微生物复合接种剂对牛粪好氧堆肥的影响

[目的]研究微生物接种剂对牛粪好氧堆肥的影响,为有效处理鲜牛粪等高纤维废弃物提供理论指导。[方法]以牛粪为堆肥原料进行好氧堆肥试验。试验设3个处理：不添加接种菌剂（C）、添加接种量为0.5 g/kg的复合微生物菌剂（T1）、添加接种量为1 g/kg的复合微生物菌剂（T2）。对堆肥过程中的温度、含水率、pH和C/N比4个指标进行跟踪测定。[结果]与对照相比,添加微生物菌剂的2个堆体升温较快且高温（〉50℃）维持时间较久,含水量较低,pH较高,全氮含量较高,C/N比均降至20以下。[结论]添加微生物菌剂可有效加快堆肥进程,缩短堆肥周期。     

低温下牛粪接种发酵剂对堆肥温度与微生物的影响

试验针对北方寒区特殊地理环境条件,采用牛粪好氧堆肥发酵,研究室外温度低于0℃时,接种复合发酵剂对堆肥温度、微生物数量及区系变化特征的影响。结果表明,牛粪接种复合发酵剂24h和48h堆温分别升至40.1℃和55.6℃;高温期持续6d;发酵周期缩短至12d。细菌对堆肥升温起主要作用;细菌和放线菌是高温阶段主要作用菌群;腐熟阶段细菌、放线菌和真菌共同作用,且细菌作用强于放线菌和真菌。     

提高发酵牛粪有机肥有机氮含量的条件优化

利用外源微生物进行牛粪发酵试验,研究了原料配比、菌种配比、C/N、发酵温度、发酵时间等条件对牛粪发酵过程中有机氮含量的影响,以期为大量堆肥生产试验及研究提供参考。结果表明,当黑曲霉3324∶绿色木霉JD-1∶产朊假丝酵母C-1︰假丝酵母F-2的体积比为1∶3∶3∶3,牛粪与玉米秸秆质量比为3∶1,C/N为22,培养温度为30℃,发酵时间为4 d时,有机氮含量最高,为2.38%。     

不同发酵辅料下牛粪腐解过程温度和养分的变化规律

为明确不同辅料对牛粪堆腐进程及养分转化的影响,向牛粪和秸秆的混合物料中分别添加尿素、油渣、豆饼和两种发酵剂进行堆肥发酵试验,监测发酵过程中堆体的温度,分析堆肥的酸度和氮、磷等养分的变化规律。结果表明:在堆肥过程中,发酵剂能够提高牛粪的堆腐温度,使堆体快速进入高温阶段,延长高温持续时间。随着堆肥的进行,产物的全氮含量增加,添加发酵剂尤其是自制的发酵剂,使氮素含量更高;降低了堆肥后期产物NH+4-N/NO-3-N的比值,使堆肥在第21 d达到腐熟标准(NH+4-N/NO-3-N≤0.5)。添加发酵剂还促进堆肥后期无机磷向有机磷转化,提高了有机磷/无机磷的比值。从保氮和腐熟综合考虑,添加不同辅料对牛粪的腐熟效果为自制发酵剂商品发酵剂豆饼油渣尿素。     

有机物料对牛粪好氧堆肥过程的影响

为了解决牛粪纤维含量较高,C/N值低,不易腐解的问题,本试验结合当地农业废弃物特点及数量,从玉米秸秆、糠醛渣、菌渣等材料中筛选出适合牛粪发酵的辅料,采用好氧发酵方法,通过测定发酵期间堆肥温度、容重、pH值、有机质、氮磷钾含量、种子发芽指数等指标,检验牛粪与不同辅料配合的发酵效果。结果表明,配方1(牛粪69%+辅料A 31%+菌剂,辅料A为糠醛渣、秸秆、氧化钙)、配方2(牛粪76%+辅料B 24%+菌剂,辅料B为秸秆、尿素)、配方3(牛粪86%+辅料C 14%+菌剂,辅料C为糠醛渣、氧化钙)、配方4(牛粪63%+辅料D 37%+菌剂,辅料D为糠醛渣、菌渣、氧化钙)在发酵23 d后各项指标趋于稳定;四个配方在发酵过程中达到50℃高温的时间分别为1、6、3、3 d,维持时间均在23 d以上,达到了好氧发酵的卫生要求;0～1 d pH值下降,1～11 d升高,11～23 d呈现下降趋势,23～32 d稳定,最终pH值达到7.5～8.2;有机质、氮、磷、钾含量变化幅度较大的时段是0～23 d,发酵结束后氮、磷、钾含量均升高, C/N值由30下降到15.3～20.3;四个配方发酵产物浸出液的发芽指数均在95%以上,达到了无害化程度。综合各项指标,四个配方在发酵23 d后达到无害化程度,均适合做牛粪发酵的辅料;发酵到23 d时四个配方的有机质含量乘以1.5后均达到70%以上,符合NY525—2012有机肥的标准;N+P_2O_5+K_2O含量大于4.3%,接近商品有机肥的标准,四个配方的发酵产物均可以作为商品有机肥的原料。     

秸秆还田条件下剖面土壤溶解性有机碳含量及其组分结构的变化

为研究溶解性有机碳(DOC)在土壤剖面中的迁移分布,测定比较了秸秆还田(CT+)和秸秆不还田(CT-)条件下0～40 cm剖面土壤DOC含量及其组分的迁移分布。结果发现:DOC含量及其在土壤有机碳(SOC)中的占比量(DOC/SOC)、DOC组分中的胺类(CO-NH)和芳香族类(C=C、苯环)化合物含量、DOC的平均分子量均随土壤深度的增加呈下降趋势,0～10 cm土层土壤与30～40 cm土层土壤之间差异显著,说明DOC在淋溶过程中的含量和组成成分均会发生变化,下层土壤较上层土壤DOC含量降低、DOC分子结构趋向简单化。秸秆还田和不还田土壤相比,0～40 cm土壤DOC含量、DOC/SOC、DOC组分中的胺类和芳香族类化合物含量均表现为增加,两个处理之间差异随着土层深度的增加而缩小;同时,秸秆还田增加了DOC的平均分子量,处理间差异随土层深度的增加而增加;表明秸秆还田对剖面土壤中DOC含量及其组分转移分布具有显著影响。     

不同水热条件下玉米单作系统中红壤微生物群落的代谢特征

在我国东部位于3个气候带(温带、暖温带、中亚热带)的农业生态试验站(海伦站、封丘站、鹰潭站)设置水热变化梯度下的土壤置换试验,利用Biolog方法,研究了水热条件和施肥对玉米抽雄期的红壤中微生物群落功能的影响.结果表明,水热条件、作物和施肥共同影响了红壤中微牛物群落的碳源代谢活性(Average Well Color Development,AWCD值表示).施肥处理(NPK)红壤中AWCD值大小顺序为:封丘>海伦>鹰潭,不施肥(CK)处理为:封丘>鹰潭>海伦站.在3种气候条件下,施用NPK肥均提高了红壤中微生物群落的碳源代谢的总体活性.主成分分析结果表明,不同水热条件下,施肥处理的红壤中微生物群落代谢指纹变化较小,但不施肥处理出现显著变化;对碳源利用主成分起分异作用的主要是碳水化合物和羧酸类物质及3种含氮化合物(L-苯基丙氨酸、L-天冬酰氨酸和苯乙基胺).     

微生态调节剂对奶牛堆肥过程中微生物生理群的影响

利用微生物的培养方法研究了奶牛粪堆肥过程中添加堆肥微生态调节剂和不添加堆肥微生态调节剂（自然堆肥）微生物生理群的变化情况,研究发现接种ZZMZ堆肥微生态调节剂可以使好气性纤维素分解细菌数量提高22．52％,氮化细菌数量提高14．95％,氨氧化细菌数量提高15．87％,亚硝酸氧化细菌数量提高38．46％,嫌气性纤维素分解细菌数量降低30．4％,反硝化细菌数量降低40．0％。     

接种外源生物菌剂后牛粪堆肥腐植酸变化规律

添加3种不同的外源生物菌剂对牛粪进行堆肥试验,通过测定堆肥过程中的温度、腐植酸的变化,研究了添加外源微生物对堆肥腐熟进程的影响,以及筛选出适合当地堆肥条件的生物菌剂。结果表明,添加3种外源微生物均对堆体快速升温及延长高温期有显著作用;菌剂2、菌剂3有效地加速了总腐植酸、水溶性腐植酸的转化与合成,但对游离腐植酸的作用并不显著;添加菌剂3处理的胡敏酸与腐殖化指数高于其他两个处理,且与对照差异显著。各处理的富里酸含量在堆肥结束时基本相同,外源菌剂对其并无影响。     

Changes in Phosphorus Fractions and Nitrogen Forms During Composting of Pig Manure with Rice Straw

The study was conducted to reveal P fractions and N forms changing characters during composting of pig manure with rice straw.During composting,the NH 4 ＋-N concentration decreased and reached at a relatively low value（〈400 mg kg-1） in the final compost,while the NO 3--N concentration increased.Total N losses mainly occurred during thermophilic phase due to the high temperature,the high NH 4 ＋-N concentration and the increase of pH value.Labile inorganic P was dominated in the pig manure and initial compost mixture.During composting,the proportion of labile inorganic P of total extracted P decreased,while the proportion of Fe＋Al-bound P,Ca＋Mg-bound P and residual P increased.The evolutions of the proportion of labile inorganic P,Fe＋Al-bound P and Ca＋Mg-bound P were well correlated with the changes of pH value,organic matter and C/N ratio.Therefore,composting could increase the concentration of N and P and decrease the presence of NH 4 ＋-N and labile P fractions which might cause environmental issues following land application.     

粪草堆肥特性的试验研究

对牛粪－稻草堆肥的主要影响因素进行了试验研究。研究了通风量、通风方式、初始含水率、贮存时间对堆肥性能参数，如堆肥温度、耗氧率、总固体（TS）和挥发性固体（VS）含量以及碳氮质量比等的影响。试验结果表明，底部通风和表面通风对堆肥性能的影响和无显著区别，但表面通风方式可节约能耗；堆料含水率为65％时对准肥有利；牛粪应及时进行堆肥处理，以降低堆肥成本和获得高质量的堆肥产品。考虑堆肥温度和气味的大小，确定牛粪－稻草堆肥的最佳通风量（以始干物质DM计）为0．2L.(min.kg)^－1。     

小麦、玉米秸秆与不同比例牛、羊粪堆置腐熟研究

采用小麦、玉米秸秆分别与牛、羊粪按不同比例进行高温堆肥,通过测定堆体温度、pH值、发芽指数等理化指标,研究不同物料配比对高温堆肥的影响。结果表明,添加玉米秸秆进行堆肥发酵的效果好于添加小麦秸秆,其高温持续时间较小麦秸秆处理长15～24d,腐熟时间短3d左右。添加羊粪处理腐熟效果优于牛粪处理。综合分析可知,以玉米秸秆和羊粪质量1∶1配比效果最佳,堆肥升温快,第3天即达50℃以上,高温持续时间为22d,反应结束时pH值为8.35,发酵第30天种子发芽指数即可达80%以上,达到了快速腐熟的目的。     

牛粪有机肥发酵剂的筛选

设计5个菌种配伍的牛粪有机肥发酵剂（B1、B2、B3、B4、B5）和市售有机肥发酵剂（SS）分别对牛粪进行了发酵试验,对发酵温度、含水量、pH值的变化进行了监控,对所配制的发酵剂进行了活菌数、含水量及pH值的测定和部分发酵产物的质量（有机质、氮、磷、钾）测定及对油菜种籽的发芽率、生长进行了检测。结果表明：配方B5最好,发酵起温快。第2天达50℃以上,发酵的第20天含水量降到50％以下,pH值在发酵的第15天降到6．5,发酵后的有机肥对油菜种籽的发芽率及生长量均最好,发芽率为100％,平均芽长7．79mm,平均根长29．95mm。此发酵剂的活菌总数为2．61×10^10cfu／g。pH值和含水量分别为7.0、13．25％。均符合国家标准GB20287—2006（活菌数≥2．00×10^9cfu／g,pH值5．5-8．5,含水量≤20％）;发酵所形成的有机肥有机质含量82．17％,氮、磷、钾含量7．10％,pH值为6．5。均符合行业标准NY525—2012（有机质945％,氮、磷、钾≥5％,pH值5．5～8．5）。对新鲜牛粪的发酵在20d之内完成,符合大多数有机肥生产者的要求。     

The Effects of Three Mineral Nitrogen Sources and Zinc on Maize and Wheat Straw Decomposition and Soil Organic Carbon

The incorporation of straw in cultivated ifelds can potentially improve soil quality and crop yield. However, the presence of recalcitrant carbon compounds in straw slow its decomposition rate. The objective of this study was to determine the effects of different nitrogen sources, with and without the application of zinc, on straw decomposition and soil quality. Soils were treated with three different nitrogen sources, with and without zinc： urea （CO（NH2）2）, ammonium sulfate （（NH4）2SO4）, and ammonium chloride （NH4Cl）. The combined treatments were as follows：maize （M） and wheat （W） straw incorporated into urea-, ammonium sulfate-, or ammonium chloride-treated soil （U, S, and C, respectively） with and without zinc （Z） （MU, MUZ, WU, WUZ;MS, MSZ, WS, WSZ;MC, MCZ, WC, WCZ, respectively）;straw with zinc only （MZ, WZ）;straw with untreated soil （MS, WS）;and soil-only or control conditions （NT）. The experiment consisted of 17 treatments with four replications. Each pot contained 150 g soil and 1.125 g straw, had a moisture content of 80%of the ifeld capacity, and was incubated for 53 days at 25°C. The rates of CO2-C emission, cumulative CO2-C evolution, total CO2 production in the soils of different treatments were measured to infer decomposition rates. The total organic carbon （TOC）, labile organic carbon （LOC）, and soil microbial biomass in the soils of different treatments were measured to infer soil quality. All results were signiifcantly different （P〈0.05） with the exception of the labile organic carbon （LOC）. The maize and wheat straw showed different patterns in CO2 evolution rates. For both straw types, Zn had a synergic effect with U, but an antagonistic effect with the other N sources as determined by the total CO2 produced. The MUZ treatment showed the highest decomposition rate and cumulative CO2 concentration （1 120.29 mg/pot）, whereas the WACZ treatment had the lowest cumulative CO2 concentration （1 040.57 mg/pot）. The additio     

羊粪与麦秆不同配比中温厌氧发酵特性

为了研究羊粪与小麦秸秆的混合厌氧发酵效果,以羊粪和麦秆为发酵原料,以常温厌氧发酵池的沼液为接种物,将羊粪与麦秆按照质量比为1∶9、3∶7、5∶5、7∶3、9∶1的配比,在总固体质量分数为8%、35℃的恒温条件下进行厌氧发酵。结果显示:羊粪与麦秆混合发酵产气效果最佳的配比为7∶3,配比为1∶9的最差,后者的累积产气量仅为前者的30.1%;各个配比均可得VFA与累积产气量的显著性回归方程;pH值、VFA、碱度与日产气量动态相关。该试验结果为禽畜粪便和农作物秸秆厌氧发酵的资源化利用途径提供了理论依据。     

玉米秸秆-牛粪不同配比对沼气产量的影响

试验设牛粪-玉米秸秆质量比2∶1(A)、牛粪(B)、玉米秸秆(C)、牛粪-玉米秸秆质量比1∶2(D)4个处理,在温度为(30±1)℃、发酵液(TS)浓度为10%的条件下,研究粪秆比对沼气厌氧发酵产气量的影响。结果表明,试验55 d各处理总产气量大小依次为ADBC。发酵过程中各处理日产气量变化和日累积产气量差异明显,A处理产气高峰主要在17~26 d,D处理主要在22~33 d,A和D处理总产气量分别为6 997 m L和6 842 m L,高于B处理和C处理。因此,牛粪-秸秆混合发酵可明显提高产气速率,改善产气状况,提高发酵原料产气潜力。     

牛粪有机肥发酵剂的筛选

设计5个菌种配伍的牛粪有机肥发酵剂(B1、B2、B3、B4、B5)和市售有机肥发酵剂(SS)分别对牛粪进行了发酵试验,对发酵温度、含水量、pH值的变化进行了监控,对所配制的发酵剂进行了活菌数、含水量及pH值的测定和部分发酵产物的质量(有机质、氮、磷、钾)测定及对油菜种籽的发芽率、生长进行了检测。结果表明:配方B5最好,发酵起温快,第2天达50益以上,发酵的第20天含水量降到50%以下,pH值在发酵的第15天降到6.5,发酵后的有机肥对油菜种籽的发芽率及生长量均最好,发芽率为100%,平均芽长7.79 mm,平均根长29.95 mm。此发酵剂的活菌总数为2.61×1010cfu/g,pH值和含水量分别为7.0、13.25%,均符合国家标准GB 20287-2006(活菌数≥2.00×109cfu/g,pH值5.5～8.5,含水量≤20%);发酵所形成的有机肥有机质含量82.17%,氮、磷、钾含量7.10%,pH值为6.5,均符合行业标准NY525-2012(有机质≥45%,氮、磷、钾≥5%,pH值5.5～8.5)。对新鲜牛粪的发酵在20 d之内完成,符合大多数有机肥生产者的要求。     

猪粪秸秆堆肥复合微生物菌剂的制备及应用效果

利用平板稀释法从猪粪及玉米秸秆混合堆体中提取不同类型的微生物优势菌株15株,根据各菌株的生长特性复配制成固体微生物复合菌剂。自制菌剂与2种常见市售微生物堆肥菌剂的堆肥试验表明,堆肥过程中添加外源微生物能促进和优化堆肥过程。自制菌剂与常见市售的HEM和JD型菌剂相比,能够更有效地促进和优化堆肥过程,迅速提高堆体温度,提高最高温度,延长高温期时间,并能更有效地提高堆体养分水平。