不同配比的牛粪与玉米秸秆对高温堆肥的影响
利用麦秸进行动物粪便堆肥处理,提高堆肥效率和品质。
利用麦秸进行动物粪便堆肥处理，提高堆肥效率和品质。
随着社会经济的发展，农业生产中秸秆、麦秸等农作物残余物的处理越来越受到重视。
麦秸是指经过脱粒或倒捆等处理直接割下来的麦秸秆，通常不能作为动物饲料，占据农民种植作物的土地资源，也是农村环境污染的重要来源。
但是，我们可以利用麦秸进行动物粪便堆肥处理，提高堆肥效率和品质，充分利用农作物资源，改善农村环境，增加农民收入。
一、麦秸的应用价值麦秸在农业生产中有很多用途，如作为燃料、覆盖物、生物质燃料、肥料等。
在动物粪便堆肥处理中，利用麦秸作为堆肥基质，可以改善堆肥的通气性、保水性和肥料利用率，节约成本，增加农民收入。
1.改善堆肥通气性麦秸作为堆肥基质之一，可以增加堆肥的通气性。
堆肥的过程中，微生物需要氧气才能进行呼吸代谢，分解有机物。
如果堆肥缺氧，就会导致堆肥质量下降，产生难闻的氨味等有害物质。
而麦秸在堆肥中的角色就是提供空气，让堆肥发酵、分解更顺畅。
2.提高堆肥保水性麦秸可以改善堆肥的保水性。
堆肥通常需要保持一定的湿度，这样利于微生物的繁殖和有机物的分解。
麦秸富含纤维素和半纤维素，这些物质具有良好的保水性，可以减缓堆肥的干燥速度，提高堆肥的保水性。
3.提高肥料利用率麦秸作为基质，可以吸附一定量的有机氮、磷、钾等元素，在堆肥过程中逐渐释放出来，有助于土地肥力的提高。
同时，麦秸中的微生物也可以加速有机物的分解，使得营养元素更易于被植物吸收利用，从而提高肥料利用率。
二、麦秸与动物粪便的配比在麦秸进行动物粪便堆肥处理时，需要注意麦秸与动物粪便的比例。
一般来说，对于鲜粪堆肥，适宜的配比是1∶2~1∶3。
具体的比例可以根据实际情况进行调整。
如果麦秸过多，会降低堆肥的肥效，过少则无法提供充分的通气和保水性。
三、麦秸与动物粪便的混合方法麦秸与动物粪便的混合方法是影响堆肥成功与否的关键之一。
一般有以下几种混合方法：1.物理混合法即将麦秸与动物粪便按比例混合后，进行堆肥处理。
畜禽粪便与秸秆混合低温发酵堆肥技术
畜禽粪便与秸秆混合低温发酵堆肥技术畜禽粪便与秸秆混合低温发酵堆肥技术是一种有效利用有机废弃物资源的方法。
这种技术结合了畜禽粪便和秸秆两种废弃物的优点，能很好地解决农村废弃物资源的问题。
畜禽粪便和秸秆可以作为有机肥料，但它们都具有臭味和含水量高的特点。
而将它们混合后，就可以充分利用两种废弃物的优点，同时减少其缺点。
低温发酵是指温度在40℃-60℃之间进行的一种堆肥过程。
这种发酵方式一般不会产生大量氨气、硫化氢等有害气体，不仅不会污染环境，而且还可以有效保留有机物质。
在堆肥中加入适量的活性菌，可以促进有机物质的降解，提高发酵效率，加快堆肥的成熟速度。
1. 下料。
将秸秆和畜禽粪便按比例混合，然后放入堆肥场内。
2. 堆肥。
对堆肥堆进行适当的通风、搅拌和湿度控制，使之达到适宜的温度和湿度。
3. 外施菌剂。
添加适量的活性菌，可以加快堆肥的发酵速度，提高堆肥的质量。
4. 堆肥时间。
一般堆肥时间为2-3个月，根据堆肥的状态和土壤的外界环境来决定，上述时间为参考值。
5. 熟化。
堆肥成熟后，可以将其散布在田间，作为有机肥料使用。
畜禽粪便和秸秆混合低温发酵堆肥技术有多种优点。
首先，这种堆肥技术可以减少农村废弃物对环境的污染，有利于环保。
其次，混合后的废弃物具有更高的有机物含量和肥力，可以作为优质有机肥料来使用。
最后，堆肥过程中不会产生大量有害气体，对周边环境无影响，很适合在城乡结合部以及农村地区使用。
总之，畜禽粪便和秸秆混合低温发酵堆肥技术可以充分利用废弃物资源，达到环保、农业生产提质增效等多重效果。
农村应积极推广这种有机肥生产方法，发挥这些废弃物的最大价值。
两种添加剂对牛粪秸秆堆肥化中氮素损失的控制效果探讨
ｉ ｄ ｃ ｔｄ ｔ ａ ｅａ ｄ ｔ ｎ ｏ ａ ｃ ｅ ｓ ｅｈ ｇ ｅ ｔ ｅ ｅ ａ ｕ ｅｏ ｅｃ ｍｐ ｓｉ ｇ ｗ ｅ ｅ ｓａ ｄ ｔ ｎ ｏ ａ ｅ ｒａ ｅｔ ｅ ｃ ｍｐ ｓｉ ｇ ｎ ｉａｅ ｔ ｄ ｉ ｏ ｆ ｈ ｔ ｈ ｉ ＯＳ ｃ ｎ ｉ ｒ ａ ｅｔ ｉｈ ｓ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｆ ｈ ｏ ｏ ｔ ， ｈ ｒ ａ ｄ ｉ ｏ ｆ ｃ ｎ ｄ ｃ ｅ ｓ ｈ ｏ ｏ ｔ ｎ ｈ ｔ ｎ ｉ Ｃ ｎ
ｗ ｄ ｅ ． ｏｃ ａｄｓｉ（Ｓ ａｄ５ ％ ｃ ｄｒＣ ｔ ｔｅｃｍ ｏｔ ｇｍａ ｒ ｌ ｅａａ ｌ ｔ ｉｖｓ ｇｔ ｔｅ ｆ ｃ ｎｃ ａｇｓ ｎｎｔ — ｅ ｄｄ５５ ｒｈ ｒ ｌＯ ） ｎ ． ａ ％ ｏ ５ ｉ ｅ （）ｏ ｈ ｏ ｐ ｓｎ ｔｉ ｐｒｔ ｙ ｏ ｎｅｔ ａ ｉｅ ｅｔｏ ｈ ｎｅ ｉｏ ｎ ｉ ｅａ ｓ ｅ， ｉ ｅｈ ｒ ｆ ｓ ｉ ｒ
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牛粪木渣高温堆肥田间肥效试验
对植株含氮量进行测试 ， 分析有机氮利用率。
２ 结 果与讨 论
２１ 不 同配方对黑麦草成苗的影响 ．
初始参数水分 ：８ ０ ＣＮ １． 。 ６ ． ％，／ ：０ ９ ６ ７
Ｈ ：０ ， ％奶牛粪＋ ％稻壳＋ ％醋渣 （ ／ 。初始 ９ ５ ５ Ｗ Ｗ）
参数水分 ：６ ０ ＣＮ：７ ０ ６ ． ％，／ １． 。 ２ ２
性质与经济产量进行分析 ， 发现水溶性氮与经济产量
关系 密切 ：ｅ ７． ＋８． Ｘ １０ ． （＝． ０ ｘ Ｙ ＝ ８ ８ ３０ ２ 一４ ６ Ｘ Ｒ ｏ ７ ９： ５ ０ ４ ８ ０ ４ ４－． ２ ％ ，ｏｔ ． ５ 说明牛粪有棚 巴 ． ５－ １ ５ ） ｐ ０ ３％。 ０ － ６ ０ Ｘ ＝１ 料在 堆肥过程中应尽量提高水洛『氮 。 生 有利于增产。
菜， 品种为秦油七号 ， 密度 ６ ０ ０ ６７ ２ ０ ３ ０ 株／ ｍ ； ０ 年 ６ ２
ｌ ２月 ３ ０日沟施 堆肥 ，０４年 １ ２日移栽 ．０４ ２０ 月 ２０
年 ５ ２ 收获。 月 ８日 收获时计收生物产量 、 经济产量 ．
Ｍ ：０ 奶牛粪＋ ５ ６ ％ ３ ％稻壳＋ ％醋渣 （ Ｗ）初始 ５ Ｗ／ 。
不同配 比堆肥发酵研究结果表 明： 奶牛粪加入
一
１ 黑麦草肥效试验 ． ２ 采用随机 区组微区试验 ， ９ ｇ ６ｍ 用氮量测 按 ｋ／ ７ ２ ６
定量 的辅助材料， 可以达到高温发酵 的效果， 高 但
温发酵后 的牛粪堆肥是 否既有利于环境 的优化， 又
算施用量 ， 全层撒施 ， 试验地点为镇江南山农业科技
维普资讯
第 ３ 卷第 ２ ２ 期
２０ ０ ６年 ４月
农 业 装 备 技 术
添加辅料对秸秆与牛粪堆腐基质化产物的影响
添加辅料对秸秆与牛粪堆腐基质化产物的影响朱益赫;张强;刘克锋;高程达;王红利;王顺利;鲁琳【摘要】[目的]通过在秸秆与牛粪混合发酵过程中添加不同种类的辅料,探讨其对最终基质化产物的理化性状的影响.[方法]以牛粪、秸秆、褐煤、草炭、粉煤灰、菇渣、沸石等试材进行混合发酵,记录发酵过程中堆体的温度,并测量基质化产物的容重、总孔隙度、大小孔隙比、pH值和EC值等指标.[结果]通过添加辅料可以降低秸秆与牛粪堆腐基质化产物的pH值,增大通气孔隙度,减小持水孔隙度,提高大小孔隙比.其中添加褐煤、草炭可以降低基质化产物的容重和EC值,草炭还可以增加基质化产物的总孔隙度;添加粉煤灰可以降低基质化产物的EC值,但是其发酵过程中堆体温度维持在55℃以上的天数不足5d,不足以杀死致病菌、虫卵和草籽,其基质化产物的容重未被改善且pH值大于8,不能满足大部分植物良好生长;添加菇渣及沸石既可以降低基质化产物的容重,又可以增加基质化产物的总孔隙度,但是其基质化产物的EC值过高,抑制植物正常生长且pH值大于8,不能满足大部分植物良好生长.[结论]秸秆与牛粪基质化过程中添加辅料可以在不同程度上改善基质化产物的理化性状.本研究发现,基质化过程中,添加辅料为褐煤和草炭时,秸秆和牛粪混合基质化产物不仅容重较低、透气性良好,而且pH值和EC值适中,适合作为园艺基质应用.%[Objective] This study aimed to analyze difference in the physicochemical properties of matrix product after adding different excipients during composting of straw with cow dung.[Method]Cow dung,straw,lignite,peat,fly ash,mushroom residue,and zeolite collected from Beijing and Hebei province were used as compostingmaterials.Temperature was recorded during the composting process and the bulk density,total porosity,void ratio,pH value,EC value,etc.weremeasured.[Re sults]The results showed that excipients can reduce the pH value of composting products,increase the aeration porosity,decrease the water-holding porosity,and raise the void ratio.The simultaneous addition of brown coal and peat can reduce the bulk density and EC value of composting products.In addition,presence of peat can increase the total porosity of matrix products.Adding fly ash also can reduce the EC value,but because the pile temperature above 55 ℃℃ was less than 5 days during the composting process,the pathogenic bacterias,parasite eggs,and grass seeds were not enough to be killed.Moreover,the bulk density of composting products did not be impoved,and the pH value exceeded 8,in which most plants did not grow well.The mushroom residue and zeolite showed positive effects on both the bulk density and total porosity of composting products,but the EC value was high and the pH value was above 8.0,which was unsuitable for the growth of mostplant.[Conclusion]Addition of excipients during composting of straw with cow dung.can improve the physicochemical properties of matrix products to some extent.It was found that when brown coal and peat were added,the compostin products presented not only low bulk density and good air permeability,but also temperate pH and EC values,which was suitable to be used as horticultural substrate.【期刊名称】《北京农学院学报》【年(卷),期】2018(033)001【总页数】5页(P49-53)【关键词】牛粪;秸秆;基质;堆肥【作者】朱益赫;张强;刘克锋;高程达;王红利;王顺利;鲁琳【作者单位】北京农学院植物科学技术学院,北京102206;北京农学院植物科学技术学院,北京102206;北京农学院城乡发展学院,北京102206;北京农学院城乡发展学院,北京102206;北京农学院园林学院,北京102206;北京农学院城乡发展学院,北京102206;北京农学院动物科学技术学院,北京102206【正文语种】中文【中图分类】S604.7中国每年秸秆产量多达9亿t[1]，秸秆的价格低廉，可用作饲料、燃料、发电和种植食用菌等[2-5]。
有机物料配比对堆肥腐殖质及养分含量变化的影响
河南农业科学,2021,50(2):66-71Journal of Henan Agricultural Sciencesdoi :10.15933/ki.1004-3268.2021.02.008收稿日期:2020-06-27基金项目:吉林省科学技术厅重点科技研发项目(20180201067NY)作者简介:王广耀(1971-),男,吉林人,高级实验师,硕士,主要从事食药用菌栽培及育种研究㊂E -mail:wangguangyao2018@有机物料配比对堆肥腐殖质及养分含量变化的影响王广耀,李㊀雪(吉林农业科技学院农学院,吉林吉林132101)摘要:为掌握堆肥配方最佳配比,研究玉米秸秆与牛粪的7种配比对堆肥腐殖质组成及养分含量的影响㊂分析不同配比条件下,堆肥养分含量以及腐殖质的变化㊂研究结果表明,玉米秸秆粉末和牛粪混合配比为5ʒ5㊁3ʒ7时,堆肥反应结束,有机碳含量均明显大于堆肥初期,且pH 值在7.00~7.65,提供了最适宜微生物生长繁殖的环境㊂随着反应的进行,玉米秸秆粉末和牛粪混合配比为7ʒ3㊁5ʒ5㊁3ʒ7时,水溶性物质(WSS )的含量在堆肥前60d 均降低,分别比初始值下降了70%㊁58%㊁59%㊂另外,所有处理的腐殖化系数都随着堆肥反应的进行总体呈上升趋势,最终趋于稳定和腐熟状态㊂堆肥腐殖化系数与全氮㊁全磷㊁全钾含量间均呈极显著正相关关系㊂因此,在施用玉米秸秆基础上,适量的牛粪配施能够促进堆肥物料总有机碳含量的增加,WSS 在堆肥过程中有所消耗,有利于堆肥腐熟程度的提升㊂玉米秸秆与牛粪比例为5ʒ5和3ʒ7的处理下,可以获得最佳效果㊂关键词:玉米秸秆;牛粪;腐解;腐殖质组成;养分特性中图分类号:S147.2㊀㊀文献标志码:A㊀㊀文章编号:1004-3268(2021)02-0066-06Effect of Organic Material Ratio on Change of Humus andNutrient Content in CompostWANG Guangyao,LI Xue(Institute of Agriculture,Jilin Agricultural Science and Technology University,Jilin 132101,China)Abstract :In order to master the optimum ratio of compost formula,the effects of seven ratios of maizestraw and cow manure on humus composition and nutrient content of compost were studied.The changes of nutrient contents and humus during composting under different materials ratios were analyzed.The results showed that,when the mixing ratios of maize straw to cow manure were 5ʒ5,3ʒ7,at the end of thecomposting reaction,total organic carbon content was significantly higher than that at the beginning of composting,and the pH value ranged from 7.00to 7.65,providing the most suitable environment formicrobial growth and reproduction.When the mixing ratios of maize straw to cow manure were 7ʒ3,5ʒ5,3ʒ7,the content of water-soluble substances (WSS)decreased by 70%,58%and 59%in initial 60days during composting compared with the initial value,respectively.In addition,the humification coefficientsof all treatments generally increased as the composting reaction proceeded,which tended to be stable andmature finally.There was extremely significant positive correlation between humus coefficient and total nitrogen,total phosphorus and total potassium contents.Therefore,on the basis of adding maize straw,appropriate amount of cow manure can promote the increase of the total organic carbon content ofcomposting materials,and WSS are consumed in the composting process,all of which are conducive to theimprovement of composting maturity.By comparing the experimental data,the best effect can be obtained㊀第2期王广耀等:有机物料配比对堆肥腐殖质及养分含量变化的影响when the ratios of maize straw to cow manure are 5ʒ5and 3ʒ7.Key words :Maize straw;Cow manure;Decomposition;Humus composition;Nutrient characteristic ㊀㊀近年来,随着我国粮食产量的提高,农牧养殖业快速发展,产生的环境污染问题日益严重㊂我国每年农业废弃物高达40亿t,其中,作物秸秆占比17.5%,畜禽粪便占比65.3%[1-2]㊂牛粪中含有大量的微生物菌剂,以牛粪作为能量调节剂,可以加速玉米秸秆的腐解,形成高质量的腐解产物,提高资源利用率[3-4]㊂秸秆与牛粪的合理化配比,可使资源得以有效利用,减少农业污染,提高农民经济收入[5]㊂堆肥是资源化处理农业废弃物的有效途径之一㊂堆肥条件的不同也会导致堆肥性质上的差异,进一步影响植物的生长安全[6]㊂堆肥物料初始碳氮比(C /N)会影响堆肥过程碳素的损失[7]㊂相关研究结果表明,秸秆与有机物料腐熟剂的配施可以增加秸秆中有机物质的转化,加速腐殖质组分的形成,加快秸秆的腐殖化进程[8]㊂腐殖质形成过程受到堆肥物料组成的影响㊂另外,堆肥物料的养分含量受到各种物理化学参数的显著影响,例如腐殖质的溶解性㊁组分的有机碳含量和腐殖化系数等㊂据报道,这些物理化学参数可以调节群落组成,以提高堆肥质量,进一步促进腐殖质的形成[3]㊂近年来,国内外学者做了一系列针对堆肥腐殖质及养分含量的研究,牛粪堆肥可以使腐殖质含量提高近2倍,玉米秸秆的添加可以增加堆肥的腐殖化程度[2]㊂李恕艳等[8]研究表明,与空白对照处理相比,菌剂与鸡粪的混合配比可以明显增加堆肥的有机碳含量,同时水溶态物质的含量也相应提高㊂因此,可利用多个指标包括养分特性㊁腐殖质组成对堆肥腐熟度进行快速合理的评价[9]㊂鉴于此,利用吉林市常见农业废弃物玉米秸秆和牛粪,研究不同配比对堆肥腐殖质养分含量及组成的影响,旨在选出一种符合当地实际㊁相对效果佳的有机物料配比措施,为设置合理的堆肥物料配比提供参考,为揭示土壤有机培肥机制㊁科学培肥土壤提供依据㊂1㊀材料和方法1.1㊀试验材料玉米秸秆取自吉林农业科技学院北大地玉米试验田,牛粪由吉林省丰禾育苗营养土有限公司提供,玉米秸秆㊁牛粪材料的具体理化性质见表1㊂微生物腐熟剂购于金禾佳农(北京)生物技术有限公司,有效活菌数ȡ5.0亿cfu /g㊂称取30g 腐熟剂于1000mL 锥形瓶中,加入300mL 蒸馏水,在28ħ气浴振荡器中摇瓶培养24h,4000r /min 离心后收集上清液,即为液体接种菌剂㊂表1㊀堆肥物料理化性质Tab.1㊀Physical and chemical properties of compost feedstocks物料Feedstock总有机碳含量/(g /kg)Total organic carbon content总氮含量/(g /kg)Total nitrogen content碳氮比C /N含水率/%Moisture content牛粪Cow manure94.014.2 6.6229.2玉米秸秆Maize straw 114.85.421.305.01.2㊀试验设计采用室内培养法,将玉米秸秆和牛粪分别晾晒风干㊁粉碎,过0.10mm 筛,以牛粪为能量调理剂,将上述物料按照如下配比混合,物料总质量50g,控制含水量60%㊂共设置7个处理:(Ⅰ)仅玉米秸秆粉末;(Ⅱ)玉米秸秆粉末ʒ牛粪=9ʒ1;(Ⅲ)玉米秸秆粉末ʒ牛粪=7ʒ3;(Ⅳ)玉米秸秆粉末ʒ牛粪=5ʒ5;(Ⅴ)玉米秸秆粉末ʒ牛粪=3ʒ7;(Ⅵ)玉米秸秆粉末ʒ牛粪=1ʒ9;(Ⅶ)仅牛粪㊂均匀接种20mL 液体接种菌剂,在28ħ恒温恒湿条件下启动好氧堆肥㊂堆肥时间设为90d,期间在0㊁15㊁30㊁60㊁90d 动态取样㊂每个处理㊁每个堆肥时间下均设置3次重复,达规定时间取样后立即装入鼓风干燥箱,在45ħ条件下风干至恒质量,终止微生物反应,粉碎堆肥样品过0.10mm 筛备用㊂1.3㊀测试方法采用腐殖质组成修改法[10]测定堆肥试样水溶性物质(WSS)含量㊁可提取腐殖酸(HE)含量㊁胡敏酸(HA)含量和富里酸(FA)含量;采用重铬酸钾氧化法对HA 和FA 组分碳含量(C FA 和C HA )进行测定,进而求出腐殖化系数(C HA /C FA )㊂采用凯氏定氮法和重铬酸钾氧化法对堆肥试样进行全氮(TN)含量及总有机碳(TOC)含量的测定,两者质量比即为堆肥C /N㊂采用H 2SO 4-H 2O 2消煮㊁钒钼黄比色法及火焰光度法对堆肥试样进行全磷(TP )㊁全钾(TK)含量的测定,将TN㊁TP㊁TK 含量加和,计算出堆肥的总养分含量㊂1.4㊀数据处理采用Excel 2003和SPSS 18.0软件对数据进行整理并进行差异显著性分析㊂76河南农业科学第50卷2㊀结果与分析2.1㊀不同处理堆肥TOC含量及pH值的变化在堆肥过程中,TOC含量的变化如图1所示,处理Ⅰ和处理Ⅶ过程中TOC含量均呈不断下降趋势,但是处理Ⅶ前㊁中期TOC含量的下降幅度与处理Ⅰ相比较大,堆肥后期2个处理TOC含量下降较慢,最终趋于稳定,堆肥结束时,处理Ⅰ和处理Ⅶ的TOC 含量分别是堆肥初期(0d)的57.5%和62.8%㊂处理Ⅳ㊁Ⅴ的TOC含量在堆肥0~15d内迅速下降,分别下降了19.7%㊁20.5%,但是在堆肥结束时的TOC 含量大于堆肥初期,分别为114.6㊁125.1g/kg㊂由此可见,玉米秸秆粉末与牛粪比例为5ʒ5或玉米秸秆粉末与牛粪比例为3ʒ7,堆肥反应结束时,TOC含量明显大于堆肥初期㊂图1㊀不同处理对堆肥总有机碳含量的影响Fig.1㊀Effects of different treatments on the totalorganic carbon content of compost由图2可知,玉米秸秆与牛粪混合腐解配比为5ʒ5和3ʒ7时,pH值在7.00~7.65,为微生物生长繁殖提供最适宜的环境,pH值过低或者过高,都会图2㊀不同处理对堆肥pH值的影响Fig.2㊀Effects of different treatments on thepH value of compost 使微生物生长受阻甚至引起死亡㊂2.2㊀不同处理堆肥养分含量的变化由表2可知,在玉米秸秆和牛粪混合腐解条件下,随着堆肥反应的进行,堆肥的TP含量呈增加趋势,处理Ⅰ㊁Ⅱ㊁Ⅲ㊁Ⅳ㊁Ⅴ的TN含量明显增加,处理Ⅵ㊁Ⅶ有所下降㊂TK含量明显降低㊂处理Ⅵ在堆肥结束时的TP含量最高,是堆肥初期的4.24倍,处理Ⅱ的TP含量最低,仅为3.49g/kg㊂TK含量在处理Ⅲ下降最多㊂表2㊀不同处理堆肥初期和堆肥结束时速效养分含量的变化Tab.2㊀Changes of available nutrients content under different treatments at the beginning and the end of compostg/kg堆肥天数/dCompost day处理Treatment TN TP TK0Ⅰ0.540.91 1.87Ⅱ0.65 1.82 1.81Ⅲ 1.21 1.68 2.21Ⅳ0.81 2.00 1.16Ⅴ0.78 3.42 1.70Ⅵ 1.44 1.470.96Ⅶ 1.42 2.86 1.55 90Ⅰ 1.14 5.36 1.21Ⅱ 1.09 3.49 1.14Ⅲ 1.22 4.57 1.06Ⅳ 1.04 5.210.84Ⅴ 1.21 5.69 1.09Ⅵ 1.22 6.240.70Ⅶ0.93 5.87 1.05 2.3㊀不同处理堆肥腐殖质的变化2.3.1㊀不同处理堆肥WSS含量的变化㊀不同处理WSS含量的变化如图3所示,Ⅲ㊁Ⅳ㊁Ⅴ㊁Ⅵ4个处理的WSS含量呈先下降后上升趋势,在堆肥前60d,4个处理WSS含量分别下降了70%㊁58%㊁59%㊁51%㊂在堆肥0㊁15㊁30㊁60㊁90d时,处理Ⅶ的WSS含量分别是处理Ⅰ的2.6㊁3.1㊁1.2㊁1.3㊁2.9倍㊂图3㊀不同处理对堆肥WSS含量的影响Fig.3㊀Effects of different treatments on thewater soluble substance content of compost86㊀第2期王广耀等:有机物料配比对堆肥腐殖质及养分含量变化的影响2.3.2㊀不同处理堆肥C HA/C FA值的变化㊀C HA/C FA值反映堆肥的熟化程度以及HA与FA之间的相互消长与转化㊂由图4可知,随着堆肥的进行,不同处理图4㊀不同处理对堆肥C HA/C FA值的影响Fig.4㊀Effects of different treatments on theC HA /CFAvalue of compost的C HA/C FA值均呈上升趋势㊂堆肥结束后处理Ⅰ的C HA/C FA值仅为1.13,比堆肥初期增加了61%㊂处理Ⅲ㊁Ⅳ㊁Ⅴ在堆肥30d时,已经分别达到2.28,2.16㊁2.35,这3个处理在堆肥结束时的C HA/C FA值分别是初始水平的4.49㊁4.50㊁6.90倍,且高于堆肥完全腐熟水平(C HA/C FA=1.712)㊂相同堆肥时期内,随着牛粪配比的增加,堆料C HA/C FA值略有增加㊂但是处理Ⅶ的C HA/C FA值在堆肥30d时仅为1.85㊂2.4㊀不同处理堆肥养分含量与CHA/CFA值的相关关系对不同处理不同培养时期堆肥养分含量平均值与C HA/C FA平均值的Pearson相关性进行分析,结果见表3㊂由表3可知,C HA/C FA值与养分含量间均呈显著或极显著正相关,说明堆肥的养分循环与C HA/C FA值具有相互促进作用,它们之间息息相关㊂添加牛粪可促进堆肥腐熟,促进玉米秸秆的分解,加快堆肥中的物质转化和循环过程㊂表3㊀不同处理堆肥养分含量与C HA/C FA值的Pearson相关系数Tab.3㊀Pearson correlation coefficients between nutrients contents and CHA /CFAvalue under different compost treatments项目Item TOC含量TOC contentTN含量TN contentTP含量TP contentTK含量TK content C HA/C FATOC含量TOC content1TN含量TN content0.935∗∗1TP含量TP content0.897∗∗0.916∗∗1TK含量TK content0.932∗∗0.933∗∗0.872∗1C HA/C FA0.901∗∗0.894∗∗0.927∗∗0.893∗∗1㊀注:∗表示在P<0.05水平(双侧)上显著相关,∗∗表示在P<0.01水平(双侧)上极显著相关㊂㊀Notes:∗indicates significant correlation at0.05level(bilateral),∗∗indicates extremely significant correlation at0.01level(bilateral).3㊀结论与讨论本研究中,堆肥处理前期TOC含量下降快,主要是由于微生物会优先利用有机物中的活性物质,例如以可溶性糖㊁有机酸等作为能量来源,进行生命活动,因此TOC分解速度较快[11]㊂而在堆肥反应的后期,微生物在消耗掉堆肥物料中的易分解物质后,只能利用纤维素㊁木质素等难以分解的物质,使堆肥的TOC最终趋于稳定[12]㊂在牛粪作为能量调节剂与玉米秸秆混合配比以后,畜禽粪便中含有大量的微生物,且有机物质丰富,加快了堆肥物料中微生物对易分解物质的矿化速率[13]㊂由此可见,在牛粪作为能量调节剂以后,可以加快堆肥有机质的降解,同时又能够起到良好的固碳效果[14-15]㊂处理Ⅴ㊁Ⅵ和Ⅶ的pH值持续下降原因可能是牛粪配比增加,有机物被微生物大量分解产生了较多的有机酸,并且随着反应的进行,氨释放量减少,被分解产生的有机酸中和[16-18]㊂因此,导致了牛粪配比量高的处理pH值降低㊂牛粪的增加促进玉米秸秆的分解,释放大量的氨,进一步提高了微生物的固氮能力,最终实现对堆肥养分含量的有效提升[19]㊂pH 值是影响微生物生长的重要条件之一㊂有机物料堆积过程中,堆肥内酸碱度是变化的,微生物的降解活动需要一个微酸性或中性的环境条件,pH值过高或过低都不利于微生物的生长和有机物的降解㊂处理Ⅰ由于pH值未在微生物适宜活动的最佳范围,导96河南农业科学第50卷致堆肥通气结构不佳,微生物呼吸作用减弱,处理Ⅰ的WSS含量与C HA/C FA值明显低于其他处理㊂与之相比,处理Ⅶ的pH值虽然一直呈下降趋势,但pH值范围一直处于符合堆肥腐熟标准内,能够为微生物活动提供相对稳定的环境,因此处理Ⅶ的WSS 含量与C HA/C FA值大体上明显高于处理Ⅰ[20]㊂本研究以玉米秸秆为基础原料,以牛粪作为能量添加剂,共设置了7个不同配比条件的堆肥试验㊂主要监测堆肥90d的过程中腐殖质组成以及养分特性的变化,以评价出有利于堆肥腐熟的最佳堆肥条件㊂研究结果表明,在整个堆肥过程中腐殖质组成表现出动态变化㊂在堆肥结束时,处理Ⅲ㊁Ⅳ和Ⅴ的TOC含量明显高于其他处理㊂所有处理的C HA/ C FA值都随着堆肥反应的进行而增加,最终趋于稳定和腐熟状态㊂在堆制有机肥料时,选择不同材料的最佳配比,以促进堆肥中腐殖质的形成㊂本研究发现,玉米秸秆与牛粪比例为5ʒ5和3ʒ7的处理下,可以获得最佳效果㊂参考文献:[1]㊀姜继韶,黄懿梅,黄华,等.猪粪秸秆高温堆肥过程中碳氮转化特征与堆肥周期探讨[J].环境科学学报,2011,31(11):2511-2517.JIANG J S,HUANG Y M,HUANG H,et al.Carbon andnitrogen dynamics and stabilization time of a swinemanure-straw compost[J].Acta Scientiae Circumstantiae,2011,31(11):2511-2517.[2]㊀青格尔,于晓芳,高聚林,等.腐解菌剂对玉米秸秆降解效果的研究[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2016,44(12):107-116.BORJIGIN Q,YU X F,GAO J L,et al.Study ondegradation of corn stalk by decomposing microbialinoculants[J].Journal of Northwest A&F University(Natural Science Edition),2016,44(12):107-116. 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[13]㊀曹云,黄红英,钱玉婷,等.超高温预处理装置及其促进鸡粪稻秸好氧堆肥腐熟效果[J].农业工程学报,07㊀第2期王广耀等:有机物料配比对堆肥腐殖质及养分含量变化的影响2017,33(13):243-250.CAO Y,HUANG H Y,QIAN Y T,et al.Hyperthermophilicpretreatment device and its application on improvingdecomposition effect for chicken manure and rice strawaerobic composting[J].Transactions of the ChineseSociety of Agricultural Engineering,2017,33(13):243-250.[14]㊀HACHICHA R,REKIK O,HACHICHA S,et al.Co-composting of spent coffee ground with olive millwastewater sludge and poultry manure and effect ofTrametes versicolor inoculation on the compost maturity[J].Chemosphere,2012,88(6):677-682. [15]㊀王帅,王楠,张溪,等.改良方式对盐碱地稻田总有机碳及腐殖质组成的影响[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2017,45(11):43-50.WANG S,WANG N,ZHANG X,et al.Effects of differentmodified methods on total organic carbon and humiccomposition of paddy field in saline-alkali land[J].Journal of Northwest A&F University(Natural ScienceEdition),2017,45(11):43-50.[16]㊀LIM S L,LEE L H,WU T Y.Sustainability of usingcomposting and vermicomposting technologies for organicsolid waste biotransformation:Greenhouse gasesemissions and economic analysis[J].Cleaner Prod,2016,111:262-278.[17]㊀ROGER K,HEE-YEON C,AKIHIKO K,et al.Degradationof corn fiber by Clostridium cellulovorans cellulases andhemicellulases and contribution of scaffolding protein CbpA[J].Applied&Environmental Microbiology,2005,71(7):3504-3511.[18]㊀王海候,何胥,陶玥玥,等.添加不同粒径炭基辅料改善猪粪好氧堆肥质量的效果[J].农业工程学报,2018,34(9):224-232.WANG H H,HE X,TAO Y Y,et al.Improving pig manureaerobic composting quality by using carbonaceousamendment with different particle sizes[J].Transactions ofthe Chinese Society of Agricultural Engineering,2018,34(9):224-232.[19]㊀曹云,黄红英,吴华山,等.猪粪稻秸超高温预处理促进后续堆肥腐殖化条件优化[J].中国环境科学,2019,39(5):265-272.CAO Y,HUANG H Y,WU H S,et al.Optimization ofconditions for promotion of humic substance formationduring subsequent composting with hythermalpretreatment for pig manure and rice straw[J].ChinaEnvironmental Science,2019,39(5):265-272. [20]㊀牛明芬,王昊,庞小平,等.玉米秸秆的粒径与投加量对猪粪好氧堆肥的影响[J].环境科学与技术,2010(33):159-161.NIU M F,WANG H,PANG X P,et al.Corn straw sizeand dosing quantity of pig of influence[J].Environmental Science and Technology,2010(33):159-161.17。
秸秆粒度对牛粪好氧堆肥过程的影响的开题报告
秸秆粒度对牛粪好氧堆肥过程的影响的开题报告一、研究背景随着城市化进程加快，农村人口的减少和繁忙的农活，农田的秸秆难以得到有效的利用，存在着大量的废弃秸秆，这些秸秆带来了不良的环境影响。
而另一方面，牛粪是一种优质的有机肥料，通过有氧堆肥处理，可以将其转化为高效的有机肥料，可以减少对化学肥料的依赖，达到生态友好型耕作。
因此，对秸秆的利用和对牛粪的处理，以及二者之间的结合，是现代农业发展的重要方向。
在堆肥过程中，秸秆的粒度是一个非常重要的因素。
过细的秸秆容易出现增加通气阻力，导致堆肥的出气量变小，同时增加水分含量使得堆肥过程过湿，易产生发生酸败反应，降低堆肥产气率，甚至会导致发生异味，影响周边居民生活。
而过大的秸秆颗粒则容易造成通气不畅和水分含量不均等问题，影响堆肥的成堆和正常发酵。
因此，对秸秆的粒度控制，在堆肥过程中起着重要的作用。
二、研究目的本研究旨在探究秸秆粒度对牛粪好氧堆肥过程的影响，包括堆肥过程中的变化规律、堆肥产气率、堆肥发酵时间以及堆肥成品的肥力等方面。
三、研究内容1. 实验设计选择不同粒度的秸秆，配合相应比例的牛粪制备好氧堆肥料。
2. 参数测定实时监测堆肥体系的温度和pH值，并对堆肥产气率和发酵时间进行记录和对比分析。
同时，对堆肥成品进行化学分析和肥力测定。
3. 数据处理对实验数据进行统计分析，探究秸秆粒度对好氧堆肥过程中各项参数的影响，并对研究结果进行讨论和解释。
四、研究意义本研究的结果将为农业有机废弃物资源化利用提供新思路，为优化堆肥制备工艺，提高有机肥料的质量和效益提供理论依据，具有重要的实践价值和应用前景。
五、研究方法1. 实验室制备好氧堆肥料。
2. 模拟好氧堆肥体系，配制不同比例和粒度的秸秆和牛粪。
3. 通过定期测量其温度和pH值，进行产气率和发酵时间的监测和比较。
4. 对堆肥成品进行化学分析和肥力测定。
5. 对实验数据进行统计分析，探究秸秆粒度对堆肥过程的影响。
不同处理对高含水率奶牛粪便好氧堆肥的影响
在较高初始含水率堆肥 和晾晒预处理后堆肥 Ｇ 已达 ８ ％， Ｉ ０ 基本消除了植物毒性 。采用较为开放的堆肥槽时 ， 以玉米秸秆作调理剂 ，
在较高的初始含水率条件下堆肥效果更好 ； 以晾晒脱水作为预处理后堆肥 ， 可减少所需调理剂的用量 ， 节约了堆肥的成本。 关键词 ： 奶牛粪便 ； 含水率 ｔｒｃ ｎｅ ｔＩ ｈ ｒｓｎ ｔｄ ｄ ｉ ｎ ｒ ｓｃ ｍｐ ｓｅ ｔ ｅａｉｅｙｈｇ ｎｔ ｌ ｔｒｃ ｎｅ ｔ７ ％～ ０ ） ｕ ｉｇｇｉｄ ｄ ｏ ｒ ｅ ｏ ｔｎ ．ｎｔｅｐｅｅ ｔ ｕ ｙ． ａｒ ｍａ ｕ ｅｗａ ｏ ｏ ｔｄａ ｒｌｔ ｌ ｉｈｉｉａ ｅ ｏ ｔｎ （ ０ ８ ％ ， ｓｎ ｒ ｅ ｗａ ｓ ｙ ａ ｖ ｉ ｗａ ｎ
Ｕｎｖ ｒｉ ， ｎ ｌ ｇ７ ２ ０ ， ｈｎ ） ｉｅｓ ｙ Ｙａ ｇｉ １ １ ０ Ｃ ｉａ ｔ ｎ
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不同配比的牛粪与玉米秸秆对高温堆肥的影响1刘凯郁继华颉建明冯致张国斌李琨刘佳（甘肃农业大学农学院，甘肃兰州，730070）摘要：实验研究了牛粪与玉米秸秆不同配比(体积比)条件下对高温堆肥的影响。
结果表明：牛粪与玉米秸秆以3:7配比效果最佳，堆肥升温快，2d达到55℃，高温维持时间为16d，达到快速、腐熟的目的；至堆肥结束时，堆体无恶臭，呈现黑褐色，体积减少量为56%，pH值为8.4，TDS值为1275ppm，换算EC值为2.55ms·cm-1，全碳含量下降9.23%，全氮含量上升1.01%，种子发芽指数达到88.95%，均达到堆肥质量标准。
因此，在实际应用中，牛粪在堆制原料中所占体积以30%为宜。
关键词：牛粪玉米秸秆配比高温堆肥Effect of Different Ratios of Dairy Manure and Corn Stalkfor High T emperature Composting ProcessLiu Kai Y u Jihua Xie Jianming Feng Zhi Zhang Guobin Li Kun Liu Jia(College of agronomy, Gansu agricultural university, Gansu Lanzhou, 730030) Abstract: The composting trial was to evaluate the effect of dairy manures and corn stalks in a different ratio(V/V)on composting process. The results indicated that 3:7 of dairy manures and corn stalks was best ratio. Its temperature rose rapidly to 55℃on the second day, and high temperature maintained for 16 days. It meets the purpose of sterilization and thorough decomposition. And at the end of the compost, no odor, showing dark brown, the volume reduction is 56%, The pH value is 8.4, TDS value is 1275ppm, EC conversion value is 2.55ms•cm-1, the total carbon content declines9.23%, the total nitrogen content increases 1.01%,the seed germination index(GI) is 88.95%, whichall meet the compost quality standards. Thus, in practice, dairy manure in the composting of raw materials accounts for 30% in volume is suitable.Key words: Dairy manure; Corn stalk; Ratio; High-temperature composting由于产业结构调整，我国现代化农业和畜牧业的快速发展使得农业固体有机废弃物数量大幅增加。
如果不加以处理和利用，不仅将会严重污染环境，而且还会阻碍现代化农业和畜牧养殖业的可持续发展。
实践证明，堆肥化是处理固体有机废弃物的一个有效途径，是粪便和秸秆管理与利用的重要手段之一，有利于粪便达到无害化，并生产商品有机肥实现粪便和秸秆的资源化利用[1]。
堆肥化过程是一个复杂的过程，要达到良好的堆制效果，必须控制一些因素，包括水分、温度、pH 值和碳氮比等。
这些因素决定微生物活动的强度，从而影响堆肥的速度与质量。
由于堆制方法的不同，对各种指标的要求不尽相同，很多研究者对其各种影响因素的参数指标进行了大量研究。
李艳霞等研究认为，当堆体温度低于40℃后，主要发酵过程已经完成，保证了堆肥的卫生学指标和堆肥腐熟的条件[2]。
孙先锋等研究认为最适宜微生物生长的pH值呈中性或弱碱性，pH过低或过高都会影响堆肥的顺利进行[3]。
鲍士旦等根据土壤浸出液的电导率与盐分含量和作物生长的关系得出抑制作物生长的限定电导率值为4.0ms⋅cm-1[4]。
本试验以牛粪和玉米秸秆为试验原料，采用高温好氧堆肥技术，主要研究了牛粪与玉米秸秆不同配比对高温堆肥的影响，以期为农业废弃物资源的高效合理利用提供理论依据。
1 材料与方法收稿日期：俢回日期：基金项目：国家科技支撑计划项目(2007BAD89B17)作者简介：刘凯（1983—），男，硕士研究生，主要从事设施蔬菜栽培生理与生长调控的研究。
E-mail：liukai_7@＊通讯作者：郁继华（1961—），男，教授，博士生导师，主要从事设施园艺栽培生理方面的教学和研究。
E-mail：yujihua@1.1 试验材料牛粪：试验所用牛粪来源于临泽县平川镇芦湾村奶牛场。
玉米秸秆：使用前利用切碎机将玉米秸切成长3 5cm的碎料，经晒干后使用。
纤维素降解菌剂：使用之前先进行菌剂扩繁，原料与纤维素降解菌剂的用量比例（质量比）为100:1。
起始堆肥时，控制初始含水量在65％左右。
堆肥原料的基本理化性状见表1。
表1 堆肥材料的主要理化性状Table 1 Physical and chemical characteristics of the composted materials used原料有机碳(%) TN(%)C/N 水分(%)容重(kg·m-3)牛粪36.2 1.51 23.97 74.26 346.61 玉米秸秆44.15 0.65 67.92 10.83 62.41.2 试验方法堆肥试验在临泽县平川镇三二村荒漠试验区进行，处理设置为：处理1：100%玉米秸秆处理2：100%牛粪处理3：100%玉米秸秆（1.5kg纤维素降解菌剂）处理4：牛粪:玉米秸秆=7:3处理5：牛粪:玉米秸秆=5:5处理6：牛粪:玉米秸秆=3:7对照(池外玉米秸秆)：100%玉米秸秆试验在8个长2m、宽1.6m、高0.6m的砖砌发酵池内进行，每个池子容积为1.92m3。
池外对照堆体按长×宽×高(1.8m×1.5m×1.0m)自然堆置。
1.3 样品采集与测定方法1.3.1 采样时间、方法样品采集每周进行1次，每次从堆体的不同位置（东南西北中五个方向）分层各取样品约300g，混匀，共8次。
采集后在24h内测定pH值和电导率(EC)。
发酵堆体每10天进行1次翻堆，共翻堆4次。
1.3.2 指标测定在试验过程中观察并记录堆体温度、堆料颜色、气味和体积的变化情况。
温度测定：每天下午16时测定所有堆肥的温度，每隔一天测量一次堆体温度，以堆体东、南、西、北和中心五点温度的平均值作为堆体的发酵温度。
测量时温度计插入堆体表面25cm以下，同时记录周围环境温度。
pH值测定：取混合后的样品，用去离子水按粪水比1:10(W:V)浸提1h，用pH计测定悬浮液的pH值。
TDS值测定：新鲜样品与去离子水按1:10(W:V)比例混合，在室温下用振荡器连续振荡30min，静置30min后，上清液经滤纸过滤后用TDS笔测定TDS值。
全碳的测定：称取0.2000g试样放入已恒重的坩埚中；在茂福炉内用600℃温度燃烧15min；移坩埚到干燥器中冷却并称重；两次称重的重量差即为挥发性固体(VS)的重量。
全碳(M)的估算公式为:M(g/g)=0.47VS，VS(g/g)=(a一b)/(a一e)a为试样加上坩埚的重量;b为燃烧后的试样与柑锅重；c为坩埚重全氮的测定：称取0.2000g样品经消煮后，用凯氏定氮分析仪(FOSS-2300型Kjieltec analyzer unit)测定样品中的含氮量。
种子发芽指数(GI)的测定：新鲜样品与蒸馏水按1:10(W:V)比例混合并在摇床上摇2个小时，提取液在5000r/min下离心分离20分钟，上清液经滤纸过滤后待用。
把一张大小合适的滤纸放入干净无菌的9cm 的培养皿中，滤纸上整齐摆放10粒青菜种子，准确吸入3ml滤液于培养皿中，在25℃、黑暗条件下的培养箱中培养48小时后，计算种子的发芽率，并用游标卡尺量取种子的根长。
同时用蒸馏水作为对照。
根据下列公式计算出种子的发芽指数。
种子发芽指数GI(%)=(堆肥处理的种子发芽率⨯种子根长)/(对照的种子发芽率⨯对照种子根长)⨯100%2 结果与分析2.1 堆肥过程中堆料物理性状的变化2.1.1 气味变化一般情况下，堆肥开始时，具有令人不愉快的气味，在良好的堆肥过程中，这种气味逐渐减弱并在堆肥结束后消失[5]。
研究指出，低分子量挥发性脂肪酸是引起不快气味的主要成分之一[6]。
堆肥结束后，堆体内无恶臭，堆肥产品具有潮湿泥土的气息。
本次试验开始时，混有牛粪处理的堆料具有很浓的臭味，招引了大量的蚊蝇。
随着堆肥的进行，各处理组的臭味逐渐减少，不再吸引蚊蝇，箱体底部有少量渗滤液流出。
堆制结束时，各处理组均有潮湿泥土的气味，符合堆肥的腐熟程度要求。
2.1.2 颜色变化腐熟的堆肥颜色应呈褐色或黑褐色[7]。
堆肥开始时，玉米秸秆呈淡黄色，牛粪呈黄褐色，其混合堆体颜色在淡黄色和黄褐色之间。
随着堆肥的进行，各处理堆体的颜色均是由浅到深、从表层开始逐渐发黑，并会有白色或灰色的菌斑或菌丝。
至堆肥结束时，玉米秸秆呈褐色，牛粪呈黑褐色，混合堆体颜色在其两者之间。
2.1.3体积变化随着堆肥的进行，各处理的堆体体积都有所减少。
从图1可以看出，处理3和处理6体积减少的最多，至堆肥结束时，均下降了56%，与起始相比，下降量过半；对照下降了47%，而处理1下降了51%，处理5下降了49%，下降量分别比对照多出4%和2%；处理2体积下降量最少，至堆肥结束时，仅下降了31%；其次是处理4，下降量为38%，下降量分别比对照少出16%和9%a b图1(a)不同配比的牛粪与玉米秸秆对堆体体积变化的影响Fig.1(a) Effect of different ratios of dairy manure and corn stalk for composting volume reduction图2(b)不同配比的牛粪与玉米秸秆对堆体温度变化的影响Fig.2(b) Effect of different ratios of dairy manure and corn stalk for composting temperature2.2 不同配比的牛粪与玉米秸秆对堆体温度变化的影响温度是影响微生物活动和堆肥工艺过程的重要因素[8]。