不同镁/磷盐添加剂对蓝藻堆肥的氮素损失控制效果

为探究蓝藻好氧堆肥过程中较佳的氮素损失控制措施,以蓝藻为主要原料,菌渣、稻壳为调理剂,4种不同组合的镁盐和磷盐[Mg（OH）₂+H₃PO₄（MP）、Mg（OH）₂+KH₂PO₄（MKP）、MgSO₄+H₃PO₄（MSP）、MgSO₄+KH₂PO₄（MSKP）]为添加剂进行好氧堆肥试验,对不同处理下的氮素损失控制效果进行研究。结果表明：MP、MKP、MSP和MSKP处理组的NH₃排放量相较于空白对照组分别降低了48.98%、45.95%、76.91%和38.65%; TN含量相较于初始值分别增加了66.31%、54.42%、30.15%和46.50%;氮素固定率分别为44.26%、41.36%、71.09%和33.54%。X射线衍射（XRD）分析结果证实不同处理组堆肥产品中均有鸟粪石（MgNH₄PO₄·6H₂O）的存在。堆肥42 d后,除MSP处理组外,各组均已达到腐熟状态,且符合NY 525—2012标准。综合来看,MKP处理的氮素固定率略低于MP处理,但具有更高的微囊藻毒素降解率与总养分含量,是蓝藻堆肥工程化应用中理想的保氮方式。     

堆肥过程中氮素损失的控制

概述了影响堆肥过程中氮素损失的因素,并总结了目前国内外关于堆肥氮素损失控制的方法,其中包括添加化学物质、调节堆料的C/N、加入微生物固氮、利用吸附性物质,以期为堆肥过程中有效地控制氮素损失提供理论基础和实践参考。     

炭基辅料对羊粪好氧堆肥中氮素损失的影响

养殖废弃物(羊粪)的堆肥化处置是现代"草-羊-田"农牧循环生产的重要环节,为探讨羊粪高温好氧堆肥中氮素损失的有效控制技术,研制了一种炭基辅料,与羊粪和稻草混合后进行了34 d的堆肥试验。试验设置2个处理:羊粪与稻草高温好氧堆肥(CK)、CK基础上添加质量比15%的炭基辅料(CA)。监测了堆肥体的温度、NH_3挥发速率、N_2O排放通量、各形态氮素含量等参数变化情况,分析了炭基辅料对羊粪堆肥过程中氮素转化及损失的影响。结果表明,与CK处理相比,添加炭基辅料促进了堆肥后第1～7 d堆肥温度快速上升,对堆肥后第8～34 d的堆温影响较小;堆肥34 d后,CK、CA处理的NH_3挥发累积量分别为368.38、175.63 mg·kg-1,N_2O排放累积量分别为50.38、88.94 mg·kg-1,CA处理的NH_3挥发累积量显著小于CK处理(P0.05),而2个处理之间的N_2O排放累积量差异性不显著(P0.05),羊粪堆肥过程中NH_3挥发是氮素损失的主要途径;CK、CA处理的氮素损失率分别为50.49%、32.63%,添加炭基辅料显著降低了羊粪堆肥体的氮素损失率(P0.05),炭基辅料应用于羊粪有机肥生产,氮素损失率可减少35.37%。     

碳氮比对牛粪好氧堆肥过程的影响

文章利用牛粪和玉米秸秆进行堆肥试验,研究碳氮比(C/N)对堆肥过程中温度、水分、pH、粪大肠菌值、蛔虫卵死亡率、GI值和堆制周期的影响。结果表明,C/N比的适当降低并不影响牛粪和玉米秸秆的堆肥,而且C/N比的下降(由27:1降到24:1),可使牛粪的处理量增加近一倍。但C/N比过低,堆料中牛粪所占比例增大,会使堆料的容重增大而不利于堆体的通风,导致堆体温度过高且高温持续时间过长,造成有机质的过度分解,从而影响堆肥的质量。     

不同化学添加剂对猪粪堆肥中氮素损失的控制

以氢氧化镁+磷酸、磷酸、磷酸二氢钾+氯化镁和磷酸二氧钙+氯化镁为固氮添加剂,以猪粪和玉米秸秆为原料,采用强制通风静态垛堆肥装置进行高温好氧堆肥试验,研究了不同化学添加剂对猪粪堆肥过程中的保氮效果.结果表明,化学添加剂可以显著降低堆肥化过程中氨气的排放率.氢氧化镁+磷酸、磷酸、磷酸二氢钾+氯化镁和磷酸二氢钙+氯化镁的氮素...     

堆肥发酵过程中控制氮素挥发的研究

氨挥发是堆肥发酵过程中,臭味产生和氮素损失的主要原因。以鸡粪为原料进行堆肥发酵,通过添加除臭菌剂和相关填充物料,有效控制堆肥发酵过程中氨的挥发,以减少氮素的损失。研究结果表明：除臭菌剂和填充物料的加入能有效降低发酵过程中氨的挥发损失,缩短发酵脱臭的时间。与对照处理相比,除臭菌剂能够提前10 d左右消除臭味,糠醛渣可减少氮素损失达17.6%以上。     

污泥堆肥过程中氮素损失及控制方法

堆肥化能够将城市污泥的有机质分解转化为稳定的类腐殖质,是促进城市污泥综合利用的重要方法之一。但是,污泥堆肥在高温及偏碱环境下氮素损失量较大。基于此,介绍堆肥过程中的氮素损失途径,分析含水率、碳氮比、温度及p H值等影响氮素损失的主要因素,并基于工艺参数、碳源及固氮剂等提出氮素损失的控制方法。     

高温好氧发酵堆肥处理技术研究

结合好氧发酵的经验,阐述了目前好氧发酵堆肥技术的现状,同时对高温好氧堆肥工艺的工艺流程、技术原理和运行参数进行了总结和分析。经过好氧堆肥处理可使废物减量化、稳定化和无害化,并进一步进行资源利用。     

植物体氮素损失研究进展

长期以来,氮素损失的研究重点多为氮肥在土壤运转过程中的损失.近年来,植株体内氮素损失愈来愈受到众多研究者的重视,逐渐开始了较广泛而深入的研究.拟从植物体氮素损失的发现,氮素损失的物种差异及生育期差异,氯素损失的形式及生理生化机制等方面进行较全面的综述.     

有机酸添加剂对低碳氮比条件堆肥氮素损失控制效果研究

为减少堆肥过程中的氨气挥发和氮素损失,以鸡粪、玉米秸秆和菌渣为发酵原料,采用强制通风静态堆肥罐进行41 d的好氧堆肥试验,研究低C/N（15）条件下两种有机酸（柠檬酸、草酸）对堆肥过程中氨气减排效果和氮素形态转化的规律。结果表明：添加5%（鲜质量）的柠檬酸、草酸增加了堆肥50℃以上高温天数和连续高温天数,降低了堆肥初始物料1.70个和1.88个pH值单位。草酸对堆肥主要发酵时期氨气减排有较好的效果,柠檬酸对氨气减排的影响主要集中在堆肥前10 d,随后减排效果减弱。与CK相比,柠檬酸、草酸分别降低堆肥过程中氨气累积挥发量44.15%和69.57%,氮素损失量分别降低了25.16%和48.54%。堆肥中氮素主要以有机氮的形态存在,与CK相比,添加柠檬酸、草酸处理有机氮含量分别提高了9.44%和23.13%,氨基酸态氮含量提高了11.23%和15.53%,酰胺态氮含量提高了18.43%和39.99%。柠檬酸、草酸提高了堆肥结束时无机氮含量,与CK相比,铵态氮含量分别提高了68.13%、408.48%,硝态氮含量提高了17.94%、45.75%。堆肥结束后CK、柠檬酸、草酸处理有机碳含量分别下降了31.44%、22.16%、15.70%。各处理温度、粪大肠菌群数、蛔虫卵死亡率均达到《畜禽粪便无害化处理技术规范》（GB/T 36195—2018）要求,但是草酸处理种子发芽指数未达到无毒害标准。试验结果表明,添加有机酸具有较好的氮素损失控制效果,且添加草酸效果优于柠檬酸,但是从堆肥产品无害化角度考虑,草酸添加量和添加方式还有待进一步研究。     

不同形态猪粪储用过程的气态氮损失特征

为探讨不同形态猪粪短期存储和施用全过程的气态氮(N)损失特征,优化猪粪清储模式,以猪粪生浆液(PS)、固液分离液态组分(LF)、固液分离固态组分(SF)和风干猪粪(DM)为研究对象,利用原位气体采集法和盆栽试验,针对粪肥气态氮损失主要形式——NH_3挥发和N_2O排放,开展了不同形态猪粪存储及施用过程中的气态氮损失特征研究,并比较了4种形态猪粪施用后生菜产量和氮素利用效率(NUE)。结果表明:存储和施用全过程中,各形态猪粪的总气态氮损失达12.4%～20.9%,其中PS最高,SF最低;气态氮损失主要发生在存储/风干过程,占总气态氮损失的58.6%～76.3%。不同形态猪粪存储/施用过程的气态氮损失形态差异显著,在存储过程,LF和DM以NH_3挥发为主,分别占存储过程气态氮损失的71.5%和49.8%,而PS(38.0%)和SF(31.4%)的NH_3挥发占比相对较低;在施用过程,LF的气态氮损失依然以NH_3挥发为主,排放系数达到9.7%,其他形态猪粪NH_3挥发排放系数仅为3.3%～3.9%。SF经存储初级发酵后施用的资源化利用模式效果最优,其生菜产量(33.2 t·hm~(-2))及NUE最高,而等N施用下LF和PS对作物生长具有抑制作用。猪粪施用后N_2O排放带来的增温潜势达2.01～4.26 t CO_2e·hm~(-2),具有较高的温室效应。综上,猪粪的清储模式宜选择干清粪或者固液分离模式,液态部分可通过酸化等方式降低NH_3挥发损失,而固态组分可在简单堆肥发酵处理后进行农田资源化利用。     

蝇蛆预处理及辅料添加对鸡粪堆肥氨挥发和温室气体排放的影响

为明确蝇蛆预处理及辅料添加对鸡粪堆肥过程中NH₃挥发及温室气体排放的影响,本研究分别将风化褐煤、厨余垃圾、蘑菇渣与鸡粪混合,在进行蝇蛆预处理后堆肥,研究试验过程中NH₃挥发和温室气体的排放规律。试验设置8个处理,分别为对照组（无蝇蛆预处理）：纯鸡粪（CK1）、30%风化褐煤+70%鸡粪（CK2）、30%厨余垃圾+70%鸡粪（CK3）、30%蘑菇渣+70%鸡粪（CK4）;试验组（蝇蛆预处理）：纯鸡粪（T1）、30%风化褐煤+70%鸡粪（T2）、30%厨余垃圾+70%鸡粪（T3）、30%蘑菇渣+70%鸡粪（T4）。结果表明：蝇蛆预处理能够延长堆肥高温期,≥50 ℃天数均达到10 d以上,相比CK1增加5~9 d;在整个试验期间试验组NH₃挥发集中在堆肥第2天,试验组NH₃累积排放量显著低于对照组,降幅达到42.7%~61.1%,菇渣添加处理的NH₃累积排放量在对照组中最低;风化褐煤的添加能够显著降低N₂O排放,T2相比于T1降低84.2%,CK2相比于CK1降低51.7%。蝇蛆预处理能够显著降低CO₂排放当量,相比CK1降低32.1%~73.2%,其中,T4的CO₂排放当量最低。研究表明,蝇蛆预处理能够提高堆肥温度、延长堆肥高温期、显著降低NH₃排放和CO₂排放当量,若从堆肥温度及CO₂排放当量方面考虑蝇蛆预处理和菇渣组合为最优处理。     

种植方式对稻田氨挥发及氮磷流失风险的影响

研究洞庭湖双季稻区不同种植方式下,稻田氨挥发量变化、田面水氮磷浓度动态特征以及不同土壤深度养分含量差异,可为水稻机械化精准施肥,防控面源污染提供理论依据。研究采用田间试验方法,设置农民习惯+直播(T1)、控释尿素减氮10%+直播(T2)和机插一次性施肥减氮10%(T3)3个处理,原位监测早稻基肥期稻田氨挥发,取样监测施肥后田面水总氮、总磷及不同形态氮磷浓度,收获期计产,并取0～20 cm和20～40 cm土壤测定其基本理化性状。结果表明,与T1相比,T3和T2田面水NH_4~+-N平均浓度分别降低46.04%和27.03%,氨挥发量分别降低18.62%和15.61%;田面水总氮平均浓度分别降低53.55%和22.96%,总磷浓度分别降低30.23%和11.63%;T3和T2均可显著增加稻田0～20 cm和20～40 cm土壤中有机碳含量,提高全氮、全磷、碱解氮和有效磷含量,水稻产量分别增加6.63%和5.98%。与T1相比,T3和T2两种施肥种植方式均能显著降低稻田氨挥发以及稻田田面水总氮、总磷浓度,能有效增加0～20 cm和20～40 cm土壤有机碳、全氮、全磷、碱解氮和速效磷含量。在3种种植方式中,T3在降低农田氮、磷流失风险、维持土壤肥力、促进水稻增产方面效果更显著。     

添加无机磷肥对农业固体废弃物好氧堆肥的影响

利用有效容积100L的堆肥反应器研究了添加过磷酸钙(SSP)和磷酸一铵(MAP)两种磷肥对牛粪好氧堆肥的作用。结果表明,在牛粪好氧堆肥过程中添加1.0%SSP和0.25%MAP对堆肥温度、pH、电导率(EC)、水溶性碳(DOC)和水溶性无机氮均有不同程度的影响。添加SSP和MAP均可加速堆肥升温,延长堆肥高温期,SSP和MAP处理高温期(≥50℃)较原料常规堆肥(CK)处理延长2d。SSP和MAP均呈酸性,可有效降低堆肥的pH值,减少氨的挥发,同时使堆料EC增高。添加SSP、MAP处理DOC利用率分别比原料常规堆肥(CK)高16.5%和4.9%。与原料常规堆肥(CK)相比,SSP和MAP均对牛粪高温堆肥的保氮起到一定效果,至堆肥结束,添加SSP、MAP处理的总氮含量比原料常规堆肥(CK)处理分别增加6.7%和17.3%,铵态氮含量比原料常规堆肥(CK)处理分别增加127.9和602.5mg/kg。从堆肥的总养分来看,加入SSP和MAP有利于增加堆肥的氮磷钾总养分,改善了堆肥品质,添加MAP效果要好于添加SSP。     

耐高温纤维素降解菌对高温处理的动物尸体堆肥过程中氮素损失的影响

为探究纤维素降解菌在堆肥腐熟中的应用效果,试验将高温处理后的畜禽尸体与秸秆混匀后,分为不添加菌剂的对照组和添加1%的耐高温纤维菌（Parageobacillus thermoglucosidasius）的菌剂组,采用好氧静态通风的方式堆肥28 d,测定堆肥过程中的理化参数（温度、pH、含水率、铵态氮、硝态氮、亚硝态氮、总碳和总氮）和氮素转化功能基因拷贝数的变化等氮素损失相关的指标。结果显示,菌剂组的铵态氮含量和亚硝态氮含量均显著高于对照组,但最终总氮含量菌剂组低于对照组。堆肥前期对照组的nirK拷贝数显著高于菌剂组,且与NH4+含量显著正相关;菌剂组的nirS拷贝数极显著高于对照组,且与NO3-含量极显著正相关。堆肥中期,对照组的narG拷贝数极显著高于菌剂组,且与NH4+含量相关性接近显著水平（P=0.064）;堆肥后期,对照组的nosZ拷贝数极显著高于菌剂组。以上结果表明,耐高温纤维素降解菌主要通过氨氧化作用和反硝化作用在堆肥的前期来改变堆体的氮素循环,但也会促进反硝化作用导致氮素损失的增加。     

复合菌剂对兔粪堆肥碳氮转化与损失的影响

为开发促腐和保氮功能兼具的发酵菌剂,探究不同配比菌剂对兔粪和香油渣堆肥碳氮转化与损失的影响及其机理。本试验以纤维素降解复合菌剂和功能菌剂两类自制菌剂为研究对象,采用封闭式好氧堆肥试验,共设置6个处理：不添加菌剂(CK)、EM商品菌剂(EM)、自制纤维素降解复合菌剂(CR)、V(功能菌剂)∶V(自制复合菌剂)=1∶1(CAR1)、V(功能菌剂)∶V(自制复合菌剂)=1∶2(CAR2)、V(功能菌剂)∶V(自制复合菌剂)=1∶3(CAR3)。研究各处理对堆体腐熟过程中发酵参数、碳氮损失、养分含量和腐熟度等相关指标的影响。结果表明：堆肥启动过程中,CAR3堆体升温迅速,酸碱度适宜,利于堆体好氧发酵;堆肥结束时,CAR3有机质降解率高达34.17%,CO₂排放量较排放量最高的CR低13.43%,总腐殖酸生成量达15.52%,较CR显著提升11.92%;堆体全氮含量显著提高,氨挥发量较CK降低10.28%;有机氮含量较CK显著提升19.74%,有利于氮素的固持。因此,V(功能菌剂)∶V(自制复合菌剂)=1∶3时(CAR3),可显著提高堆肥腐熟程度,促进碳转化,减少氮损失。本...     

禽粪好氧堆肥发酵高温阶段微生物的分离及其作用

文章对禽粪好氧堆肥发酵高温阶段微生物数量趋势及其对堆料中主要有害物质的降解作用进行了研究。微生物数量趋势排序为细菌>放线菌>霉菌。各类微生物降解情况为:淀粉类主要由细菌降解,放线菌次之,霉菌无效;蛋白类也主要是细菌降解,放线菌和霉菌均有一定作用;填充料秸秆中的纤维素类降解主要是放线菌和霉菌,细菌并未表现出效果。