高效纤维素降解复合菌系M6的构建及堆肥效果初探

为探讨微生物复合菌系对纤维素的协同降解效果,从西藏农田土壤和长沙稻田腐叶堆积物中筛选出6株高温纤维素降解菌,构建纤维素高效降解复合菌系M6,分析复合菌系M6对堆肥物料的温度、pH值、总有机碳含量、总氮含量、碳氮比、总养分含量和种子发芽指数的影响。结果表明,复合菌系M6处理具有较好的CMC-Na酶活性和滤纸酶活性,在50℃下发酵25 d时,接种复合菌系M6的油菜秸秆降解率可达16.4%;复合菌系M6处理较其他处理具有较高的堆肥温度及较长的高温时间,在发酵的第3天迅速达到温度峰值(63.7℃),其高温期可持续8 d;复合菌系M6处理的堆肥物料pH值呈弱碱性;堆肥末期,复合菌系M6处理总有机碳含量由50.44%下降至32.77%,总氮含量由1.79%升高到2.28%,碳氮比由28.18下降至14.19,总养分含量为13.27%;复合菌系M6处理的种子发芽指数始终高于其他处理,堆肥末期种子发芽指数为107%,复合菌系M6处理的堆肥具有较好的腐熟度及品质。     

不同畜禽粪便堆肥的微生物数量和养分含量的变化

【目的】比较以羊粪、牛粪、猪粪和鸡粪为主料,玉米秸秆为辅料,在堆肥过程中微生物区系和养分含量的变化.【方法】用平板培养计数法和国家有机肥行业标准规定的方法测定春季堆肥中可培养微生物数量和养分含量的变化,并比较冬季和春季不同季节堆肥过程的温度变化.【结果】春季堆肥较冬季堆肥升温速度快,高温(60~65℃)期持续时间长(9~12d),堆肥周期短,有利于提高生产效率;堆肥至第30天时,即可达到腐熟标准,冬季堆肥需要40d方可达到腐熟标准;不同畜禽粪便堆肥过程中以鸡粪为原料的堆肥中可培养微生物数量最多,在高温阶段下降的幅度最小,为91.1%;鸡粪堆肥的有机质含量亦最高,为48.6%;总养分(N+P_2O_5+K_2O)含量升高的幅度最大;达到42.4%;羊粪堆肥的放线菌数量在堆肥过程中的增加幅度最大,为74.8%,有利于堆肥后期木质素的分解.【结论】因此,当地企业在以牛粪和玉米秸秆为主要原料进行堆肥时,可加入适量鸡粪和羊粪,以提高堆肥的生产效率和产品品质.     

发酵草屑在低有机质污泥堆肥中的作用

[目的]为明确发酵草屑在低有机质污泥堆肥中的作用。[方法]分别以刨花、葡萄糖、发酵草屑为调理剂进行低有机质污泥堆肥对比试验,研究发酵草屑在低有机质污泥堆肥中的作用。[结果]发酵草屑和低有机质污泥按照1∶5比例混合在强制通风条件下进行好氧堆肥,堆料初期温度上升慢,达到中温后温度急剧上升到高于55℃,并维持3 d以上。加发酵草屑后,污泥中有机质的分解率从最低的8.1%提高到36%,检测表明达到无害化标准。热量平衡计算表明发酵草屑在堆肥中的作用是有效调理堆料的C/N比,并为微生物提供初期碳源,既是起爆剂和调理剂,又是高温菌的营养物提供者。[结论]低有机质污泥加发酵青草堆肥是一种简单、经济、可行的技术。     

复合微生物菌剂对市政污泥堆肥中有机物质的影响

研究了复合微生物菌剂对市政污泥好氧堆肥中有机物质的影响.结果表明:添加微生物菌荆可以提高堆肥温度,延长堆肥高温期,增加有机质的降解率,对堆肥产品的pH、EC、GI和养分无显著影响,且不同微生物菌剂对堆肥有机物质的影响也不同.     

畜禽粪便堆肥前期理化及微生物性状研究

分别以鸡粪、猪粪、牛粪为原料进行堆肥试验,研究三种畜禽粪便堆肥启动期和高温期理化和可培养微生物数量及脱氢酶、蛋白酶和纤维素酶活性等指标变化规律,为筛选合适的微生物菌剂维持堆肥高温提供理论依据.结果表明,将新鲜的鸡粪、猪粪、牛粪含水量调节到55%左右,堆肥温度在2 d内均可升至50 ℃以上, 并维持此温度的时间均超过5 d,达到堆肥无害化的卫生标准.堆肥前期,三种堆肥的细菌、真菌、放线菌、纤维素分解菌数量变化趋势相同,表现为嗜温性微生物数量先升高再降低;嗜热菌数量随温度上升而增加.牛粪堆肥中真菌、嗜热放线菌及纤维素分解菌的数量显著高于鸡粪和猪粪(P≤0.05).三种堆肥的脱氢酶活性先上升后下降;蛋白酶活性随堆肥温度的升高而上升;猪粪和牛粪堆肥纤维素酶活性呈波动上升趋势,鸡粪堆肥则呈先上升后下降趋势.三种堆肥的温度与嗜热纤维素分解菌数量呈显著正相关(P≤0.05).     

西南喀斯特地区羊粪与废弃皇竹草堆肥试验

为喀斯特石漠化治理种养结合模式应用提供技术支撑,在喀斯特地区利用羊粪和废弃皇竹草进行传统和箱式保温不同方式堆肥试验,监测堆肥过程中养分指标变化及腐熟程度。结果表明:堆肥过程有机质含量呈下降趋势,氮、磷、钾养分含量呈增加趋势;堆肥结束后,总养分(氮、磷、钾)均在9%以上,达到国家有机肥料标准(≥5%)规定;堆肥的碳氮比(C∶N)10,达到腐熟化。堆肥可以实现废弃物肥料化,腐熟过程周期短,堆肥成本低,可在喀斯特石漠化区应用示范。     

普通和高温预处理下污泥蚯蚓堆肥的技术研究

[目的]采用直接和经高温预处理2种方式进行污泥蚯蚓堆肥,考察温度、含水率随堆肥时间的变化规律,比较2种方式的异同。[方法]通过加入不同物料(稻壳、锯末、磷矿粉、粉煤灰、菜叶、果皮)改变污泥蚯蚓的有机质配比,观察pH、有机质含量和电导率的变化。[结果]蚯蚓堆肥处理城市污泥的最适宜温度是20℃左右;蚯蚓堆肥过程中的含水率控制在55%~70%;蚯蚓堆肥原料有机质含量控制在40%~60%;采用半腐烂的菜叶和果皮调节pH,使蚯蚓和微生物在中性和偏碱性条件下生活;经高温堆肥一次发酵预处理后的蚯蚓堆肥污泥电导率始终呈下降趋势,直接蚯蚓堆肥污泥电导率呈先上升后下降。[结论]普通和高温预处理下污泥蚯蚓堆肥可行,堆肥影响因素变化各异。     

茭白秸秆高温堆肥技术

为提高茭白秸秆的资源化利用率,本研究分别以鸡粪、猪粪、尿素作为茭白秸秆的堆肥辅料,并添加不同品牌的微生物菌剂开展高温好氧堆肥,筛选效果最好的堆肥方法。结果表明,3种辅料均能使茭白秸秆成功堆肥,且堆肥产品的pH、有机质和总养分含量等均符合我国关于有机肥料的相关标准;鸡粪作为辅料对堆肥温度的升高与保持效果均最好,且堆肥产品的质量最好,但是结合堆肥物料的成本,使用猪粪作为辅料更具应用价值;茭白秸秆与干猪粪按照质量比3∶1层层堆叠,同时添加大华牌微生物菌剂,堆肥产品的有机质含量为66.1%,总养分含量为9.09%,分别比CK高了13.60、1.82百分点,在不同堆肥处理中最具推广价值。     

利用酵素菌剂堆肥推广技术

农业生产中的作物秸秆科学地进行堆制沤制,能形成有机质丰富的肥料用作基肥,结合翻地施入田间,对改良耕层土壤性质和供肥能力极为重要.但由于自然堆肥中腐解微生物如酵母菌、芽孢杆菌、放线菌等数量较少,不利于秸秆分解成有机质,延长成肥时间,同时增大肥料中养分的耗损,对作物利用率低.现采用日本酵素菌高温腐解菌剂加入秸秆中,增加微生物数量和种类,提高其活性,可加速有机肥的形成,比一般堆肥腐解时间提前10～15d,省工省时.在高温腐解中能有效杀灭其中的病菌、虫卵和杂草种子.该有机肥施入田间后可增加土壤中微生物的数量,改善土壤自身条件,并有利于土壤中作物残体的分解及迟效性养分向速效性养分的转化.……     

利用酵素菌剂堆肥推广技术

农业生产中的作物秸秆科学地进行堆制沤制,能形成有机质丰富的肥料用作基肥,结合翻地施入田间,对改良耕层土壤性质和供肥能力极为重要.但由于自然堆肥中腐解微生物如酵母菌、芽孢杆菌、放线菌等数量较少,不利于秸秆分解成有机质,延长成肥时间,同时增大肥料中养分的耗损,对作物利用率低.现采用日本酵素菌高温腐解菌剂加入秸秆中,增加微生物数量和种类,提高其活性,可加速有机肥的形成,比一般堆肥腐解时间提前10～15d,省工省时.在高温腐解中能有效杀灭其中的病菌、虫卵和杂草种子.该有机肥施入田间后可增加土壤中微生物的数量,改善土壤自身条件,并有利于土壤中作物残体的分解及迟效性养分向速效性养分的转化.     

接种高温细菌复合菌剂对鸡粪堆肥的影响研究

为了研究接种高温复合菌剂对鸡粪堆肥处理的影响,本实验采用高温好氧堆肥技术,设计了对照(不接菌)和接菌(按8%接种高温细菌)2种处理,探讨了发酵过程中堆肥温度、水分、pH值、NH4+-N含量和有机质含量变化。结果表明:与对照相比,接菌处理堆肥升温快,最高达69℃;水分蒸发快;有机物料分解速度快,有机质分解率比对照高3%;pH值降低0·2以上;种子发芽指数于第17d上升至80·1%,堆肥接种处理比对照提前5d达到腐熟;发酵过程中减少了臭气产生和氨的挥发,接菌处理堆肥NH4+-N含量比对照增加12·1%。     

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。     

鸡粪与蘑菇渣堆肥工艺对腐熟效果的影响

为给养殖业和食用菌种植业废弃物的无害处理和资源利用以及鸡粪堆肥的规模化生产提供技术支撑,研究了低C/N条件下鸡粪堆肥技术的应用效果。试验以鸡粪、蘑菇渣按照鲜质量比2∶1,初始含水率56%,C/N为16.2配比,进行了周期为58d的条垛式高温好氧堆肥。结果表明,堆肥开始后48h内堆体温度升高到65.0℃,55.0℃以上高温持续37d,物料彻底无害化。堆肥产品全氮、全磷和全钾含量分别为20.20、22.74和18.80g/kg,有机质含量456.80g/kg,符合有机肥农业行业标准,含水率、pH值、C/N等指标趋于稳定,腐熟效果较好。     

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。     

杏鲍菇渣与鸭粪联合高温堆肥发酵参数研究

以杏鲍菇渣、鸭粪为原料,选择物料配比(鸭粪与杏鲍菇渣体积比)、含水量、加菌量和菌种4个因素,采取L16(45)正交试验设计,进行高温堆肥试验,测定温度、养分含量、白菜种子发芽指数等指标,并对相关指标进行极差分析和方差分析,利用综合平衡法得出最佳发酵参数。结果表明,除了处理TA4,TB4,TC4,TD4之外,其他处理均1d就到达50℃,处理TA2,TA3,TB3,TC3,TD2,TD3 50℃以上高温持续10d以上;处理TD4,TA3,TB3,TC3,TD3的总养分含量增至5.5%以上。4个因素对杏鲍菇渣和鸭粪联合堆肥影响作用从大到小排序为含水量、物料配比、加菌量、菌种,最佳发酵参数为含水量65%、物料配比1∶5、加菌量2.4%、菌种MF21。研究结果表明杏鲍菇渣与鸭粪联合堆肥可以使堆体迅速升温,并能保持较长高温持续期,使得堆肥后养分含量大幅提高,达到无害化和资源化的目的。     

凹凸棒添加对有机肥发酵温度及养分的影响

为充分利用凹凸棒石的吸附性能,降低有机肥发酵过程中的碳氮损失,减少臭气排放,设置4个不同凹凸棒石添加量（0、5%、10%、15%）,探讨凹凸棒石添加量对有机肥发酵温度、养分含量及养分损失率的影响。结果显示：相比不添加凹凸棒石的对照,添加凹凸棒石可降低堆肥发酵最高温度,延长高温持续时间,降低堆体水分损失速率; 5%凹凸棒石添加可显著降低氮素损失约10个百分点,但当其添加量超过10%时,氮素损失反而增加;添加凹凸棒石显著降低了有机质含量和损失率,且凹凸棒石添加量与有机质损失率呈显著负相关关系。此外,添加凹凸棒石可提高有机肥的钾素含量,但对磷素的含量和损失无显著影响。研究表明,有机肥生产工艺中,凹凸棒石的适宜添加量应为物料总质量的5%~10%。     

减量化与资源化: 农业废弃物法律调整路径研究

目的提高奶牛粪厌氧干发酵产气效率和探究生物炭对其影响效果。方法将核桃壳在300、400、500和600 ℃下烧制成生物炭,将生物炭加入干发酵体系中,添加量为总固体(total solid,TS)质量的4%,发酵罐中总干物质质量占总发酵质量的25%,接种量为发酵反应物质总质量的30%,于中温(37±1)℃下进行发酵试验并对生物炭及发酵料液进行电镜扫描。结果600H组起到了良好的促进效果,其发酵VS产甲烷量达(183.46±2.93) mL/g,比对照组高30.52%;电镜扫描发现：500H组、600H组和CK组的微生物菌群呈聚集现象。结论相对低温条件下制备的生物炭不利于干发酵,500H组和600H组生物炭有利于干发酵。本研究为干发酵中加入生物炭的相关研究提供了支持。     

炭化条件对猪粪水热炭主要营养成分的影响

以猪粪为原料,采用水热炭化法将猪粪转化为水热炭。考察了炭化温度（160,180,200,220和240 ℃）,炭化时间（1,5,8 h）和原料含水率（70%,75%,80%）等条件对水热炭中主要营养成分及其回收率的影响。结果表明:猪粪水热炭中营养成分质量分数较高,其中有机碳质量分数为232.0~328.0 g·kg-1,总氮为25.2~31.8 g·kg-1,磷全量为21.5~30.6 g·kg-1,钾全量为3.4~12.5 g·kg-1。当炭化温度从160 ℃升到240 ℃,水热炭中氮和有机碳回收率均降低,其中氮从66.29%降到41.95%,有机碳从49.61%降到29.07%。钾质量分数降低最大,为7.5 g·kg-1;磷质量分数升高了7.7 g·kg-1,但磷回收率几乎不变。炭化时间和原料含水率对水热炭的主要营养成分质量分数的影响较小,影响趋势与炭化温度相似。因此,炭化温度是影响水热炭成分质量分数的主要因素。     

南平植烟土壤有机质状况及其与土壤养分的关系

[目的]分析南平植烟土壤有机质状况及其与土壤养分的关系。[方法]利用南平植烟土壤普查资料,分析了土壤有机质现状、演变趋势及其与土壤养分的关系。[结果]南平植烟土壤有机质平均含量为（25.97±7.74）g/kg,CV为29.80%,其中15.00～25.00g/kg的占46.03%,25.00～35.00g/kg的占37.56%。与1994年相比,南平植烟有机质含量呈明显降低趋势,但2008年比2002年又略有增加。土壤有机质与有效S、水溶性Cl含量之间呈显著正相关或负相关,与质地、全N、全P、全K、碱解N、速效K、缓效K、交换性Ca和交换性Mg及有效Fe、Mn、Cu含量之间呈极显著正相关,且与土壤N素的关系最为密切,提高土壤有机质最直接的影响是土壤供氮能力的增强。土壤有机质分组后,其养分含量在组间存在显著或极显著差异。[结论]南平烟区应适当增施腐熟有机肥或实施秸秆还田等增加土壤有机质含量,在少数有机质超过45.00g/kg的烟区,烤烟当季应少施或不施有机肥,或将有机肥在烤烟前茬作物上施用。     

复合微生物菌剂在猪粪堆肥中的试验研究

利用有效微生物菌剂对猪粪进行第1次发酵,对堆肥过程中的温度、全碳进行跟踪测定,结果表明：有效微生物菌剂可以提高堆体温度,使高温期提前到来,加速有机物分解从而加速堆肥过程;当第2次发酵时,投入功能性复合微生物菌剂（固氮菌、溶磷菡、解钾菌）,堆体中的有益菌（固氯菌、溶磷菌、解钾菌）得到不同程度的增值,堆体中的速效氮、速效磷、速效钾得到固定与释放,使猪粪保有较多的营养成分,并获得较高的肥效。