沼液堆肥化与牛粪堆肥化的发酵特性及腐熟进程

为评价沼液作为堆肥含氮添加剂的应用效果,开发沼液的处理应用技术,以牛粪树叶堆肥为对照,将沼液和树叶混合堆制发酵,探讨其发酵特性与腐熟进程.研究结果表明,环境温度一直在10℃以下,沼液堆肥化和牛粪堆肥化均能经历35 d以上的堆温超过50 ℃的高温发酵;而沼液堆肥化超过50 ℃的高温期持续时间比牛粪堆肥化少8d;经60d的发酵沼液堆肥化的半纤维素含量从发酵初期的12.14％下降到6.53％,纤维素含量由20.5％下降到9.8％;而牛粪堆肥化的半纤维素含量从12.8％下降到9.56％,纤维素含量由21.5％下降到15.9％.可见沼液堆肥化的分解更彻底.从C/N、温度、可溶性糖含量、含水量、种子发芽指数综合评价两种堆肥的腐熟度,沼液堆肥化进入腐熟状态约经30 d,而牛粪堆肥化进入腐熟约需45 d.     

木薯皮和鸡粪的堆肥化利用研究

由于木薯皮含有大量的纤维素等难分解物质,且其碳氮比值较高,难以直接利用。本研究以木薯皮和鸡粪为原料进行高温堆肥发酵,研究了堆肥化过程中理化性质的变化情况及堆肥腐熟程度。结果表明:在堆肥发酵过程中,温度变化呈先上升后下降趋势,到后期已趋近于初始温度;而含水率变化不大。各处理的pH值在发酵结束时为7.3～7.5。水溶性有机碳含量随着堆肥化进行而降低;而水溶性氮含量的变化受通气状况和氮源条件的影响较大。纤维素酶活性在堆肥初期增加,然后逐渐降低。考虑到堆肥腐熟度受多方面因素的影响,判断堆肥腐熟度时应根据多种指标(包括生物学、化学、物理学指标)综合判断。     

发酵床陈化垫料堆肥的腐熟条件

为探讨不同条件对陈化垫料堆肥腐熟的影响,采用室内堆肥试验方法,研究在相同水分(60％)、相同接种量(0.2％)条件下,不同碳氮比、不同通气方式及添加过磷酸钙对堆肥进程的影响及各种指标在堆肥进程中的变化趋势.结果表明:陈化垫料堆肥的接种量为0.2％,水分控制在60％左右,碳氮比控制在25.3∶1左右,同时添加3％的过磷酸钙以及采用机械强制通气方式通气时,堆肥腐熟效果最好.在此优化条件下处理的高温保持时间为14 d,木质素降解率、纤维素降解率、发芽率指数及有机肥料总养分质量分数分别为38.7％、41.3％、112.3％和9.1％.     

腐熟堆肥回流对中药渣好氧堆肥进程及堆肥品质的影响

为明确腐熟堆肥回用对中药渣好氧堆肥腐熟效率及堆肥产品品质的影响,探讨堆肥过程中养分转化规律及腐殖质形态、组分、品质的动态变化,在工厂化条件下比较了中药渣自然堆肥与添加腐熟中药渣堆肥(质量分数10%)堆肥过程中碳氮磷硫和腐植酸类物质的动态变化特征。结果表明,添加腐熟堆肥比自然堆肥提前20 d进入高温期,且高温期平均温度高于自然堆肥5℃左右。较之自然堆肥,添加腐熟堆肥可以强化有机物降解,堆肥产品的总碳含量与C/N显著下降(P0.05),而全氮、全磷、全钾和全硫分别增加17.5%、17.8%、14.7%和9.4%;两个处理堆肥前后总腐植酸、游离腐植酸和水溶性腐植酸含量变化不大,但添加腐熟堆肥处理可提高腐植酸的活性,增加游离腐植酸(7.8%)及水溶性腐植酸含量(30.1%);堆肥过程胡敏酸组分不断增加,富里酸组分逐渐降低,添加腐熟堆肥处理可强化堆肥腐殖化进程,增加胡敏酸组分(15.2%),胡富比显著升高,堆肥产品的分子量、缩合度及芳构化程度提高。研究表明,腐熟堆肥回流能够显著促进中药渣堆肥腐熟效率,提高堆肥产品品质。     

高温堆肥的物质转化与腐熟进度关系

以畜粪及麦秆作为原料制定高温堆肥体系，研究了堆肥化进程中C／N比，粗纤维，粗蛋白，粗脂肪，粗灰分及CO2等物质的变化特征与腐熟进度关系，结果表明，CO2产生量与堆肥腐熟进度的关系最为密切，在整个堆肥制作中下降90％左右，其中一次发酵期就下降50％以下，在后期，深度熟化阶段稳定在2g.kg^-1，d^-1以下；其他指标变化在一定程度上反映了堆肥的腐熟进度，但均随堆肥材料不同而表现出较大的差异，而且与腐熟进度关系复杂。     

食用菌菌糠堆肥化发酵特性及腐熟进程

为探究外源木质纤维素分解菌微生物复合系对食用菌菌糠堆肥腐熟化的腐熟进程,开发食用菌菌糠的肥料化处理技术,将食用菌菌糠与猪粪混合堆制.以未添加木质纤维分解菌复合系的堆肥为对照,探讨木质纤维分解菌复合系对食用菌菌糠堆肥化发酵特性与腐熟进程的影响.结果表明:添加木质纤维素分解菌复合系的堆体比不添加对照处理的堆体提前3 d达到...     

微生物接菌剂对牛粪条垛式堆肥的影响

选用微生物菌剂WSC、SS为接种剂,接种到以牛粪和玉米秸秆为基质的条垛式堆肥中,测定了堆肥过程中半纤维素、纤维素、木质素含量的变化,通过测定C/N和GI研究两接种对腐熟度的影响。结果表明,接种两种微生物菌剂均可促进了纤维素、半纤维素的降解,接种微生物菌剂WSC的效果明显。接种微生物菌剂的2个处理C/N下降、GI值上升速度均明显快于CK,加快了堆肥腐熟进程,其中接种微生物菌剂WSC的处理效果好于接种微生物菌剂SS的处理。表明向堆肥中接种微生物菌剂WSC和SS可解决一定低温环境条件下堆肥不能腐熟的问题。     

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.     

人工接种堆肥和自然堆肥微生物区系变化的比较

[目的]为了明确堆肥过程中微生物菌群的组成与变化,为堆肥工艺的优化和人工接种腐熟菌群的应用提供理论依据。[方法]采用传统的平板培养技术研究了人工接种堆肥、自然堆肥微生物群落演变过程。[结果]传统培养方法显示两种堆肥过程中微生物群落演变均呈"升高-降低-升高-降低"变化,堆肥整个过程中细菌数量占优势;人工接种NMF菌群增加了堆肥中微生物总体数量,丰富了微生物种群多样性,促进了堆肥菌群演替,堆肥腐熟时间缩短;接种NMF菌群能够提高堆肥纤维素分解菌、放线菌、氨化细菌、硝化细菌数量,减少堆肥反硝化作用,有利于纤维素、木质素等难降解物质的分解、转化为腐殖质,同时能够减少堆肥过程中氮素损失。[结论]研究堆肥过程中微生物区系的演变对于了解堆肥进程、优化堆肥工艺具有重要的意义。     

拟茎点霉B3对稻秆-猪粪-蘑菇渣堆肥腐熟进程与品质的影响

通过向稻秆猪粪高温堆肥中添加拟茎点霉B3,研究其对堆肥腐熟过程及产品品质的影响。结果表明,与对照相比,经32 d的腐熟,接种拟茎点霉B3的处理堆料有机质降解率增加23.1百分点,纤维素和木质素含量分别下降31.4%、14.1%,E_4/E_6值下降13.3%,养分含量(全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷)和微生物数量均明显增加,水堇种子发芽率指数达到83.0%。稻秆猪粪的腐熟主要发生在堆肥升温阶段和高温阶段,而在降温阶段有机物降解缓慢,说明向稻秆猪粪堆肥中接入一定量的拟茎点霉B3菌剂可以加快堆肥腐熟进程,提高堆肥产品品质。     

香蕉茎秆堆肥化处理腐熟度评价研究

以香蕉茎秆和鸡粪为主要填料进行好氧堆肥,研究了香蕉茎秆堆肥化过程中几种与腐熟度有关的物质含量和参数的变化情况及堆肥腐熟度评价理化指标.研究结果表明,C/N比、阳离子交换量(CEC)、CEC/TOC可以作为香蕉茎秆和鸡粪堆肥化处理腐熟度评价的化学指标,而pH和水溶性有机碳(WSC)不能作为腐熟度评价指标.     

中药渣堆肥微生物群落结构及纤维素降解酶基因表达量变化特征

本研究对不同堆制时期的中药渣堆肥样品进行Miseq高通量测序分析,并对8种纤维素降解酶基因进行荧光定量RT-PCR分析,以解析中药渣堆肥过程中微生物群落结构组成及纤维素降解酶基因表达丰度的变化特征.结果表明,在中药渣堆肥过程中,不同堆制时期的微生物群落结构组成不同,并且不同处理间的群落结构也存在差异.对样品中微生物群落...     

堆肥过程中纤维素酶活与纤维素降解相关研究

采用室内小型堆肥反应器堆肥,测定CMC酶活性和β-葡萄糖苷水解酶活性,测定堆肥物料中纤维素、半纤维素和木质素相对含量,利用高效液相法测定葡萄糖和纤维二糖。结果表明,堆肥过程中,堆体温度前3 d迅速上升至45℃,进入高温期,维持8 d后进入降温期,最后与环境温度变化一致;β-葡萄糖苷水解酶活性第4天达最大值(1.482μmol p-Nitr·g-1DW·min-1),并在降温腐熟期维持在0.429~0.533μmol p-Nitr·g-1DW·min-1范围内;CMC酶活性变化趋势与β-葡萄糖苷水解酶活性相似,并在第7天达最大值(47.67μg glucose·g-1DW·min-1);纤维素和半纤维素降解趋势相似,均在高温期降解明显;木质素相对含量总体变化较小,且在降温腐熟期小幅增加。结果显示,CMC酶活性与纤维素和半纤维素降解呈正相关。     

畜禽粪便高温堆肥及工厂化生产研究进展

对畜禽粪便堆肥化的原理、影响因素及腐熟度做了介绍;对高温堆肥工厂化生产发展概况及工艺参数做了初步的总结,指出发酵过程的实质是微生物作用过程,堆肥调控技术的核心是为好气微生物创造一个良好的生存环境。改进物料预处理,应用适量添加剂,调节C／N比、水分和酸碱度,控制发酵温度和时间,可以优化堆肥过程的环境条件,提提高微生物活性;加快堆肥化进程,促进堆肥的腐熟;减少氮素损失,保持养分含量,提高堆肥质量。     

猪粪添加稻草对高温堆肥腐熟进程及物质变化的影响

以猪粪和水稻秸秆为材料,采用发酵槽内堆置,分别设置低量秸秆、高量秸秆和纯猪粪三个处理,分析堆肥33天过程中的物理、化学和纤维素类等指标的变化,探讨堆肥过程中添加不同比例的水稻秸秆对堆肥特性的影响。结果表明,添加高量秸秆堆肥处理的升温速率最佳,纯猪粪处理的水分散失率大于其他两个处理。堆肥结束时,各处理的p H值为8.46-8.66,电导率稳定在1.4-2.4 ms/cm,E4/E6降至3.12-3.37,堆肥达到了腐熟;高量秸秆处理的(终点C/N)/(初始C/N)介于0.53-0.72,其堆肥效果较好、腐熟程度较高。各处理堆肥产品的全磷含量均有提高;纯猪粪处理的纤维素、木质素和半纤维素的总降解率均高于其他两个处理。整体来说,添加高量秸秆处理腐熟速度较快,且效果较好,这可为猪粪快速资源化利用和猪粪堆肥产品质量的提高提供科学依据。     

中药渣堆肥过程中氮素转化及相关微生物菌群变化的研究

为了促进中药渣废弃物资源化利用,以中药渣、芦苇渣和酱油渣为原材料,采用不同配比和添加有机物料腐熟菌剂进行堆肥处理,分析堆肥过程中的温度、微生物总数(细菌、放线菌和真菌)、氮素相关微生物菌群(自生固氮菌、氨化细菌、硝化细菌、反硝化细菌)、全氮、铵态氮、硝态氮和种子发芽指数的变化,探讨不同处理堆肥前后养分变化差异的原因。结果表明,在中药渣不同配比堆肥过程中,细菌数量最多,是放线菌和真菌至少10 000倍,细菌、氨化细菌数量变化是"高—低—高—低"走势,而自身固氮菌、硝化细菌、反硝化细菌数量变化是"高—低—高"走势。中药渣∶芦苇渣∶酱油渣的配比为45∶30∶25时,升温快,温度基本上维持在62℃左右,堆肥前后氮素损失率为4.0%,堆肥结束时发芽指数为74.4%;而中药渣∶酱油渣的配比为75∶25时,升温慢,氮素损失率为53.3%,堆肥结束时发芽指数仅为34.4%。中药渣中的抑菌物质影响了不同处理堆肥过程中微生物总数和氮素相关微生物菌群的变化,导致了堆肥前后养分变化的差异。研究表明,中药渣∶芦苇渣∶酱油渣的配比为45∶30∶25时,氮素损失少,腐熟快。该研究为中药渣废弃物高温好氧快速堆肥、减少氮素损失提供参考和借鉴。     

PLFA方法对堆肥化过程中微生物群落结构变化的影响

利用磷脂脂肪酸(PLFA)方法分析堆肥化过程中微生物群落结构的变化,对PLFA数据进行主成分分析显示,随着堆肥温度的升高,嗜热菌浓度增长很快,而嗜温菌浓度却开始降低,到最高温时浓度达到最低。到腐熟期,能利用木质素和纤维素的细菌(i15:0,a15:0,i16:0,16:1wω7c,16:1ω5c,16:0)和放线菌(10 Me16:0,10 Me17:0 and 10 Me18:0)浓度大量增加。堆肥初期,部分饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸占主要地位,部分支链饱和脂肪酸、支链不饱和脂肪酸、含有10 Me的脂肪酸在堆肥后期大量增长,大部分支链饱和脂肪酸在高温阶段大量增长。     

堆肥化过程木质素降解和腐殖质形成的研究进展

好氧堆肥化作为处理有机固体废物的技术之一,可同时实现废物的无害化、减量化和资源化。堆肥原料中含量丰富且结构复杂的木质素是限制快速腐殖化速率的重要因素,堆肥化过程中形成的稳定腐殖质是良好的土壤修复剂和调理剂。强化木质素的降解,同时促进腐殖质的快速形成是提高堆肥效率和堆肥质量的关键。综述了微生物、预处理方法和添加剂对木质素降解的影响,总结了堆肥腐殖质的特征与形成过程、腐殖质的应用研究、以及腐殖质形成与木质素降解的关系。提出应从以下几个方面开展研究:(1)木质素酶催化机理、降解酶基因结构和表达调控机理;(2)木质纤维素的高效、低耗破壁预处理技术;(3)堆肥腐殖质的结构特征及其对土壤营养调控的作用机理。为有机物的快速腐殖化及堆肥腐殖质的资源化利用提供参考和依据。     

不同微生物菌剂对中药渣堆肥过程及理化性质的影响

【目的】中药渣富含纤维素、作物生长所需的营养元素等,是制作有机肥料的重要来源之一,研究不同微生物菌剂对中药渣堆肥效果的影响,对合理地科学地利用中药渣有机肥的效果有重要意义。【方法】本文以藿香正气液、通天口服混合药液渣为研究对象,分别添加3种高纤维素腐熟速率的复合微生物菌剂(TSM、TEM、TSEM),采用条垛式堆肥系统进行堆肥试验,对比分析了不同微生物菌剂对中药渣堆肥效果,并进一步分析了堆肥过程中温室气体CO2和CH4的排放情况,为中药渣合理地利用提供科学依据。【结果】3种微生物菌剂处理的堆肥过程中温度经历升温期、高温期和降温期,其中TSM处理的高温期持续时间最长,达到了21 d。在整个堆肥周期内,中药渣堆肥的有机质含量表现为TSMTEMTSEM,至堆肥结束时,TSM、TEM、TSEM处理的中药渣堆肥的有机质为78.3%、76.9%和73.1%;仅TEM(T=(终点C/N比)/(初始C/N比)=0.520.6)和TSEM(T=0.480.6)处理的堆肥达到腐熟标准,但是仅TSEM处理的堆肥总养分含量(5.03%)和总金属含量达到中华人民共和国农业行业标准——有机肥料,且无毒性(GI=54%);同时在堆肥过程中,TSEM处理的CO2排放浓度最低(2.13×105~2.73×105mg·m-3),但是CH4排放量较高。【结论】在藿香正气液、通天口服液混合渣中接种TSEM微生物菌剂进行堆肥反应,实现了堆肥物料的资源化、减量化和无害化,但在实际生产过程中要注重温室气体CH4处理。     

固定化木质素降解菌对园林废弃物堆肥的影响

  目的  以生物质炭和米糠为载体,将木质素降解菌No.11通过固定化的方式制备促进园林废弃物堆肥腐熟的固体菌剂。  方法  通过单因素试验探究接菌量(5%、10%、15%、20%、25%)、保护剂体积分数(0、4%、8%、12%、16%、20%)、含水率(5%、10%、15%、20%、25%)的优化范围,再通过正交试验在该范围内寻找固体菌剂的最佳制备条件。以市售常见有效微生物复合菌(EM菌)菌剂为对比,将制得的菌剂添加到园林废弃物堆肥中,探究其对木质素、纤维素降解和相关酶活力的影响。  结果  木质素降解菌No.11的最佳固定化条件为:接菌量10%、保护剂体积分数8%、含水率15%,制得的菌剂中有效活菌数达1.26×1011 CFU·g?1。园林废弃物堆肥中添加自制菌剂后木质素降解相关酶(漆酶、锰过氧化物酶、木质素过氧化物酶)的活力均得到提高。与添加EM菌相比,木质素降解率提高8.69%;与不添加菌剂相比,木质素降解率提高23.91%,纤维素降解率提高8.34%,堆肥产品达到腐熟标准。  结论  通过固定化木质素降解菌制备的固体菌剂,其有效活菌数符合GB 20287?2006《农用微生物菌剂》的相关要求,将菌剂添加到园林废弃物堆肥中可提高木质素和纤维素降解率,促进堆肥产品腐熟。图3表3参36