典型畜禽粪便配伍食用菌菌渣堆肥研究

[目的]研究三种典型畜禽粪便工厂化高温好氧堆肥过程中物理化学参数的动态变化规律,为典型禽畜粪便和食用菌菌渣废弃物有机肥料化提供理论依据。[方法]本研究分别以新鲜牛粪、猪粪和鸡粪配以2倍质量(DW)的食用菌菌渣进行堆肥试验,研究了堆肥过程中温度、pH值、铵态氮、硝态氮和发芽指数等理化指标的动态变化规律。[结果]堆肥过程中牛粪、鸡粪和猪粪处理在55 ℃以上的持续时间均超过15 天,堆体温度均超过70 ℃。堆肥结束时,猪粪、鸡粪、牛粪处理的pH值分别为7.59、7.81、7.48,符合腐熟堆肥pH值在 5.5 ~ 8.5的一般标准,种子发芽指数(GI)均大于80%,总养分(N+P2O5+K2O)分别为4.31%、5.01%、4.57%,只有鸡粪处理满足有机肥养分标准(NY525-2012)。堆肥过程中各处理铵态氮含量逐渐下降,硝态氮含量逐渐增加,至堆肥结束时牛粪、鸡粪和猪粪处理铵态氮的减少量分别为45.6%、29.2%、33.9%,而相应地硝态氮含量分别增加到2.59 g kg-1、2.57 g kg-1、2.15 g kg-1。[结论]本研究结果可为适度规模养殖场的畜禽粪便进行堆肥处理提供一定的理论依据。     

添加糠醛渣对园林绿化废弃物堆肥处理效果的研究

为了加快园林绿化废弃物堆肥腐熟化进程、减少环境污染、实现资源的循环利用,于2011年5月在北京市香山公园,以春季园林绿化废弃物为主要原料,添加适当比例干鸡粪进行高温堆肥试验,主要研究了园林绿化废弃物堆肥体系中加入糠醛渣后温度、全氮、C/N比、植物抑制物质的动态变化及其对园林绿化废弃物堆肥产品品质的影响。结果表明,纯园林绿化废弃物堆肥的最高温度为46℃,GI值最高为71%,未达到堆肥腐熟要求;添加糠醛渣的园林绿化废弃物堆肥,在堆肥第3天后进入高温分解阶段,持续时间为14天,较仅添加鸡粪的处理2进入高温分解时间提前了2天,高温持续时间延长了4天。至堆肥结束,添加糠醛渣的处理3全氮含量较处理2增加了12.4%,较处理1增加了36%,3种处理的种子发芽指数分别为73%、87%、90%。添加糠醛渣的处理3可以显著增加园林绿化废弃物堆肥产品的N、P、K养分含量,降低产品容重,提高堆肥总孔隙度和持水孔隙度,改善堆肥产品的品质。     

家畜粪便好氧堆肥中主要微生物类群分析

以牛粪、猪粪和玉米秸秆为堆肥原料,添加不同调理剂,在自制的强制通风静态垛堆肥反应器中进行堆肥试验,研究不同处理的微生物变化规律。各处理在堆肥过程中的微生物总数呈波浪型的变化,其中细菌的数量变化类似于微生物总数的变化;真菌的数量变化呈现一条类似于“W”型曲线;放线菌一直呈下降趋势。牛粪和猪粪处理分别添加果园粘土和炉渣对堆肥过程中的微生物影响大,添加果园粘土能够增加微生物总数。堆肥处理中细菌是优势种群,Bacillus sp.和Aspergillus sp.是优势种。家畜粪便的粪大肠菌值在堆肥末期第39d以后达到GB规定的标准。     

不同来源沼肥对油菜、西芹产量及氮素利用率的影响

利用温室盆栽试验研究鸡粪沼肥（鸡粪沼渣、沼液）和牛粪沼肥（牛粪沼渣、沼液）对油菜、西芹累积总产量及氮素利用率的影响。试验设8个处理：不施肥（CK）,鸡粪沼渣做底肥（JZ）,鸡粪沼渣做底肥、沼液做追肥（JZ+JY）,鸡粪沼液一半做底肥、一半做追肥（JY）,牛粪沼渣做底肥（NZ）,牛粪沼渣做底肥、沼液做追肥（NZ+NY）,牛粪沼液一半做底肥、一半做追肥（NY）,化肥一半做底肥、一半做追肥（HF）,以上处理除空白外均按等氮量施用。试验结果表明,施用鸡粪沼肥比施用牛粪沼肥处理的油菜、西芹累积总产量高,JZ、JZ+JY、JY 3个处理累积总产量分别为71.4、74.0、78.6 g/盆,比NZ、NZ+NY、NY 3个处理分别高26.1%、14.0%、2.5%;在氮素利用率上,鸡粪沼肥也显著高于牛粪沼肥,其中JY处理最高,达到35.4%。这可能和牛粪沼肥比鸡粪沼肥养分释放缓慢,大部分留在土壤中未被利用有关系。     

不同有机肥对葡萄产量和品质的影响*

通过田间试验研究施用不同有机肥对葡萄产量和品质的影响。结果表明施用牛粪葡萄产量最高，其次是猪粪，沼渣对葡萄产量影响不大。施用牛粪和沼渣对葡萄单果穗长、穗重、果粒数和果粒粒径影响不大；施用猪粪会导致葡萄单穗果粒数下降，但葡萄果粒粒径显著增加；沼渣对葡萄内在品质影响较大，可显著提高果品的含糖量和果胶质含量，但糖酸比有所下降。     

菌种和辅料对鸡粪堆肥效果的影响

为了探讨菌种和辅料对鸡粪堆肥效果的影响,试验以鸡粪和木屑、稻壳为发酵原料,分别添加酵母菌和乳酸菌,研究菌种和辅料对鸡粪发酵过程中温度、大肠杆菌群数和臭味的变化。结果发现：（1）添加酵母菌组的发酵最高温度达到67.6℃,比乳酸菌组高6.9℃,且酵母组发酵温度在55℃以上持续了16天,比乳酸菌组多5天,两组均高于对照组（55.9℃和5天）;（2）添加木屑组的发酵最高温度比稻壳组高2.2℃,55℃以上的持续时间多3天;（3）酵母菌组、乳酸菌组的粪中大肠杆菌的数量由105个/g下降到102个/g,其粪臭味分别在第7天和第8天消失。因此,在该试验条件下,在鸡粪中添加酵母菌和木屑的堆肥发酵效果是最好的。     

短期施用不同粪源堆肥对果园土壤肥力与重金属积累的影响

为了解不同来源畜禽粪堆肥对土壤及农产品质量的影响,选择一般农户猪粪堆肥(低重金属堆肥)和规模化养殖场猪粪堆肥(高重金属堆肥)在桃园中进行为期3年的培肥田间小区试验,探讨了短期施用不同粪源有机肥对果园土壤肥力及土壤-果实中重金属积累的影响。试验设5个处理,分别为对照(常规化肥)及化肥配施一般农户猪粪堆肥、2倍一般农户猪粪堆肥、规模化养殖场猪粪堆肥和2倍规模化养殖场猪粪堆肥。结果表明:施用堆肥可轻微增加土壤p H,但与对照未达到显著差异;施用堆肥可改善土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾水平,与对照之间的差异随施用年限的增加而增加;在改善全氮、有效磷和速效钾方面,规模化养殖场猪粪堆肥比一般农户猪粪堆肥的效果更明显。试验3年后,施用2种猪粪源堆肥对土壤中Pb、Co、Ni和Hg积累均无明显的影响,但对Cu、Zn、Cd、As产生了不同程度的影响。其中,施用2倍一般农户猪粪堆肥和施用规模化养殖场猪粪堆肥显著增加了土壤中Cu和Zn的积累,施用2倍规模化养殖场猪粪堆肥显著增加了土壤中Cd和As的积累。所有处理的果实(桃子)中重金属均没有超标。但试验结果也表明,施用养殖场猪粪堆肥3年后,果实中Cu、Zn含量显著高于对照处理。研究认为,短期施用猪粪堆肥对果园土壤和果实中重金属污染风险较小。     

不同有机物料施用对灌漠土春小麦产量和土壤肥力的影响

研究了牛粪、沼渣、污泥、鸡粪、菌渣和猪粪6种有机物料施用对灌漠土春小麦产量和土壤肥力的影响,旨在考察6种有机废弃物农用的可行性。采用大田试验方法,分别将6种有机物料与70%常量化肥配合施用,共设置了8个处理。结果表明,与对照相比,6种有机物料与70%常量化肥配合施用均能提高春小麦的籽粒产量和生物产量。与施用常量化肥的处理相比,菌渣、污泥和鸡粪处理能提高春小麦的氮素利用率;菌渣、沼渣和污泥处理能提高春小麦的磷素利用率。菌渣和污泥处理的钾素利用率要远远高于其他有机物料的处理,分别达到了97.47%和94.75%。不同有机物料输入均能显著提高灌漠土的有机质含量,对土壤全量养分含量的影响均表现不显著,对速效养分含量则能产生不同的影响。     

鸡粪堆肥腐熟过程中腐熟度参数的变化

选用鸡粪与小麦秸秆为堆肥原料进行高温好氧堆肥实验,研究鸡粪高温好氧堆肥过程中堆体温度、pH值、碳氮比等理化指标的变化,为农业废弃物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=30时达到的温度最高为60℃,高温持续时间为11d,堆肥过程中pH值是先上升后下降的过程。堆肥结束时C/N为16.4,NH4+-N含量比最高时降低了74.2%。HR比开始增加了58.8%,胡敏酸相对于最低点升高了107%,富里酸与堆肥前相比降低47.1%。     

菌剂对鸡粪稻壳工厂化堆肥进程影响研究

为明确添加菌剂(mI)对鸡粪稻壳堆肥进程及产品质量的影响，实现鸡粪工厂化堆肥处理和商品有机肥生产的过程控制，本试验以鸡粪和稻壳为堆肥原料，以是否添加菌剂[菌剂以枯草芽孢杆菌和绿色木霉为主]为试验处理，进行了为期40天的条垛式堆肥研究，并对堆肥进程和质量的相关指标变化进行了分析研究。结果表明：CK和MA处理的堆温维持在50℃以上的天数分别为21天和22天，均达到了高温堆肥的卫生标准；试验结束时，CK和MA处理的pH值、EC值、含水率等一系列过程参数和腐熟度参数均无显著差异，因此实际生产中应进行菌剂的空白对比试验，以免盲目使用增加成本。此外，堆肥物料固相碳氮比初始值较高，严重减缓了堆肥进程，为加快堆肥进程，需对堆肥工艺参数进行优化调整。     

有机无机氮肥配施对典型菜地土壤微生物和酶活性的影响

为了比较不同种类有机无机氮(N)肥配施后典型菜地土壤微生物和酶活性的差异,揭示施用有机物料后微生物在调节土壤肥力中的作用,以猪粪、沼渣沼液和猪粪堆肥为供试材料,采用田间小区试验,设置不施肥(CK)、不施N肥(PK)、纯施化肥(NPK)、有机无机肥配施1(20%猪粪N+80%化肥N,NPKM1)、有机无机肥配施2(20%沼渣沼液N+80%化肥N,NPKM2)和有机无机肥配施3(20%猪粪堆肥N+80%化肥N,NPKM3)等6种施肥模式,连续3年(2011-2013年)研究不同有机无机N肥配施对典型菜地土壤微生物和酶活性的影响。结果表明:小白菜季和莴苣季生育期间土壤细菌数量呈上升趋势,土壤真菌、放线菌数量呈先升后降趋势,且栽培后季较前季高。与NPK处理相比,NPKM1、NPKM2、NPKM3处理土壤细菌数量提高2.27%~26.16%(小白菜季),15.06%~40.82%(莴苣季);真菌数量提高33.62%~47.10%(小白菜季),39.64%~52.27%(莴苣季);放线菌数量提高6.59%~38.21%(小白菜季),20.97%~29.66%(莴苣季)。有机无机N肥配施可以促进菜地土壤微生物大量繁殖。与NPK处理相比,NPKM1、NPKM2、NPKM3处理提高土壤脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶、纤维素酶的活性。有机无机N肥配施可以促进菜地土壤酶活性的提高。各处理蔬菜产量分别为6.73~22.50 t/hm2(小白菜),21.54~47.79 t/hm2(莴苣),大小均表现为NPKM3NPKM1NPKM2NPKPKCK。相关分析表明,小白菜和莴苣产量与土壤微生物数量和酶活性之间均存在密切关系。总之,有机无机N肥配施可以有效提高土壤中微生物数量和酶活性,维持菜地较高的土壤肥力,有利于蔬菜种植的可持续和高效生产,以猪粪堆肥配施效果最佳。     

不同农业废弃物还田对玉米氮素吸收利用及氮平衡的影响

为研究秸秆、牛粪和鸡粪不同还田量对玉米氮素吸收积累、氮素利用率及氮平衡的影响。通过探讨不同农业废弃物还田对土壤-玉米系统的氮素表观平衡,为农业废弃物与化肥合理配施,提高氮素吸收利用效率、减少氮素损失提供理论依据和技术支撑。在等养分量(N240kg/hm²,P2O5154kg/hm²,K2O197kg/hm²)的条件下,进行田间小区试验。研究结果表明：适量的秸秆、牛粪和鸡粪还田与单施化肥相比均可显著提高玉米籽粒、茎叶和植株的氮素吸收积累量,其中25%鸡粪有机氮还田配施75%化肥氮（S10处理）玉米籽粒、茎叶和植株的氮素吸收积累量最高,分别为129.4、98.4、227.8kg/hm²。农业废弃物与化肥配施能有效降低氮素表观损失,其中S10处理氮素表观损失最低为37.7kg/hm²。适宜的秸秆、牛粪和鸡粪还田量能明显的提高氮肥表观利用率,在秸秆还田处理中,75%秸秆粉碎还田配施化肥N191.2kg/hm²(S4)氮肥表观利用率最高为44.7%比单施化肥(S1)高4.3%;在牛粪还田处理中,25%牛粪有机氮还田配施75%化肥氮(S6)的氮肥表观利用率最高为51.2%,比单施化肥处理高10.8%;在鸡粪还田处理中,25%鸡粪有机氮还田配施75%化肥氮(S10)的氮肥表观利用率最高达56.84%。比单施化肥处理高16.5%。因此,综合玉米的氮素吸收量、氮素损失量以及氮素利用率等因素,最佳还田方式为25%鸡粪有机氮还田配施75%化肥氮(S10)。     

不同种类有机物料对新垦红壤有机碳提升及培肥效果的影响

由荒坡地开垦形成的新垦红壤普遍存在立地条件差、土壤结构不良、保肥保水性差、生产能力低下等诸多问题，提高土壤有机碳被认为是新垦红壤快速熟化的重要途径。为了解不同类型有机物料在促进红壤有机碳提升及培肥效果的差异，选择黄筋泥和红砂土2种新垦土壤，通过室内培养方法比较研究了10种常用有机物料对土壤中各形态有机碳、速效养分及酶活性等的影响。结果表明：不同有机物料中的有机碳的稳定性顺次为：风化煤腐殖酸>50%风化煤腐殖酸+50%猪粪/水稻秸秆堆肥>泥炭>猪粪/水稻秸秆堆肥>生活垃圾堆肥>沼渣>菌菇棒堆肥>猪粪>鸡粪>水稻秸秆>紫云英；在粘质土壤（黄筋泥）中的稳定性高于砂质土壤（红砂土）。施用风化煤腐殖酸、50%风化煤腐殖酸+50%猪粪/水稻秸秆堆肥对提升土壤腐殖质的效果最为显著。有机物施用后残留在新垦园地土壤中的有机碳主要以矿物结合态有机碳存在，游离态有机碳和粗颗粒有机碳占总有机碳的比例较低。施用各类有机物料也可明显提高土壤微生物活性、促进土壤水稳定性团聚体的形成，轻微提高土壤CEC，但效果因有机物料不同有显著的差异。综合评价结果表明，对改良土壤性状效果最佳的是风化煤腐殖酸、50%风化煤腐殖酸+50%猪粪/水稻秸秆堆肥、猪粪/水稻秸秆堆肥，菌菇棒堆肥、水稻秸秆和紫云英的效果相对较差。研究建议，在改良新垦低丘红壤时，宜考虑性状不一的多类有机物料混配施用。     

施用沼渣对玉米产量及相关农艺性状的影响

笔者研究了沼渣和化肥不同施肥处理对玉米产量及主要农艺性状的影响,为以牛粪为主要原料的沼渣资源化利用及农牧沼循环农业模式提供理论依据。在海林农场白浆土试验田播种期施入经过发酵的新鲜沼渣,采取沼渣、沼渣+复合肥及复合肥3种施肥模式,施肥量设7个水平。在玉米成熟期和收获期,分别测定株高、穗位高、产量、穗长、穗粗等性状。研究结果表明,沼渣和复合肥混合施用有利于玉米生长和产量提高,其中施用复合肥使玉米穗长、穗粗分别增加17.46%、10.68%;复合肥+沼渣模式可以使玉米穗长和穗粗增加10%左右。施用沼渣可以有效降低株高和穗位高,对防御倒伏有一定作用。沼渣和化肥混施,玉米产量比对照增加50%以上。相关性分析表明,穗长和穗粗与产量性状呈极显著正相关,株高与产量性状间也呈显著正相关,表明在没有倒伏情况下,玉米植株长势越好其产量越高。沼渣可以替代一部分化肥的效应,通过与复合肥按照一定比例混合施用能够提高玉米产量,促进玉米生长。