农业废弃物静态高温堆腐过程中微生物变化的研究

在静态通气条件下,研究了农业废弃物堆腐过程中微生物的动态变化。结果表明,以猪粪和小麦秸秆为原料,加入微生物菌剂堆腐,细菌数在堆腐3 d达到高峰值3.85×1012CFU/g,放线菌在第5 d达到高峰值6.25×108CFU/g,真菌数在堆肥第3 d就达到高峰值8.29×106CFU/g;未加菌剂的堆腐处理细菌数在第8 d达到高峰值7.54×1010CFU/g,放线菌数在第5 d达到高峰值4.22×108CFU/g,真菌数随着温度上升而下降,在堆腐后期上升。在以牛粪和小麦秸秆为原料,加入微生物菌剂堆腐,细菌数在第2 d达到高峰值5.62×1012CFU/g,放线菌数在堆腐第3 d达到高峰值1.46×1010CFU/g,真菌数在堆腐第1 d达到高峰值1.13×109CFU/g;未加菌剂的堆腐处理,细菌数在第4 d达到高峰值2.01×1011CFU/g,放线菌数在第3 d达到高峰值1.46×1010CFU/g,真菌数在堆腐第1 d达到高峰值8.51×108CFU/g。在整个堆腐过程中,真菌数一直较低,细菌和放线菌相对较高。     

重金属Zn对农业废弃物静态高温堆腐过程中理化性质和水解酶活性的影响

以猪粪、麦秸、废菌糠为原料并接种复合微生物菌剂,在静态堆腐条件下,研究了重金属Zn对堆肥过程中理化性质和水解酶活性变化影响.结果表明,不添加重金属Zn处理(CK)达到无害化的温度要求;添加Zn处理后,低剂量Zn处理(Zn浓度为400 mg/kg)高温期(>50℃)只持续3 d,高剂量Zn处理(Zn浓度为1000 mg/...     

微生物菌剂对小麦秸秆和尿素静态堆腐过程的影响(简报)

为了探讨微生物菌剂对小麦秸秆和尿素静态堆腐过程的影响机制,研究了在静态通气条件下,微生物菌剂对堆腐过程温度和水解酶活性的影响。结果表明,G+J（添加葡萄糖活化的微生物菌剂）、J（微生物菌剂）和CK（不加微生物菌剂）处理的最高温度分别为66 .0℃、67.1℃和59.5℃,整个堆腐过程温度高于50 ℃的时间为：G+J（240 h）＞J（120 h）＞CK（96 h）。G+J处理的纤维素酶活性峰值出现在第9 d,达到 334.37 mg/(g·d),J和CK酶活性峰值较G+J滞后3 d和6 d出现,酶活性峰值分别为271.59 mg/(g·d)和236.67 mg/(g·d);G+J处理蔗糖酶活性峰值是CK处理的2.53倍,J处理蔗糖酶活性是CK处理的2.33倍;随着堆腐时间的延长,23 d后各处理脲酶活性均小于 20.00 mg/(g·d)。相关性分析表明,3个处理的纤维素酶活性与温度负相关,但是不显著(P＞0.05);G+J处理的蔗糖酶活性与温度呈极显著负相关,J处理的蔗糖酶活性与温度呈显著性负相关;3个处理的脲酶活性与温度均达到显著或极显著负相关（P＜0.05,P＜0.01）。可见,复合微生物菌剂可以改变腐解过程中温度与水解酶活性。     

紫色土丘陵区秸秆还田的腐解特征及对土壤肥力的影响

在分析水稻、小麦、油菜秸秆的养分含量和化学组成的基础上，通过田间两年四作的定位试验，探讨了紫色丘陵区秸秆还田的腐解变化及对土壤肥力的影响。结果表明，秸秆含有丰富的养分，经腐解后给土壤提供了大量的碳、氮、磷、钾。在腐解过程中，还田后的前3个月分解快，后期分解缓慢；3种秸秆在田间的分解速率（K）：麦秸〉稻草〉油菜秸，秸秆翻埋〉秸秆面施；养分释放速度钾〉磷〉氮。测定了不同处理的土壤水分特征曲线．并将实验结果拟合为经验关系式。秸秆覆盖还田促进土壤团粒结构形成，提高了土壤水稳性团聚体含量，从而改善了土壤通透性和保水保肥性。秸秆覆盖还田还降低了土壤容重，增加了土壤总孔隙度，使土壤有机质、速效氮、磷、钾得到一定提高，从而达到培肥地力的目的。     

基质中不同厨余废弃物配比对理化性质及蔬菜生长的影响

以菘菜、白菜为研究对象开展盆栽试验,探究厨余废弃物与农林废弃物不同配比的栽培基质对蔬菜生长及基质养分含量的影响.根据已完全腐熟的厨余废弃物堆肥与农林废弃物堆肥(15％枝条、20％芦苇、20％落叶、25％菌菇渣、20％秸秆)的不同配比共设6个处理,厨余肥料占比分别为0(T1处理)、10％(T2处理)、20％(T3处理)、...     

不同添加剂处理秸秆腐解物对红壤性质的影响

有机废弃物的资源化高效利用是目前生产实际中面临的紧迫问题。本文通过布置土壤培育试验,施用不同添加剂处理后的水稻秸秆腐解物,研究土壤养分和生物性状变化。结果显示,施用添加剂处理的水稻秸秆腐解物对红壤理化指标和生物学性质有明显影响。施用碱渣处理的秸秆腐解物能够提高土壤pH,缓解红壤酸化;施用秸秆腐解物对红壤碱解氮含量影响不明显,但可提高速效磷、速效钾含量,尤其施用FeSO4处理的秸秆腐解物效果较为显著;培养60 天时施用添加剂处理秸秆腐解物的红壤脲酶、转化酶活性达到高峰,并且均表现为添加剂处理秸秆腐解物>无添加剂处理秸秆腐解物>对照,其中施用碱渣处理的秸秆腐解物的土壤酶活性较高;施用秸秆腐解物后红壤微生物生物量碳、微生物生物量氮含量呈现先减少后增加的动态变化,培养结束时微生物生物量碳最高的为碱渣处理,较施用无添加剂处理和对照分别提高46.5% 和286.2%,而微生物生物量氮最高的则为碱渣配合FeSO4处理;与对照相比,各处理土壤微生物对碳源的利用能力增强,尤其是施用碱渣处理秸秆腐解物不仅能够显著提高微生物AWCD值,还明显提高了红壤微生物功能多样性。以上结果表明,施用碱渣处理的水稻秸秆腐解物对红壤肥力提升和生物功能提高具有明显效果。     

农业有机废弃物压制绿化基质砖成型机理与试验

为了解决农业有机废弃物污染,促进其综合开发和高值化利用,以发酵腐熟后的水稻秸秆和牲畜粪便为主要原料,利用特制的压缩成型模具和试验机,以基质原料含水率、压缩应力、压缩时间、牛粪质量分数为试验因素,对绿化基质砖压缩成型机理和工艺参数进行了试验研究。通过有限元分析、孔隙通道模型构建等方法,分析了压缩成型过程中力的变化、位移变化和微观结构变化;在单因素试验基础上,利用响应面分析了不同成型条件对绿化基质砖成型质量的影响,获得绿化基质砖成型最优工艺参数：基质原料含水率75.7%,压缩应力0.29 MPa,压缩时间2.5 min,且牛粪质量分数为30%时能够充分获得营养,绿化基质砖成型效果好。该研究为绿化基质砖的生产和农业有机废弃物综合利用及城市绿化产品升级提供了依据。     

田间条件下不同促腐菌对水稻秸秆腐解及胞外酶活性的影响

  【目的】  田间环境的复杂性影响促腐菌种的实际促腐效果。研究3个经鉴定的促腐菌种在田间条件下提高秸秆腐解相关酶活性的效果,并比较其和商品菌剂的效果,为秸秆促腐菌剂研发及秸秆高效还田提供科学依据。  【方法】  田间试验采用秸秆包网袋填埋法,在江西省上高县双季稻种植区晚稻季节进行,设置水稻秸秆接种假单胞菌、芽孢杆菌、青霉、商品菌剂以及不施菌剂 (对照) 5个处理,分别于秸秆包填埋于土壤后第7、14、28、56、84天取秸秆样品,测定秸秆剩余量、养分含量及胞外酶活性,并计算秸秆腐解率。  【结果】  1) 不论是否添加促腐菌剂,秸秆的腐解均呈现出先快后慢的趋势。添加假单胞菌处理秸秆腐解率以及C、N、P释放率在0～84天始终显著高于对照,最终分别提高5.6%、9.09%、11.66%和7.87%;添加青霉处理秸秆腐解率 (第14天除外) 和氮释放率在0～84天也显著高于对照,最终分别提高5.2%和7.46%;添加商品菌剂处理秸秆腐解率仅在第14天显著高于对照;而添加芽孢杆菌处理秸秆腐解率始终与对照无显著差异。2) 腐解时间是影响胞外酶活性的最重要因素,添加菌剂也能不同程度地提高秸秆腐解胞外酶活性。胞外酶中,乙酰氨基葡萄糖苷酶和β-葡萄糖苷酶活性是影响秸秆腐解和养分释放的重要变量,其次是β-纤维二糖苷酶和磷酸酶。添加假单胞菌处理乙酰氨基葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶 (第14天除外) 以及磷酸酶的酶活性在0～84天内显著高于对照,添加青霉、芽孢杆菌以及商品菌剂处理相关胞外酶活性表现并不稳定,添加青霉处理乙酰氨基葡萄糖苷酶活性仅在0～14天显著高于对照。3) 添加菌剂处理水稻产量较对照提高1.87%～9.92%,施假单胞菌处理增产最为显著。  【结论】  胞外酶中乙酰氨基葡萄糖苷酶和β-葡萄糖苷酶活性与秸秆腐解和养分释放关系最为密切。青霉仅在秸秆腐解的前14天显著提高乙酰氨基葡萄糖苷酶活性,芽孢杆菌剂对胞外酶活性的提升效果不稳定,因此,其在田间条件下促进秸秆腐解、养分释放的效果也不稳定,最终没有增产效果。假单胞菌剂可在0～84天腐解周期内显著提高乙酰氨基葡萄糖苷酶和β-葡萄糖苷酶 (第14天除外) 活性,因而在田间条件下,假单胞菌剂可以有效促进秸秆腐解和养分释放,提高晚稻产量。     

屠宰场不同家畜废弃物堆肥的基本性质差异研究

研究屠宰场不同家畜废弃物堆肥过程中基本理化性质变化和微生物区系的消长规律。试验结果表明:羊废弃物堆肥升温最快,但整个过程中猪废弃物堆体温度最高;各堆肥在前21 d左右p H值一直呈上升趋势,然后趋于稳定,在21~90 d堆体p H值在7.9~8.5之间变化;随着堆肥的进行,各处理种子发芽指数(GI)逐渐增大,堆肥中后期,羊废弃物堆肥的GI普遍较高,而猪废弃物堆体GI最低;各堆肥草籽种子活力、大肠菌值在堆肥过程中逐渐降低;从开始堆肥后7 d,堆肥细菌、真菌和放线菌数量都有所增加,细菌增幅最大;猪废弃物堆肥真菌数量在整个堆肥过程中高于牛、羊废弃物,呈极显著差异;堆肥中前期3种家畜废弃物放线菌数量差异较小,中后期牛废弃物堆肥放线菌数量最大,而猪废弃物堆肥放线菌数量在堆肥30 d后急剧下降。与生物有机肥国家标准相对照,不同家畜废弃物堆肥90 d后,其p H值、有机碳及养分含量、大肠菌群值、蛔虫卵死亡率均达到国家标准。     

水稻秸秆纤维制取工艺参数优化

采用五因素二次回归正交旋转中心组合设计试验方法,以秸秆长度、浸泡时间、套筒初始温度、主轴转速和喂入量为影响因子,以纤维得率、纤维长宽比和抗张指数为响应函数,利用秸秆纤维制取专用试验台,对水稻秸秆纤维制取工艺进行了试验研究,得到了工艺优化参数组合：当套筒初始温度为25℃、主轴转速为70 r/min、喂入量为60 g/min、秸秆长度为10～14 cm和浸泡时间为12～24 h时,可得到纤维得率大于85%、长宽比大于40并且抗张指数大于10 N?m/g、的水稻秸秆纤维。     

城市污泥与稻草混合堆肥的最佳通风量优化研究

以城市污泥+稻草秸秆混合物料为研究对象,运用好氧堆肥方法,研究不同通风量对污泥堆肥过程的影响,测定了堆肥过程中温度、含水率、有机质含量和种子发芽指数的变化规律,分析了堆肥过程中通风与未通风之间的差异性。结果表明:(1)通风能够有效保证堆料升温和维持高温期,温度高达74.20℃,高温持续时间达到6 d,温度上升速率达到24.03℃/d。(2)通风条件下,含水率呈现先升高,后降低,然后趋于稳定的变化规律。(3)堆肥结束后,各处理有机质含量均达到国家标准。(4)通风能够显著影响种子发芽系数,各处理GI值的大小顺序为3号箱2号箱1号箱4号箱5号箱。当通风量为1.00 m~3/h,高温维持时间最长(6 d),种子发芽指数最高(84.25%),堆肥效果最理想。     

超高温预处理装置及其促进鸡粪稻秸好氧堆肥腐熟效果

为提高畜禽粪便堆肥效率和质量,设计了一种超高温预处理好氧堆肥工艺,并以鸡粪和稻秸为原料,进行了为期62 d的堆肥试验。设置了3个处理,即:高温好氧堆肥(CK);超高温(85℃)预处理4 h+高温好氧堆肥(HPC);超高温(85℃)预处理4 h+接种0.5%新鲜鸡粪+高温好氧堆肥(I-HPC)。监测了堆体的温度、含水率、pH值等参数的变化情况,并以C/N、可溶性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)、铵态氮、硝态氮、腐殖化指数(humification index,HI)、种子发芽指数(germination index,GI)为指标评价了堆肥腐熟度和质量。结果表明,与CK相比,超高温预处理可以提高后续堆料升温速率和最高温度、延长高温期天数、缩短堆肥周期,I-HPC、HPC的最高温度比CK分别高出13.6、12.8℃,≥50℃的天数分别比CK多3、2 d。但与HPC相比,接种新鲜鸡粪并没有加快后续堆肥进程。超高温预处理后,物料容重由0.81 g/cm~3下降为0.72 g/cm~3、pH值下降了1~2;而DOC质量分数由106 g/kg上升到124 g/kg;总挥发性脂肪酸(total volatile fatty acids,TVFAs)、NH_4~+-N质量分数分别为预处理前的3.2倍、2.45倍。HPC、I-HPC堆体有机质降解速率常数分别为0.0501、0.0534 d-1,比CK(0.00143 d-1)大,因此,HPC、I-HPC堆肥产品的TOC质量分数(182.1、192.1 g/kg)分别比CK(205.3 g/kg)低;TN质量分数(19.70、21.28 g/kg)比CK(17.96 g/kg)高;腐殖化指数(0.77、0.71)比CK(0.64)高。但HPC、I-HPC堆肥产品之间TN质量分数、腐殖化指数无显著差异。因此,超高温预处理好氧堆肥法能明显缩短堆肥周期、提高堆肥产品质量,具有较大的应用潜力。     

牛粪和秸秆好氧发酵堆肥的初始条件研究

为了研究堆肥混合物料不同初始含水率、C/N值和秸秆粉碎尺寸等因素对牛粪好氧堆肥的影响,找出各因素的最佳配比参数,以期能够科学有效地指导畜禽养殖场或有机肥生产厂家开展牛粪、秸秆的资源化再利用。提出了以新鲜牛粪和小麦秸秆为堆肥原料和辅料,在添加微生物发酵菌剂的基础上,对上述3因素进行人工调控,并设计分组对比试验,依据相关标准从堆体温度、全养分(N、P_2O_5、K_2O)等指标进行验证。结果表明:试验过程中,各组发酵温度≥45℃以上的时间均大于14 d,满足NY/T 1168—2006 《畜禽粪便无害化处理技术规范》的安全卫生要求;在牛粪好氧发酵堆肥时,添加粉碎后的小麦秸秆不仅能够良好的调节水分、C/N,还能作为结构调理剂,增加混合堆体的粒度和孔隙率。试验结果表明,堆体初始含水率在60%左右,C/N在30∶1左右,小麦秸秆粉碎尺寸≤1 cm的条件下堆肥效果最佳。     

双季稻地区不同类型水稻秸秆与还田深度对还田秸秆腐解进程的影响

为探讨双季稻地区还田秸秆的腐解进程,用尼龙网袋法研究了不同类型水稻秸秆不同埋深(0、10 cm)对还田秸秆的腐解和氮碳释放的影响.结果表明,经过早稻90 d、晚稻120 d的腐解,早稻和晚稻的平均腐解率分别为64％和72％.秸秆在还田的前15 d腐解速度较快,在秸秆还田后的30～90(120)d秸秆腐解速度放缓.秸秆腐...     

新陈稻草性能的差异研究

该文研究储存时间对稻草物理化学性能的影响,分析了储存时间对稻草用于制造人造板产生的不利因素.利用广角X-射线仪、红外光谱仪和热重天平(TG)研究稻草的相对结晶度、化学组成和热解特性的变化,比较新稻草和陈稻草的性能差异.结果表明陈稻草与新稻草相比结晶度下降25.6%、二氧化硅(SiO2)和羟基(-OH)含量增多,糖类物质和木素发生了变化,这些变化都不利于稻草人造板的生产.     

新陈稻草性能的差异研究(简报)

该文研究储存时间对稻草物理化学性能的影响,分析了储存时间对稻草用于制造人造板产生的不利因素。利用广角X-射线仪、红外光谱仪和热重天平(TG)研究稻草的相对结晶度、化学组成和热解特性的变化,比较新稻草和陈稻草的性能差异。结果表明陈稻草与新稻草相比结晶度下降25.6%、二氧化硅（SiO2）和羟基（—OH）含量增多,糖类物质和木素发生了变化,这些变化都不利于稻草人造板的生产。     

水稻秸秆养分垂直分布特征与不同留茬高度下还田养分估算

为了明确水稻植株不同层次的秸秆养分特征,科学估算不同留茬高度下稻秸养分还田量,通过在成熟期采集江苏省生产上主推的水稻品种植株,用分层切断法,将秸秆从基部向上依次截取5段长度为5 cm的秸秆,剩余部分为第6段(分别用0~5、5~10、10~15、15~20、20~25和25 cm表示6段秸秆),对穗部单独进行脱粒处理获取穗轴与枝梗,对植株各部分秸秆分别进行烘干称重,并进行养分分析。结果表明:在植株基部0~25cm范围内5个层次秸秆干重占植株秸秆干重的比例都表现为随基部向上依次减少的趋势。水稻秸秆N与P含量呈现出从冠层向下递增的趋势,而秸秆K含量则表现出从冠层向下递减的趋势。江苏省水稻秸秆N、P和K养分总量分别为16.16×10~4、2.81×10~4和30.21×10~4t,不同留茬高度秸秆养分还田量不同,留茬高度为15 cm时,水稻秸秆N、P和K养分还田量分别为6.02×10~4、1.43×10~4和6.78×10~4t。不同稻区秸秆还田时应根据留茬高度及稻谷产量水平进行估算秸秆养分还田量,同时结合其它条件科学制定肥料运筹策略。     

添加不同外源氮对水稻秸秆腐解和养分释放的影响

探究添加不同外源氮对水稻秸秆腐解规律和养分释放特征的影响,为提高水稻秸秆养分利用提供理论依据。该研究采用室内恒湿网袋培养法,设置4个处理：不添加外源氮（CK）;添加尿素（PU）;添加尿素硝酸铵（UAN）;添加石灰氮（CaCN2）。结果表明：水稻秸秆腐解规律表现为0～5 d腐解速率最大,为0.39～0.47 g/d;5～30 d腐解速率较快,为0.12～0.16 g/d;30～150 d腐解缓慢并趋于平稳,腐解速率为0.045～0.050 g/d。与CK相比,添加外源氮可以显著提高水稻秸秆的累积腐解率（P < 0.05）。虽然秸秆累积腐解率在不同外源氮处理间差异不显著,但是不同外源氮的添加对水稻秸秆不同时期的腐解特征有着显著影响。主要表现在0～30 d PU、UAN和CaCN2处理水稻秸秆腐解速率分别为0.21、0.20和0.19 g/d,PU处理比UAN和CaCN2处理分别高5.00%和10.53%;在该时间段纤维素和半纤维素腐解率占累积腐解率的比例分别为63.65%和47.02%,这表明纤维素和半纤维素腐解主要集中在秸秆腐解前期,且PU处理对纤维素和半纤维素的促腐效果最佳。30～150 d PU、UAN和CaCN2处理腐解速率分别为0.046、0.046和0.050 g/d,CaCN2比PU和UAN处理高8.70%;在该时间段木质素腐解率占累积腐解率的比例为82.45%,这表明木质素腐解主要集中在秸秆腐解后期,且CaCN2处理对木质素的促腐效果最佳。由此可见PU处理前期促腐效果最佳,CaCN2处理后期促腐效果最佳。综合不同外源氮对水稻秸秆的促腐效应,建议不同种类外源氮进行配施,以达到最佳促腐效果。