硫酸亞鐵和過磷酸鈣對牛糞秸稈混合堆肥氮損失和腐殖化的影響
發(fā)布時間：2021-11-20 04:42
通過表征堆肥過程溫度變化和堆肥產品化學性質、腐殖質組成等,研究過磷酸鈣（物料干重的4.4%）和硫酸亞鐵（物料干重的4.1%）對牛糞秸稈混合堆肥氮損失和腐殖化的影響。結果表明:經過55 d堆肥后,過磷酸鈣和硫酸亞鐵處理組均達到腐熟要求,堆肥產物C/N比分別為11.61和13.71,胡敏酸光密度（E4/E6值）分別為1.96和1.57,NH4+-N含量分別為34.19和35.74 mg·kg-1,種子發(fā)芽指數(shù)分別為143%和144%,過磷酸鈣和硫酸亞鐵對堆肥產品的植物毒性無不利影響;添加硫酸亞鐵具有較好的保氮效果,對照組和硫酸亞鐵組的氮損失率分別為40.78%和25.18%,而添加過磷酸鈣則無明顯保氮效果;添加過磷酸鈣和硫酸亞鐵降低了堆肥過程有機物的降解損失量,對照組、過磷酸鈣和硫酸亞鐵組的有機物降解率分別為58.59%、49.44%和34.67%;添加過磷酸鈣和硫酸亞鐵可提高堆肥產品腐殖質的品質,過磷酸鈣和硫酸亞鐵組的胡敏酸占比分別為45.23%和51.60%,均高于對照組的36.85%。添加硫酸亞鐵可顯著降低牛糞秸稈混合...
【文章來源】：生態(tài)與農村環(huán)境學報. 2020,36(10)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：9 頁
【部分圖文】：
堆肥裝置示意
堆體的溫度變化是反映堆肥物料中微生物活性強弱、有機物降解速率和堆肥無害化程度的重要指標。如圖2所示,3個組的溫度變化規(guī)律無明顯差異,均經歷了升溫、高溫和降溫階段。各組均升溫較快,在2 d內即超過50.0 ℃。CK和SP組在堆肥第2天進入高溫期(>50.0 ℃),最高溫度分別為64.4和63.2 ℃,高溫期維持時間分別為6和9 d。LF組的最高溫度及高溫時長顯著低于其他2組(P<0.05),最高溫度僅為57.2 ℃。添加硫酸亞鐵可降低堆體pH值(如圖3),抑制了堆肥中微生物的活性,使得LF組的堆體升溫較慢,最高溫度略低。堆肥15 d后,隨著易降解碳源逐漸耗盡,堆體溫度顯著下降,35 d時溫度均接近室溫。3個組的高溫期持續(xù)時間偏短(5～9 d),這是由于試驗堆肥規(guī)模較小,堆體溫度低于大規(guī)模的條垛堆體[26]。2.2 堆肥材料化學性質變化
有機肥料的電導率與可溶性鹽含量成正比,可用于衡量可溶性鹽含量[28]。由圖3可見,3個組的電導率變化規(guī)律相同,即先上升后下降,再波動上升后趨于穩(wěn)定。SP組電導率顯著高于CK組(P<0.05),LF和CK組無顯著性差異(P>0.05)。對于用作肥料的堆肥產品,其電導率不宜過大,否則會影響植物的正常生長[29]。一般認為腐熟堆肥電導率小于4.00 mS·cm-1時可以安全施用[30]。堆肥結束時各處理組的電導率分別為1.88、2.58和2.10 mS·cm-1,均可達到施用標準。堆體中的NH4+-N含量與NH3釋放密切相關,是氮素損失的主要來源[31]。由圖4可見,各處理的NH4+-N含量變化均表現(xiàn)為先上升后下降。堆肥初期,各處理的NH4+-N含量迅速上升,在5 d時達到峰值,CK、SP、LF組分別為260.00、508.00和647.40 mg·kg-1,其中CK組的NH4+-N含量最低,顯著低于LF和SP組(P<0.05)。高溫期有機氮的快速礦化和氨化作用產生的NH3溶于水形成NH4+-N而積累于堆體中,該階段的NH3揮發(fā)量占總NH3揮發(fā)量的50%～70%[32]。而筆者試驗中硫酸亞鐵和過磷酸鈣的添加明顯增加了高溫期物料NH4+-N含量。堆肥8 d后,各組的NH4+-N含量逐漸降低,最終含量均低于限制要求(400.00 mg·kg-1),表明堆肥腐熟[33]。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]顆粒粒徑對玉米芯混合雞糞堆肥氨氣減排的影響[J]. 付麗麗,闞培贏,劉娟,范影,姜彬慧,米文杰,張顏. 遼寧石油化工大學學報. 2019(05)
[2]不同碳氮比牛糞玉米秸稈堆肥的碳素轉化規(guī)律[J]. 尹瑞,張鶴,邱慧珍,楊慧珍,李孟嬋,張春紅,王友玲. 甘肅農業(yè)大學學報. 2019(05)
[3]羊糞好氧堆肥最佳工藝參數(shù)的優(yōu)化研究[J]. 李紅霞,蔡祿,季祥,蔣海明,潘建剛,王蕾. 中國農機化學報. 2019(06)
[4]黏土礦物和化學添加劑對牛糞堆肥過程氮素固持的影響[J]. 郜斌斌,王選,常瑞雪,陳清. 農業(yè)工程學報. 2018(20)
[5]堆肥中不同氮素原位固定劑的綜合比較研究[J]. 江滔,常佳麗,馬旭光,李國學. 農業(yè)環(huán)境科學學報. 2018(02)
[6]堆肥過程中氮素轉化及保氮措施研究進展[J]. 翁洵,王炎,鄭孟菲,何長征. 中國農學通報. 2017(27)
[7]過磷酸鈣在病死豬堆肥中保氮效果研究[J]. 雷平,劉標,尹紅梅. 農業(yè)資源與環(huán)境學報. 2017(03)
[8]不同過磷酸鈣添加量對蔬菜廢棄物堆肥的影響[J]. 楊巖,孫欽平,李妮,劉本生,鄒國元,李吉進,江麗華,劉月仙. 農業(yè)資源與環(huán)境學報. 2017(01)
[9]C/N調控對園林綠化廢棄物堆肥效果的影響[J]. 吳陽,徐樂中,梅娟. 安全與環(huán)境工程. 2016(01)
[10]木醋液對牛糞堆肥理化性質的影響[J]. 王磊元,劉飛,秦翠蘭,李治宇,周嶺. 中國農機化學報. 2015(03)
博士論文
[1]過磷酸鈣對豬糞堆肥碳、氮轉化及減緩有機質降解技術機制研究[D]. 吳娟.中國農業(yè)大學 2017
碩士論文
[1]畜禽糞便堆肥理化特征及腐熟度評價研究[D]. 于子旋.安徽農業(yè)大學 2016
[2]不同化學添加劑對秸稈腐解產物的影響及其應用研究[D]. 翟修彩.南京農業(yè)大學 2012
本文編號：3506588
【文章來源】：生態(tài)與農村環(huán)境學報. 2020,36(10)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：9 頁
【部分圖文】：
堆肥裝置示意
堆體的溫度變化是反映堆肥物料中微生物活性強弱、有機物降解速率和堆肥無害化程度的重要指標。如圖2所示,3個組的溫度變化規(guī)律無明顯差異,均經歷了升溫、高溫和降溫階段。各組均升溫較快,在2 d內即超過50.0 ℃。CK和SP組在堆肥第2天進入高溫期(>50.0 ℃),最高溫度分別為64.4和63.2 ℃,高溫期維持時間分別為6和9 d。LF組的最高溫度及高溫時長顯著低于其他2組(P<0.05),最高溫度僅為57.2 ℃。添加硫酸亞鐵可降低堆體pH值(如圖3),抑制了堆肥中微生物的活性,使得LF組的堆體升溫較慢,最高溫度略低。堆肥15 d后,隨著易降解碳源逐漸耗盡,堆體溫度顯著下降,35 d時溫度均接近室溫。3個組的高溫期持續(xù)時間偏短(5～9 d),這是由于試驗堆肥規(guī)模較小,堆體溫度低于大規(guī)模的條垛堆體[26]。2.2 堆肥材料化學性質變化
有機肥料的電導率與可溶性鹽含量成正比,可用于衡量可溶性鹽含量[28]。由圖3可見,3個組的電導率變化規(guī)律相同,即先上升后下降,再波動上升后趨于穩(wěn)定。SP組電導率顯著高于CK組(P<0.05),LF和CK組無顯著性差異(P>0.05)。對于用作肥料的堆肥產品,其電導率不宜過大,否則會影響植物的正常生長[29]。一般認為腐熟堆肥電導率小于4.00 mS·cm-1時可以安全施用[30]。堆肥結束時各處理組的電導率分別為1.88、2.58和2.10 mS·cm-1,均可達到施用標準。堆體中的NH4+-N含量與NH3釋放密切相關,是氮素損失的主要來源[31]。由圖4可見,各處理的NH4+-N含量變化均表現(xiàn)為先上升后下降。堆肥初期,各處理的NH4+-N含量迅速上升,在5 d時達到峰值,CK、SP、LF組分別為260.00、508.00和647.40 mg·kg-1,其中CK組的NH4+-N含量最低,顯著低于LF和SP組(P<0.05)。高溫期有機氮的快速礦化和氨化作用產生的NH3溶于水形成NH4+-N而積累于堆體中,該階段的NH3揮發(fā)量占總NH3揮發(fā)量的50%～70%[32]。而筆者試驗中硫酸亞鐵和過磷酸鈣的添加明顯增加了高溫期物料NH4+-N含量。堆肥8 d后,各組的NH4+-N含量逐漸降低,最終含量均低于限制要求(400.00 mg·kg-1),表明堆肥腐熟[33]。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]顆粒粒徑對玉米芯混合雞糞堆肥氨氣減排的影響[J]. 付麗麗,闞培贏,劉娟,范影,姜彬慧,米文杰,張顏. 遼寧石油化工大學學報. 2019(05)
[2]不同碳氮比牛糞玉米秸稈堆肥的碳素轉化規(guī)律[J]. 尹瑞,張鶴,邱慧珍,楊慧珍,李孟嬋,張春紅,王友玲. 甘肅農業(yè)大學學報. 2019(05)
[3]羊糞好氧堆肥最佳工藝參數(shù)的優(yōu)化研究[J]. 李紅霞,蔡祿,季祥,蔣海明,潘建剛,王蕾. 中國農機化學報. 2019(06)
[4]黏土礦物和化學添加劑對牛糞堆肥過程氮素固持的影響[J]. 郜斌斌,王選,常瑞雪,陳清. 農業(yè)工程學報. 2018(20)
[5]堆肥中不同氮素原位固定劑的綜合比較研究[J]. 江滔,常佳麗,馬旭光,李國學. 農業(yè)環(huán)境科學學報. 2018(02)
[6]堆肥過程中氮素轉化及保氮措施研究進展[J]. 翁洵,王炎,鄭孟菲,何長征. 中國農學通報. 2017(27)
[7]過磷酸鈣在病死豬堆肥中保氮效果研究[J]. 雷平,劉標,尹紅梅. 農業(yè)資源與環(huán)境學報. 2017(03)
[8]不同過磷酸鈣添加量對蔬菜廢棄物堆肥的影響[J]. 楊巖,孫欽平,李妮,劉本生,鄒國元,李吉進,江麗華,劉月仙. 農業(yè)資源與環(huán)境學報. 2017(01)
[9]C/N調控對園林綠化廢棄物堆肥效果的影響[J]. 吳陽,徐樂中,梅娟. 安全與環(huán)境工程. 2016(01)
[10]木醋液對牛糞堆肥理化性質的影響[J]. 王磊元,劉飛,秦翠蘭,李治宇,周嶺. 中國農機化學報. 2015(03)
博士論文
[1]過磷酸鈣對豬糞堆肥碳、氮轉化及減緩有機質降解技術機制研究[D]. 吳娟.中國農業(yè)大學 2017
碩士論文
[1]畜禽糞便堆肥理化特征及腐熟度評價研究[D]. 于子旋.安徽農業(yè)大學 2016
[2]不同化學添加劑對秸稈腐解產物的影響及其應用研究[D]. 翟修彩.南京農業(yè)大學 2012
本文編號：3506588
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