60 t/hm^2)鸡粪和猪粪显著提高了辣椒Vc含量、蛋白质含量和可溶性糖含量,降低了硝酸盐含量,改善了辣椒品质。15 t/hm^2鸡粪和60 t/hm^2猪粪显著提高了辣椒果实Cu含量,但均未超过20 mg/kg,可以安全食用。鸡粪和猪粪的施用对果实Zn含量(16.35~20.87 mg/kg)影响不显著。可以认为,合理施用鸡粪和猪粪有机肥在短期内能够改善土壤性质,提高作物产量和品质,虽然会造成Cu和Zn在耕层(0—20 cm)土壤的积累,但尚未引起土壤Cu和Zn污染,也不影响辣椒果实的安全食用,但如果长期施用则有必要进行进一步监测。     

蚓粪施用方式对不同品种番茄生长和土壤肥力的影响

肥料的施用方式会影响有机肥料的分解和养分释放过程,且不同作物品种在养分需求方面也各有差异。蚓粪是一种能够改善土壤和促进植物生长的新型替代肥料。采用盆栽试验研究了蚓粪施用方式对不同番茄品种生长和土壤肥力的影响,盆栽试验设置为:两个番茄品种:金棚三号和艾瑞尔;4种施肥方式:单施化肥(CF);蚓粪表施(VS),即蚓粪与盆钵上部8 cm厚土壤混施;蚓粪中施(VL),即蚓粪均匀平铺紧邻8 cm处下方;蚓粪全土混施(VM),即蚓粪与所有土壤混合。结果表明:相比全土混施,蚓粪表施和中施更能增加番茄的茎叶生物量并且促进其对氮、钾的吸收;与单施化肥相比,蚓粪的效果更依赖于施用方式,蚓粪表施和全土混施比中施更能提高土壤pH和有机碳含量。在盛花期,无论番茄品种,土壤有效磷、速效钾含量都在蚓粪表施时最高;而在收获期,蚓粪表施和全土混施的有效磷含量高于中施处理。相比蚓粪中施和全土混施,表施降低了艾瑞尔的土壤矿质氮含量。总之,蚓粪的集中施用如表施和中施,能促进番茄生长及养分吸收,并且在不同品种之间效应一致。     

蚓粪促进玉米秸秆厌氧消化产气效果的研究

以玉米秸秆为试验研究对象,比较添加蚓粪后对秸秆厌氧消化产气特性的影响。在接种污泥比例为20%、30%、50%时,添加适当蚓粪,使其在35℃下中温厌氧消化,试验中研究产气量、pH值和乙酸产生量等参数的变化趋势。结果表明,添加蚓粪后,各处理的产气量均显著增加,其中50%接种污泥的处理累积产气量达340mL,增幅达67.05%,添加蚓粪的物料发挥了最大的产气效果。试验过程中pH值相对稳定,乙酸累积量较低。蚓粪的添加抑制了酸的累积,使pH稳定在一定的范围。     

蚓粪有机无机复混肥对黄瓜产量和品质的影响

为资源化利用蚓粪,研究了大棚栽培条件下施用蚓粪有机无机复混肥对黄瓜产量和品质的影响。结果表明,同鸡粪有机肥和无机复混肥相比,蚓粪和蚓粪有机无机复混肥料对黄瓜产量无显著影响;但与比无机复混肥相比,黄瓜中糖酸比,可溶性固型物、Vc、可溶性蛋白、可溶性糖含量和POD与CAT活性有所增加。同时,蚓粪能有效降低黄瓜中硝酸盐含量,但对黄瓜的SOD活性影响不大。说明施用蚓粪和蚓粪有机无机复混肥可在保证产量的基础上明显改善黄瓜的综合品质。     

餐余蚓粪的基质配方及对小白菜育苗的影响

将餐余废弃物进行滤干、脱油、脱盐处理,与菌渣按一定比例复配进行蚯蚓堆肥,形成餐余蚓粪.将餐余蚓粪与泥炭、珍珠岩、蛭石按不同比例进行复配,进行小白菜育苗基质试验研究,通过分析小白菜生长情况,筛选出适合小白菜育苗的最佳基质配方.结果表明,经过不同流程的处理后,餐余废弃物的EC值逐渐降低,有机质、养分含量均很高,可以作为蚯蚓...     

蚯蚓对猪粪重金属Cu、Zn的吸收及影响因素研究

由于饲料添加剂的使用,猪粪重金属污染已非常普遍,尤其是铜（Cu）、锌（Zn）污染最为明显。为了探讨利用蚯蚓萃取猪粪重金属Cu、Zn从而减少猪粪中重金属Cu、Zn含量的技术途径,采用室内接种法研究了赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）对猪粪重金属Cu、Zn的吸收及影响因素。结果表明,蚯蚓对猪粪重金属Cu、Zn具有一定的吸收能力,富集系数分别为0.43、0.73; 物料C/N比、温度、湿度和蚯蚓接种密度均能影响蚯蚓对猪粪重金属Cu、Zn的吸收,在物料C/N比为17∶1～22∶1、温度为14-21℃、湿度为70%-75%、接种密度为10-20尾·200 g^-1物料（2.4-5.0 g·200 g^-1物料）条件下,蚯蚓对Cu、Zn的吸收量较高。     

锌污染对猪粪堆腐过程中微生物群落的影响

利用Biolog微平板技术,对不同浓度重金属Zn影响下堆料微生物群落多样性进行了研究。结果表明,较低浓度Zn处理（Zn含量为400mg·kg^-1）的堆料升温快,高温持续时间长。微生物群落多样性指数和微生物群落主成分分析（PCA）指标均表明不同浓度重金属处理的堆料微生物群落有明显不同,Zn含量为400mg·kg^-1的堆料微生物活性高,有利于增加群落的丰富度和功能多样性,与Zn含量为1000mg·kg^-1的堆料、对照组堆料起分异作用的碳源主要为多聚物类和糖类。     

天然沸石对猪场厌氧发酵液中氨氮吸附作用的试验研究

为达到利用人工湿地处理高氨氮污水的目的,采用天然沸石作为人工湿地基质,对比研究了天然沸石对NH4Cl溶液和猪场厌氧发酵液中氨氮的等温吸附特征、吸附动力学过程,考察了吸附时间、氨氮初始浓度、沸石用量对沸石吸附氨氮的影响。结果表明,Freundlich方程较Langmuir方程能更为准确地描述天然沸石对两种水质中氨氮的等温吸附特征;在两种水质中,单分子层饱和吸附量分别为16.20mg·g-1和3.85mg·g-1。天然沸石对氨氮的吸附作用受吸附时间、氨氮初始浓度及沸石用量影响较大,在两种水质中,沸石对氨氮的吸附过程在0～8h内均随时间显著上升,到48h时达到吸附平衡;当采用NH4Cl溶液时,初始氨氮的浓度由10mg·L-1增加到500mg·L-1时,平衡吸附量由0.19mg·g-1增加到5.91mg·g-1;当采用猪场厌氧发酵液时,初始氨氮的浓度由39.4mg·L-1增加到502.9mg·L-1时,平衡吸附量由0.63mg·g-1增加到3.20mg·g-1;增加沸石用量,可以提高氨氮的去除率,但单位质量沸石的氨氮吸附量随之降低。准二级动力学可以很好地描述天然沸石吸附两种水质中氨氮的动力学过程;由模型得出的天然沸石对氨氮的平衡吸附量与试验所得最大吸附量偏差范围分别为5%～11%和2.9%～5.4%。     

Accumulations of Cadmium,Zinc, and Copper by Rice Plants Grown on Soils Amended with Composted Pig Manure

A pot experiment, in which composted pig manure was applied to soils at rates of 0%, 0.5%, 1.5%, 3.0%, and 5.0% (W/W) to simulate additions of different amounts of cadmium (Cd), copper (Cu), and zinc (Zn) to soil, was conducted to assess accumulation of metals by rice (Oryza sativa L.) plants from soils treated with manure. Results indicated that Cd concentrations in rice grains were more than the limit of 0.2 mg kg^?1 when 0.14 mg kg^?1 or more Cd was loaded to Ferralsols by manure application, but it was not more than the limit in Calcaric Cambisols. Zinc contents in polished rice grains did not exceed the permissible limit of 50 mg kg^?1 in two soils. Copper concentrations in rice grain were slightly more than the limit of 10 mg kg^?1 in Ferralsols but not in Calcaric Cambisols. Results suggested greater risk of heavy‐metal contamination from manure to paddy rice in Ferralsols than in Calcaric Cambisols.     

重金属锌对猪粪堆肥过程中氧化还原类酶活性的影响

以猪粪和秸秆为主要试验材料,添加不同浓度重金属Zn,采取发酵罐处理方法,在好氧高温条件下研究了重金属Zn对猪粪堆肥过程中多酚氧化酶、脱氢酶活性的变化,以及堆腐过程堆体温度、堆料pH值、胡敏酸E4/E6值的变化。结果表明：（1）低量重金属Zn处理（L）较不添加重金属Zn（CK）和添加高量重金属Zn（H）堆料升温快、温度高、高温持续时间长。（2）重金属Zn的加入对堆料的pH值影响不大,不是影响堆肥进程的直接原因。（3）H处理在整个堆肥过程中E4/E6值均高于L和CK,表明高浓度Zn处理抑制腐殖质的缩合和芳构化。（4）L处理的多酚氧化酶活性大多数时间高于H处理的活性,说明低量重金属Zn更好地促进了木质素的降解及其产物的转化。（5）从整个堆肥过程来看,3个不同处理的脱氢酶活性表现出一定的不稳定性,可能是重金属对脱氢酶活性有抑制作用的同时发生＂抗性酶活性＂现象。     

奶牛粪蚯蚓堆肥的基质配方及对草莓育苗的影响

将奶牛粪蚯蚓堆肥与泥炭、珍珠岩和蛭石按不同比例进行复配,然后进行草莓育苗生长试验,通过分析草莓生长情况,筛选出适合草莓育苗的最佳基质配方。结果表明,复配后育苗基质的理化性质优良,适合草莓生长。与常规基质相比,添加不同量蚯蚓堆肥的育苗基质均不同程度促进了草莓母株和一级子苗的生长(除蚯蚓堆肥完全替代泥炭处理外),随着蚯蚓堆肥比例的增加,草莓植株生长情况表现为先上升后下降的趋势。所有处理中,以蚯蚓堆肥占育苗基质物料总体积1/3的配比处理(替代50%的泥炭)的综合效果最好,较常规基质能显著提高草莓母株和一级子苗的品质,母株的株高、生物量、根系形态指标、相对叶绿素含量(SPAD值)和过氧化物酶活性,以及一级子苗功能叶的叶柄长、叶面积和SPAD值等,该配方可推荐用于架式草莓工厂化育苗生产。     

Extractability and Transformation of Copper and Zinc Added to Tropical Savanna Soil under Long-Term Pasture

The extractability and slow reactions of copper (Cu) and zinc (Zn) in a weathered savanna soil under Brachiaria decumbens, Digitaria smutsii, and Stylosanthes guianensis pastures were determined in a laboratory incubation study using a sequential extraction to remove operationally defined fractions of the metals, consisting of exchangeable, organically bound, precipitate [occluded in aluminum (Al) and iron (Fe) oxides], and residual metal fractions. The soils from the pasture fields were spiked with 100 mg Cu kg^–1 soil and 200 mg Zn kg^–1 soil for 24 weeks. Copper and Zn extractable with 1 N potassium nitrate (KNO₃) solution decreased exponentially with time but reached a steady state after 2–3 weeks. The concentrations of Cu and Zn exchangeable with potassium (K) were greater in the Digitaria smutsii field soil than Brachiaria decumbens and Stylosanthes guianensis field soils. The exchangeability of added Cu and Zn (indexed Mⁿ⁺ _(exch)) with time was described by a simple exponential decay equation: Mⁿ⁺ _(exch) = αe^βt, where α is a constant, β is a coefficient that defines the rate of transformation of added Cu and Zn from the exchangeable to nonexchangeable pools, and t is time. The β values for Cu (0.040–0.076 mg kg^–1 d^–1) were almost 10 times greater than those of Zn (0.005–0.007 mg kg^–1 d^–1). Sequential extraction of added Cu and Zn indicated that between 26 and 30% of the total Cu and between 19 and 30% of the total Zn were associated with organic matter. Similarly, between 35 and 38% of total Cu and between 47 and 60% of total Zn were associated with Fe, Al, and manganese (Mn) oxides. The differential capacity of the pasture fields to transform added Cu and Zn from exchangeable and labile form to nonlabile and nonexchangeable form appears to be governed by organic matter (OM), pH, and active Fe ratio in the pasture field soils.     

不同腐熟度猪粪、奶牛粪在小白菜和香瓜上施用的农学效应研究

进行猪粪和奶牛粪自然高温堆肥发酵,分别在15、25、35、50 d取样,获得了不同腐熟程度堆肥产物,分别进行了小白菜和香瓜种子发芽与田间应用试验,以期获得不同腐熟堆肥在蔬菜上施用的农学效应,旨在从堆肥农田施用的农学效应角度,为制订堆肥腐熟度标准提供科学依据。结果表明:牛粪堆肥过程中的最高温度高于猪粪,且高温期也长于猪粪;两种处理在35d有机碳含量均显著降低,全氮含量为先降低后升高趋势;两种堆肥在35d后,均达到无害化标准。不同腐熟程度堆肥对小白菜株高和主根长及香瓜苗重和主根长均没有明显抑制作用,对小白菜和香瓜出苗率、根系活力及小白菜单株鲜重和生物产量影响较大,尤其是猪粪腐熟25d,奶牛粪腐熟15d的堆肥表现出显著抑制作用。将堆肥理化参数与小白菜、香瓜生长指标进行相关分析表明:pH值、全氮含量和C/N这3种指标均与小白菜和香瓜各项生物性状无显著相关性;有机碳和DOC与各项生物性状指标均表现出显著或极显著相关性;铵/硝与小白菜和香瓜的GI和根系活力均表现极显著或显著的相关性,其结果与现行的堆肥腐熟度指标并不一致。因此,在制订堆肥腐熟度标准时,应关注堆肥产物农田施用后不同作物所表现出的不同农学效应。     

Use of Composting Manure to Improve Plant Iron and Zinc

Abstract

Laboratory experiments were conducted to determine the influence of three types of decomposing fresh organic materials [pig manure (PM), Astagalus sinicus (AS), and Alternanthera philoxeroides (AP)] on dissolution of Fe₂O₃ and ZnO and also the use of a loamy calcareous soil as an alternative source of iron (Fe) and zinc (Zn). Levels of Fe and Zn concentrations in composting solutions changed with composting time. The maximum levels of solution Fe resulting from the decomposition of the three organic materials were 20, 612, and 348 mg L^?1 for PM, AS, and AP, respectively, when the soil was supplied as the Fe source, and 17, 32, and 16 mg L^?1 when Fe₂O₃ was supplied as the Fe source. Corresponding maximum levels of solution Zn were 0.9, 0.7, and 1.3 mg L^?1 and 35, 171, and 103 mg L^?1 when the soil and ZnO was supplied as the Zn source respectively for the same three organic materials.     

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。