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)、...     

蔬菜废弃物堆肥对设施蔬菜产量和土壤生物特性的影响

采用盆栽试验研究了蔬菜废弃物堆肥对小白菜的增产效果、土壤养分含量、土壤微生物量和酶活性的影响。结果表明,蔬菜废弃物堆肥能够显著提高盆栽小白菜的产量和品质,其中30 t/hm2的高量蔬菜废弃物堆肥将产量提高了66.26%,将品质指标Vc、可溶性糖和可溶性蛋白含量显著提高了35.64%、183.36%和39.42%。蔬菜废弃物堆肥能够显著提高土壤质量,有机质、总氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量和土壤微生物量碳、氮,以及土壤淀粉酶、脲酶、磷酸酶、脱氢酶活性的土壤质量指标。与牛粪相比较,高用量的蔬菜废弃物堆肥处理在小白菜产量、可溶性蛋白含量、土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量、磷酸酶活性上显著高于牛粪;而在可溶性糖含量、土壤有机质含量、土壤微生物量、淀粉酶、脱氢酶活性上显著低于牛粪。综合而言,蔬菜废弃物堆肥能够提高土壤质量,增加蔬菜产量和品质;在蔬菜产量方面,蔬菜废弃物堆肥优于牛粪,在蔬菜品质和土壤质量方面,蔬菜废弃物堆肥与牛粪相当。     

蔬菜废弃物厌氧发酵制取沼气的试验研究

该文以废弃的甘蓝菜叶为发酵原料,在实验室自行设计的小型沼气发酵装置上进行了厌氧发酵试验,通过测定发酵过程中发酵液和沼气的各项指标,对蔬菜废弃物厌氧发酵的可行性及接种物浓度对发酵过程的影响进行了研究.结果表明,蔬菜废弃物用厌氧发酵工艺处理是可行的;在试验采用的20%,30%,50%三个水平的接种物浓度中,接种物浓度为30%的实验组的挥发酸含量、氨态氮含量以及pH值都在正常范围内,总产气量和沼气中最高甲烷含量分别为7790.81 mL和42.814%,明显高于其他两组及空白组实验.该项研究对蔬菜废弃物的资源化利用提供了有益的参考.     

包菜废弃物好氧堆肥初始条件研究

为建立适宜叶类蔬菜废弃物的快速好氧堆肥工艺,以包菜废弃物为主要堆肥原料,探索包菜废弃物直接堆肥或添加少量辅料情况下堆肥的可能性,以及叶菜废弃物细碎程度对堆肥效果的影响,共设置两个试验。试验一,调节包菜废弃物和秸秆粉混合物料初始含水量分别至70%、65%、60%、55%、50%,结果表明,当含水量低于70%时,混合物料外观以秸秆粉的黄褐色为主,且含水量在最优状态时（50%～60%）,碳氮比难以在理想状态（20～40）。试验二,以不粉碎、不添加秸秆的包菜废弃物堆肥为对照,设置不粉碎、粗粉碎、细粉碎3个处理（均添加5%秸秆）,测定堆肥温度、pH、有机质、养分、种子发芽指数和电导率。结果表明,包菜废弃物直接堆肥能完成整个堆肥过程;相较于对照,添加秸秆粉显著提升了堆肥温度、pH、有机质及种子发芽指数,降低了养分含量和电导率;粉碎程度对有机质、养分、种子发芽指数、电导率没有显著影响。因此,高含水量的包菜废弃物在不脱水、不粉碎的情况下,添加少量秸秆即可取得较好的堆肥效果。     

蔬菜废弃物循环堆肥的性能及经济效益评价

蔬菜废弃物含水率高,在堆肥堆制中需要添加大量高碳低水辅料进行调节,生产成本高,资源化利用率低,为了研发适用于消纳高含水率蔬菜废弃物的好氧堆肥发酵工艺体系以促进废弃物高效资源化利用,通过设置传统好氧堆肥和循环堆肥两组试验,研究蔬菜废弃物循环堆肥的性能,评价其工艺的可行性和经济效益。结果表明:在第一、二次循环过程中,堆肥性能稳定,堆体升温迅速,高温期分别持续10、5d;在第三次循环中,系统稳定性开始波动,温度≥50℃保持5d,第四次循环堆肥系统恶化,堆体无法达到50℃,终止循环过程。循环堆肥物料最终pH值为6.72、电导率值为3.43mS·cm-1,种子发芽指数为72.0%,满足无害化标准要求,不会对植物产生毒害。循环堆肥能使蔬菜废弃物迅速脱水,并将堆体水分保持在50%～60%的最佳范围以利于有机物质的降解,4次循环蔬菜废弃物最高降解率分别为92.9%、88.6%、59.4%、21.7%。经济效益分析表明,与常规堆肥相比较,循环堆肥辅料用量及成本减少48.8%,同时,添加同量的辅料,循环堆肥能消纳更多的蔬菜废弃物,其利润是常规堆肥的7.15倍。综上所述,循环堆肥工艺可行、性能稳定,最大循环次数为3次,辅料应用量少,利润高,是处理高含水率蔬菜废弃物经济可行的技术。     

蔬菜废弃物快速堆肥方法研究

对蔬菜废弃物快速堆肥化利用方法进行了比较。试验设置了地下厌氧、地下好氧、地上厌氧和地上好氧4个处理,并对各处理的理化指标进行观测比较。结果表明,好氧处理较厌氧处理温度上升快,持续时间长,肥料含水率下降快,腐熟程度好;其中地上好氧处理最高堆温达52℃,高温期能够保持10 d,有机质、全氮、速效磷、速效钾含量也最高,分别达25.01 g/kg、11.00 g/kg、72.92 mg/kg和749.16 mg/kg,是一种较好的蔬菜废弃物快速堆肥方法。     

蔬菜废弃物不同堆制方法对微生物数量的影响

以蔬菜废弃物为材料,采用厌氧覆膜、好氧覆膜、地下式好氧、地下式厌氧、地上式好氧和地上式厌氧6种堆制方法,分别对堆肥40 d后堆肥中的微生物数量进行测定。结果表明:在6种堆制方法的两次试验中,同一处理中细菌、放线菌和真菌在数量上相差一个数量级;好氧覆膜处理的堆肥中细菌、放线菌和真菌数量相对较多,且微生物总数最多,分别为59.9×108和83.9×108cfu/g。因此,好氧覆膜处理的微生物腐解能力最强,操作简单,是处理蔬菜废弃物的最佳堆制方法。     

采用厌氧分步固体反应器系统进行蔬菜废弃物厌氧分解

最近获得专利的厌氧分步固体反应系统(美国专利号6342378B1)是一种新型的用于将固体废弃物转化为沼气以获取生物能源的新技术。此技术已被用以转化多种固体废弃物的科学研究,其中包括作物秸秆、动物粪便、食品废弃物和城市固体废弃物。研究结果证明,此技术不仅先进可行,而且操作简单。根据此技术,一种大型的用于将废弃物转化为能源的厌氧分步固体反映系统已经在美国开发出来。该文主要介绍此技术用于大蒜废弃物转化的研究结果     

通风量对蔬菜和花卉废弃物混合堆肥的影响

试验在2 m³的静态好氧堆肥中试装置中进行,以蔬菜和花卉废弃物为原料,采用0.005,0.0075和0.01 m³/(kgVS·h) 3个水平的通风量,分析了不同通风量对堆肥过程中堆体温度、有机质含量、含水率、pH值、体积等指标随时间的变化特征。通风量为0.01 m³/(kgVS·h)条件下,堆肥降解蔬菜和花卉废弃物的效果最好,其中又以堆温80℃以上的“超高温”条件下为最佳;堆体含水率均呈下降趋势,堆肥后期堆体温度和水分下降较快,不利于有机质的降解;堆体体积在堆肥初期快速下降,5 d后基本保持稳定。3个水平的通风条件下,堆体pH值、含水率变化的趋势一致,相互之间的差别不明显。     

山西省主要蔬菜施肥智能信息技术研究

应用农业信息化方法分析总结了1986～1997年山西省主要蔬菜施肥研究取得的成果,通过人工智能技术进一步发展成一种新的蔬菜施肥智能信息产品,能有效调控菜田养分收支平衡和氮、磷、钾养分比例,提供的菜田施肥方案科学合理、适用性强,便于普及推广。     

国内外堆肥标准分析及其对中国的借鉴启示

中国农业废弃物产量巨大,堆肥是农业废弃物资源化利用的主要方式之一,也是养分和有机质回收到土壤中的方法。结合国内外堆肥标准制定情况,通过分析对比无害化指标、有机质、总养分、重金属、含水率等指标,指出中国存在就农业废弃物处理缺乏专业化堆肥及有机肥标准推进委员会、对堆肥产品中氮磷钾和有机质含量的最低限值较高及未建立堆肥标准体系等问题。建议国家组建堆肥标准制定专家委员会或堆肥协会,进一步规范有机肥生产运行管理,进一步修订有机肥、生物有机肥、沼肥等标准,建立完善的堆肥标准体系。     

农业有机废弃物发酵CO2施肥在大棚生产上的应用及其环境效应

利用作物秸秆与畜禽粪便发酵产生CO2的原理,设计了适合农业生产用的简易发酵装置。通过接种3种高效产气菌及堆料pH的调节,发酵大棚内CO2浓度可提高1倍以上,且一次堆料的发酵时间可维持3周左右。该农业有机废弃物发酵CO2施肥技术,可使大棚内的芹菜、生菜、莴苣、油麦菜和青菜5种蔬菜可食部分的生物量分别提高260%、135%、115%、140%和322%。因此,利用农业有机废弃物发酵进行大棚CO2施肥,不仅可以提高作物产量、增加农民收入,而且有望为农业固废合理处置提供新的策略。     

农业废弃物中重金属含量特征及农用风险评估

为了解江西省主要农业废弃物中重金属污染状况和评估其再利用产物农用的安全性,在江西省内采集了水稻秸秆、蔬菜废弃物、猪粪和牛粪等样品,对样品中铬、镍、铜、锌、砷、镉、汞和铅重金属含量进行了测定与风险评估。结果表明,动物性废弃物中重金属含量和超标率明显高于植物性废弃物,其中猪粪属于重度污染,牛粪为轻度污染,植物性废弃物尚处于安全水平。若以江西省农业废弃物为原料制成有机肥,并长期施用于设施菜地,猪粪有机肥施用8.4、15.3和23.9 a后土壤中Cu、Cd和Zn将陆续超标,牛粪有机肥施用23.3 a后土壤中Cu将超标,水稻秸秆、蔬菜废弃物有机肥施用约29a后土壤中Cd将超标,故农业废弃物有机肥须严格控制原料中重金属含量,其农用的长期安全性有待加强监测。     

我国有机废弃物资源总量及养分利用潜力

【目的】我国有机废弃物产量巨大,理清我国有机废弃物总量及其养分资源量,有助于实现有机废弃物中养分资源的充分利用,对保障化肥使用量零增长和国家粮食安全具有重大意义。【方法】以我国2009—2019年间典型有机废弃物(秸秆、畜禽粪便、农村人粪尿、污泥和生活有机垃圾)的年产量为研究对象,通过查阅我国统计数据和公开发表的文献资料,对近10年我国有机废弃物总量及其养分资源量进行估算,分析有机废弃物利用潜力。【结果】2009—2019年有机废弃物资源量和养分总量相对稳定,平均有机废弃物总量(干重)为12.9亿t,平均养分含量(N、P₂O₅、K₂O)为4537.9万t。2019年废弃物资源量达13.11亿t (干重),相比2009年增加7.1%;养分总量达到4503.5万t,相比2009年增加3.0%。2019年有机废弃物全量还田可以输入氮(N)约1653.3万t、磷(P₂O₅)约799.6万t、钾(K₂O)约2050.6万t,分别占作物养分需求量的71.8%、75.9...     

洪泽县蔬菜园区土壤养分变化与对策

通过调查分析20年来洪泽县蔬菜园区土壤养分的变化趋势，寻求提高蔬菜生产水平的合理施肥结构和用量。     

京郊乡村有机废弃物资源及养分供需关系时空分异特征

为准确掌握不同地区、不同阶段农业农村有机废弃物资源及还田情况,探明作物养分供需关系的动态变化,该研究以北京郊区为研究区域,基于统计年鉴和文献资料,估算2010-2019年京郊秸秆、尾菜、林果枝条、畜禽粪污和厨余垃圾资源总量和还田量,根据作物需求和有机养分当季释放率,量化养分供给与需求的时空差异。结果表明,京郊有机废弃物及其养分量10 a间持续下降,2010年分别为1.30×107、2.18×105 t,至2019年分别下降了62.3%和71.8%。有机废弃物资源空间分布呈动态变化,2010年大兴区有机废弃物资源最多,2019年平谷有机废弃物资源最多。京郊乡村有机废弃物还田利用重点分布在东南部,各区有机废弃物还田养分量10 a间持续降低,2019年较2010年减少53.5%～86.6%。在50%化肥配施条件下,有机废弃物有效养分供给与作物需求的匹配程度呈交错变化趋势,2010-2015年昌平、房山等区的废弃物养分过剩情况加剧,而2019年怀柔、密云等地出现养分亏缺;从养分类型看,门头沟氮、钾养分超载最严重,昌平区磷量过载严重。建议养分过剩区应结合区域需求,合理控制产业规模,或采用有机废弃物的高值多元利用、有机肥外运等方式进行养分调控;养分亏缺区则可适当扩大生产规模,提高废弃物的养分利用率。研究结果可为区域农业产业合理布局和废弃物资源化利用提供科学依据。     

洪泽县蔬菜园区土壤养分变化与对策

通过调查分析20年来洪泽县蔬菜园区土壤养分的变化趋势,寻求提高蔬菜生产水平的合理施肥结构和用量。     

园林废弃物覆盖对北京市林地土壤养分和团聚体的影响

在北京市延庆县(现延庆区)和海淀区研究了园林废弃物覆盖对林地土壤养分和团聚体的影响,结果表明:园林废弃物覆盖2年后能够增加林下土壤的有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量,海淀区覆盖园林废弃物的效果优于延庆县;同时,覆盖也增加了延庆县和海淀区的土壤大团聚体数量,减少了延庆县的土壤侵蚀。因此,园林废弃物覆盖能有效增加林地土壤养分并且改善土壤结构。     

蔬菜废弃物与畜禽粪便联合好氧发酵挥发性有机物排放特征

为研究蔬菜废弃物与畜禽粪便联合好氧发酵过程产生的挥发性有机物(volatile organic compound,VOCs)及主要致臭物质,开展了蔬菜废弃物与畜禽粪便联合好氧发酵试验,采用气相色谱-质谱法和三点比较式臭袋法分析了好氧发酵升温、高温和降温阶段产生的VOCs种类和浓度及臭气浓度。结果表明,蔬菜废弃物与畜禽粪便联合好氧发酵过程共检出34种VOCs,其中芳香烃类化合物11种、烷烃7种、含硫化合物4种、酮类4种、卤烃类化合物3种、醇类2种、酯类2种、醛类1种;发酵升温期臭气浓度最大,达72 443,而在降温期产生的VOCs种类最多为29;在联合好氧发酵过程中主要致臭物质为甲硫醚、二甲二硫醚、二硫化碳、NH3和H2S,羰基硫、乙醛和苯乙烯仅在高温期产生且浓度较高;根据嗅阈值比值大小与最大浓度,需重点监测和控制恶臭物质的顺序是二甲二硫醚H2SNH3甲硫醚。该研究结果为蔬菜废弃物与畜禽粪便联合好氧发酵过程中恶臭物质的监测和控制策略研究提供理论依据。     

生物质炭对蔬菜废弃物堆肥化过程氮素转化的影响

为了研究添加生物质炭对蔬菜废弃物堆肥化处理过程中氮素转化特征的影响,分析堆肥过程中氮素的转化及损失规律,用西红柿茎蔓、玉米秸秆和猪粪按一定比例混合后添加不同比例的生物质炭,进行了为期30 d的堆肥发酵试验。结果表明,添加生物质炭能够提高堆体温度,使堆体快速进入高温期,延长高温持续时间,可降低挥发性氨的累积释放量,减少堆肥过程中的氮素损失,从而提高堆肥产品全氮的含量,并可促进堆肥后期NH+4-N向NO-3-N转化,提高非酸水解态氮的含量。添加生物质炭有利于堆肥的腐熟,在堆肥第18 d添加较高比例的生物质炭的处理其NH+4-N/NO-3-N≤0.5,堆肥产品达到腐熟。综合保氮和腐熟效果,蔬菜废弃物在堆肥化过程中以添加10%的生物质炭为最佳。