杨树皮堆腐过程中碳和氮及腐殖酸的变化特征

为研究杨树皮堆腐过程中碳、氮及腐殖酸的动态变化特征,进行了杨树皮粒径大小及微生物菌剂添加水平对堆腐进程的影响试验。结果表明,总有机碳(TOC)呈下降趋势,全氮(TN)相对含量呈升高趋势;各处理的氨氮(NH4+-N)含量均在7 d内达到最大值,后期降至0.04%水平以下;各处理的最终氨氮与硝氮比(NH4+-N/NO3--N)均降到较低水平,但仍高于0.16;杨树皮堆腐过程中,胡敏酸(HA)变化规律不明显,富里酸(FA)呈降低趋势,各处理最终聚合指数(HA/FA)均大于1.4。综合各指标分析结果,粗粒径杨树皮的腐熟效果优于细粒径杨树皮处理,而微生物菌剂添加量对杨树皮腐熟进程影响不显著。     

杨树皮基质化腐熟技术研究

本文以杨树皮为原料,研究不同粒径大小及微生物菌剂添加量对树皮腐熟的影响。结果表明:经过70d的堆置,各处理容重增到0. 4g/cm~3以上,总孔隙度大于60%,水气比高于初始值。杨树皮在堆腐过程中,p H及EC值呈升高趋势,各处理堆腐物最终偏碱性;粗粒径杨树皮(0. 5cm≤粒径≤2cm)腐熟后的EC值在0. 51～0. 54ms/cm间,而细粒径(粒径0. 5cm)的EC值略偏低;粗粒径杨树皮的T值[(终点C/N)/(初始C/N)]均小于0. 7,而细粒径的T值大于0. 7。综合分析,粗粒径杨树皮的腐熟效果优于细粒径杨树皮,而微生物菌剂添加剂量(0. 3%、0. 5%、1%)对杨树皮的腐熟无显著影响。     

微生物菌剂对玉米秸秆堆腐发酵过程的影响

采用槽式堆料发酵的方式，以玉米秸秆为研究对象，牛粪为氮源，探讨接种不同微生物菌剂对玉米秸秆堆腐发酵过程的影响。结果表明，接种微生物菌剂有利于促进玉米秸秆堆体温度的迅速升高，其中T1(有机肥发酵剂)和T2(菌剂A)处理的最高温度分别可达71.1和70.1℃;除对照T0(未使用菌剂)处理随时间推移pH呈逐渐增大的趋势，添加微生物菌剂的处理pH均呈先增大后减小的趋势；各处理EC值均呈先增大后降低的趋势，与初始值相比，在堆腐发酵60 d时，T1处理EC值降低最多，可达40.4%;各处理堆料的E4/E6值变化趋势较为一致，均呈先增大后降低的趋势，在堆腐60 d时，接种微生物菌剂的处理显著低于对照处理；不同处理的发芽指数(GI)均呈先逐渐增大后趋于稳定的趋势，在堆腐60 d时，T1和T2处理GI均超过90%,筛选出2个适宜宁夏地区玉米秸秆腐熟发酵的菌剂。     

脱水污泥和小麦秸秆共堆肥过程中有机质转化研究

研究城市脱水污泥堆肥过程中各有机物的变化特征,对评价堆肥腐熟程度和堆肥产品质量等具有重要应用的价值,为城市污泥堆肥产品的安全生产提供保障。本研究利用河南省洛阳市涧西区污水处理厂脱水污泥为堆肥原料,以小麦秸秆为调节剂,根据污泥和小麦秸秆配比的质量不同设置其C/N为6∶1、10∶1、12∶1、25∶1这4个对照处理组,分析不同阶段堆体的温度、有机质含量、腐殖酸总量、胡敏酸(HA)含量、富里酸(FA)含量以及水溶性有机质(DOM)含量的变化对污泥堆肥腐熟程度的影响。结果表明,随着堆肥时间的延长,4个处理的堆体温度呈现先升高后降低的变化趋势。温度较高时则有利于微生物降解有机质,增加堆肥化腐熟程度;直至堆肥结束时,前3个处理有机质含量均呈下降趋势,处理4有少量的增加;腐殖酸总量含量整体呈下降趋势;HA含量呈现上升趋势;FA含量整体呈逐渐下降趋势;HA含量与FA含量的比值(H/F)呈上升趋势,H/F的增加说明腐熟堆肥腐殖化程度的提高;DOM含量整体呈现下降趋势。通过对污泥堆肥过程中各有机物的变化特征的研究发现,在C/N为10∶1条件下堆肥腐熟程度较好,为污泥小麦秸秆共堆肥进行科学配比提供参考依据。     

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...     

酒糟型生物有机肥降解过程中水溶物含量的变化

研究了酒糟型生物有机肥酵解过程中几种水溶物含量的变化.结果表明,pH值呈先下降后上升的趋势,变幅在6~9.添加不同外源微生物菌剂对堆体pH值的影响差异不显著.电导率(EC)呈先上升后下降的变化趋势,在整个酵解过程中EC值均小于4.0 ms/cm.腐殖酸OD465 nm/OD665 nm(E4/E6)值前期增大,后期呈动态变化,堆制结束时维持在2.06~2.14.水溶性铵态氮(NH4--N)含量呈先上升后下降的趋势,水溶性硝态氮(NO3--N)含量呈上升趋势,堆制结束时NH4--N、NO3--N含量比为0.91左右.水溶性碳(WSC)含量呈先上升后下降的趋势,水溶性氮(WSN)含量呈下降趋势,WSC、WSN含量比呈先上升后下降的趋势,到堆制结束时变幅在4~6,达到了腐熟要求.     

玉米秸秆添加畜禽粪便田间条带堆腐对黑土活性有机碳的影响

为明确秸秆田间条带堆腐在农业生产中推广应用的可能性,以吉林省范家屯农业科技示范园黑土为研究对象,探讨秸秆添加不同畜禽粪便田间条带堆腐还田对土壤活性有机碳的影响。以玉米秸秆为供试材料,进行田间堆腐试验,设置本地秸秆覆盖还田(即对照,CK)、秸秆条带堆腐无畜禽粪便(ST)、秸秆条带堆腐+腐熟猪粪(STP)、秸秆条带堆腐+腐熟鸡粪(STC)4个处理。通过测定土壤有机碳(SOC)、土壤微生物生物量碳(MBC)、土壤溶解性有机碳(DOC)、土壤易氧化有机碳(EOC),综合分析土壤活性有机碳的含量和碳库管理指数(CPMI)。结果表明:秸秆条带堆腐还田各处理土壤SOC、MBC、EOC、DOC含量均高于CK处理,其中秸秆条带还田添加畜禽粪便处理更为显著,各活性碳组分含量较CK处理呈升高趋势。相关性分析表明田间条带堆腐土壤SOC、DOC、EOC、CPMI间呈现显著或极显著正相关,与氧化稳定系数(Kos)显著或极显著负相关。玉米秸秆条带堆腐还田有效增加土壤SOC、MBC、DOC、EOC含量,秸秆添加不同畜禽粪便处理中鸡粪更显著增加土壤有机碳和土壤活性有机碳含量,增加CPMI,降低Kos,对改善黑土碳库质量有着积极的作用。     

养猪发酵床秸秆垫料的腐解特征

以秸秆作为养猪发酵床主要垫料,长期监测养猪过程中发酵床秸秆垫料腐解规律,以期为发酵床养殖科学管理和后期垫料肥料化利用提供理论依据.研究结果表明,随着时间推移,发酵床秸秆垫料pH值和电导率总体呈现上升趋势,垫料中铵态氮浓度随着时间上下波动较大,硝态氮逐渐增加并在240 d后趋于稳定;垫料中的总有机碳变化幅度不大,但是胡敏酸(HA)逐渐增加而富里酸(FA)逐渐降低,并导致胡富比(HA/FA)逐渐增加;秸秆垫料的种子发芽指数逐渐增加,经过1年后发芽指数达到55.82％,然而还未达完全腐熟阶段.可见,发酵床秸秆垫料虽然在养猪过程中经过一定腐熟,也能产生有利于植物生长的腐殖酸,但并未完全腐熟,必须经过无害化处理才能作为肥料用于农田.     

尿素作为补充氮源对西番莲果渣高温堆肥进程的影响

利用西番莲废果渣为基本原料进行堆肥试验,研究了添加尿素及2种微生物菌剂(榕风与福贝)在西番莲果渣堆肥过程中温度、C/N比、总氮(T-N)、水溶性NH+4-N和水溶性NO-3-N的动态变化规律.结果表明,加入一定比例的尿素能够增加高温堆肥中>50℃的高温持续时间、减少最后达到环境温度所需时间;加快堆肥NH+4-N的下降,促进堆肥化腐熟后期NO-3-N的累积,增加腐熟后全氮的含量,加快堆肥化进程.在添加尿素的基础上,添加微生物菌剂,显著加快果渣堆肥中C/N比的下降速度,促进堆肥腐熟进程的作用效果更明显,但两种微生物菌剂之间对堆肥化的促进作用效果无显著差异.     

麦秸秸秆花盆堆肥化研究及评价

为探明麦秸秸秆花盆堆肥化过程养分变化规律,为废弃秸秆花盆堆肥化处理提供理论参考,提出将秸秆花盆粉碎物料(Crushed straw flowerpots,CSF)分别与半腐熟有机肥(4份腐熟平菇渣+1份腐熟中药渣+1份新鲜金针菇渣)按照干质量比0:10(CK)、1:10(TⅠ)、2:10(TⅡ)、3:10(TⅢ)混合进行4种处理堆腐发酵试验,研究秸秆花盆堆肥化阶段理化性状动态变化,并结合综合性腐熟评价指标——种子发芽指数(GI),对其堆腐程度进行评价。结果表明:CSF添加量对堆腐温度、pH及水分变化无显着影响,但显着影响了堆腐发酵产物中有机碳和全氮含量,全氮随CSF添加量的增加显着升高,TⅠ、TⅡ和TⅢ3个处理堆腐结束与初期的全氮含量相比均有所下降,表明添加适量CSF后会发生氮素的降解。氮形态分析发现,CSF的添加可提高堆腐发酵产物中铵态氮相对含量,堆腐初期氨基酸态氮和氨基糖态氮存在上升趋势,适量添加CSF利于植株生长及微生物的活动;反映种子活力的GI指标分析结果显示,TⅠ、TⅡ和TⅢ处理的GI值均高达0.8,表明添加CSF堆腐优于CK,可削弱对种子萌发的毒害作用。     

落叶堆肥过程中有机物的动态变化

为研究落叶堆肥过程中有机物的动态变化特征,进行了50 d的高温好氧堆肥试验.结果表明:堆肥中有机质、挥发性固体、腐殖质、游离腐植酸以及富里酸(FA)呈下降趋势;腐殖质碳/有机碳[w(GHM)/w(TOC)]先减小后增加,最后稳定在47.3%～47.6%;胡敏酸[w(HA)]呈上升趋势;胡敏酸/富里酸[w(HA)/w(FA)]在堆肥过程中迅速增加,从堆肥初始的0.43增加到堆肥结束时的1.02,表明堆肥有机物向腐殖化和稳定化方向转化;E4/E6先增加后缓慢降低.表明w(GHM)/w(TOC)可作为评价落叶堆肥腐熟和稳定的参考指标,而腐殖质含量、w(HA)/w(FA)以及E4/E6作为评价落叶堆肥腐熟的指标不太合适.     

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。     

培养条件下CO2对施入玉米秸秆后土壤有机质的影响

通过室内模拟试验研究了玉米秸秆分解期间土壤有机质及其各组分对CO2浓度升高的响应。研究结果表明:随着培养时间的延长,土壤有机碳、水溶性有机碳、胡敏素逐渐减少,可提取腐殖物质先增加后下降,可提取腐殖物质中胡敏酸(HA)的相对比例(PQ)则在玉米秸秆分解初期表现为先减少后增加、最后趋于稳定,表明富里酸(FA)和HA经历了一段相互转化的过程后达到了动态平衡。土壤微生物量碳随着CO2浓度升高而减少,高浓度CO2处理抑制土壤微生物的活动,降低了土壤有机碳的分解速度,有利于水溶性有机碳的积累;CO2浓度升高使PQ下降,不利于HA的形成。通过相关分析,表明不同处理的土壤有机碳与土壤微生物量碳、可提取腐殖物质与土壤微生物量碳、土壤有机碳与FA间均呈显著正相关,在正常大气培养条件下,土壤微生物量碳与水溶性有机碳呈显著正相关(r=0.649,P<0.05)。     

微生物菌剂对畜禽粪便与秸秆混合发酵过程参数影响及腐熟度综合评价

为了研究复合微生物菌剂添加对猪粪和秸秆混合发酵制备生物肥料过程中相关参数和腐熟度的影响,以猪粪和秸秆为原料,分别设置不添加菌剂的对照组(CK)和添加菌剂的处理组(GT),对比分析固态发酵过程中的pH值、电导率(EC)、总有机碳(TOC)含量、总氮(TN)含量、铵态氮(NH~+_4-N)含量、C/N、种子发芽指数(GI)等指标,然后运用灰色关联分析法综合评价2组处理在不同时间段的物料腐熟程度。结果表明,对照组和处理组在固态发酵过程中pH值、电导率、铵态氮(NH~+_4-N)含量、C/N、种子发芽指数(GI)的变化趋势基本一致,但添加微生物菌剂的pH值在后期变化相对更稳定,NH~+_4-N含量和C/N也更低。灰色关联分析法的结果表明,添加微生物菌剂后在固态发酵在第11天物料已经达到一级腐熟,而对照的仅为三级腐熟,说明微生物菌剂的添加能缩短腐熟时间,并且使物料达到更好的腐熟程度,但物料进一步的发酵会使物料的肥力下降。     

氧化还原类酶活性在小麦秸秆静态高温堆肥过程中的变化

选取小麦秸秆为试验材料,采取发酵罐处理方法,在静态通气条件下研究了堆腐过程中堆体温度变化、氧化还原类酶活性变化、温度与酶活性变化的关系、不同酶活性之间的关系.结果表明:(1)添加微生物菌剂处理较不添加微生物菌剂处理(CK)升温快、温度高、高温持续时间长;添加微生物菌剂处理堆体温度第2 d上升到50℃以上,第3 d达最高温度67.1℃,50℃以上持续6d;CK堆肥第3 d达到50℃,第4d达最高温度59.5℃,50℃以上持续5 d.(2)过氧化氢酶活性初期较低,中期迅速升高,并维持在较高水平,堆肥第10 d到堆肥结束,添加微生物菌剂处理的过氧化氧酶活性明显高于CK;添加菌剂处理多酚氧化酶活性在堆肥前期和后期高于CK,说明添加菌剂可加速木质素的降解及其产物的转化;添加菌剂处理的脱氢酶活性在堆肥中期显著高于CK;添加菌剂处理的过氧化物酶从堆肥第12 d到堆肥结束活性均高于CK的过氧化物酶活性,表明添加微生物菌剂可促进物质的氧化.(3)脱氢酶活性和过氧化物酶活性在堆肥中期达到最高值,两者变化趋势相同;过氧化氢酶活性、脱氢酶活性、过氧化物酶活性在堆腐后期比较稳定,多酚氧化酶活性堆腐后期呈增长趋势.     

沙蒿高温堆腐过程中化学变化特征

为了探索沙蒿高温堆腐过程中化学变化特征,采用实验室恒温箱调控温度的方式模拟堆腐过程,定期取样测定全碳、全氮、总腐植酸碳、pH等化学指标。结果表明,在堆腐过程中全碳、全氮、碳氮比及腐植酸碳都呈降低趋势,全碳由堆制前的812.4 g/kg降低到410.0 g/kg,全氮由堆制前的35.9 g/kg降低到30.9 g/kg,碳氮比由堆制前的22.6降低到13.3,总腐植酸碳由堆制前的27 g/kg降低到14 g/kg,pH呈先降低后升高趋势,由堆制前的7.01降低到5.50后又升高到6.49。沙蒿堆腐过程中化学指标的变化规律是制定沙蒿堆肥腐熟度和保证沙蒿堆肥质量的重要依据。     

5种微生物发酵剂对玉米秸秆的发酵效果

为了筛选出适合玉米秸秆单一发酵的微生物菌剂,以不加菌剂为对照,研究了添加5种微生物菌剂对粉碎的玉米秸秆的发酵腐熟效果和发酵过程中堆料温度、体积、营养的动态变化。结果表明,添加外源微生物菌剂能有效加快发酵过程并显著影响营养元素的动态变化,添加"金宝贝"和"满园春"菌剂促进发酵的效果较好。5种处理中"金宝贝"和"满园春"升温速度最快,50℃高温持续时间可长达5 d之久,且体积下降百分比多,营养释放量高;有机物速腐剂和青岛龙力发酵剂的发酵效果一般;HM发酵基的效果较差。与对照相比,各处理发酵至30天时异味消失,体积下降明显,且表层出现大量菌丝,基本腐熟。5种处理全氮与碱解氮含量变化正好相反:全氮含量先下降后上升而速效氮含量先增加后减少;全磷、速效磷、全钾、速效钾含量均呈上升趋势。对照升温缓慢,营养元素含量变化不明显。     

推广秸秆腐熟还田技术促进农业增产增收——秸秆“五化”利用之秸秆肥料化利用

<正>添加秸秆腐熟剂秸秆还田技术是通过接种外源有机物料腐解微生物菌剂(又称腐熟剂),充分利用腐熟剂中大量木质纤维素降解菌,快速降解秸秆木质纤维物质,最终在适宜的营养、温度、湿度、通气量和PH值条件下,将秸秆分解矿化成为简单的有机质、腐殖质以及矿物质成分。包括两种方法:一是秸秆堆积或者堆沤在田间地头、路旁,接种有机物料腐解微生物菌剂,待秸秆基本腐熟(腐烂)后再还田。二是在秸秆直接还田时接种有机质料腐解微生物菌剂,     

玉米秸秆腐解菌剂对种养废弃物堆肥的影响

为探求秸秆腐熟剂与猪粪对秸秆堆肥的腐熟效果,应用实验室研制的秸秆腐解菌剂,开展了种养废弃物堆肥发酵生产有机肥试验。通过检测温度、含水率、pH及有机质含量等堆肥腐熟度指标,结果表明:加菌剂的猪粪堆肥处理组(T_4),堆肥温度上升快,且持续时间长,60℃以上温度共持续8 d,最高温度达到68℃;堆肥水分蒸发快,比其他处理组含水率下降幅度较大,含水率由65%下降至37%;pH变化范围为7.7~9.2,表现弱碱性;有机质含量变化显示,T4处理堆腐时间较添加猪粪处理(T_3)提前4 d,比菌剂处理(T_2)提前8 d完成堆腐,表现出比其他处理明显缩短堆腐时间。为观察秸秆腐解菌剂对秸秆横截面结构变化的影响,利用扫描电子显微镜(扫描电镜)对3种秸秆处理组进行了比较分析。     

木薯渣堆肥的生物酶活性与有机组分降解的关系

木薯渣堆肥过程中,起始物料采用接种微生物菌剂与人工翻堆相结合的模式进行堆肥,经过多种生物和生物化学过程而被转化。通过两个实验处理测定了堆肥过程各阶段温度,纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶的活性和淀粉、纤维素、半纤维素、木质素、NH+4-N、NO-3-N的含量,并进行了相关性分析。结果表明,接种菌剂可使堆体快速升温,且提高堆肥过程中的最高温度,延长了高温期的持续时间,达到堆肥无害化处理的目的;纤维素酶、蛋白酶和淀粉酶活性的最高值出现在堆肥的高温期。生物酶活性与堆肥有机组分的含量呈显著负相关,说明生物酶活性可以表征木薯渣堆肥中有机组分降解的状况,指示木薯渣堆肥的发酵腐熟进程。