鸡粪—椰糠配比生产有机肥及在甘薯上的肥效研究

发布时间：2020-10-22 02:59

　　 海南是我国最大的经济特区和热带农业生产基地,终年的农业生产产生大量农业废弃物。2014年,海南省椰子种植面积超过4.3万hm2,椰子产量为1.91亿个,在种植和加工椰子时,产生的大量废弃物被丢弃或直接燃烧,此外,海南省文昌鸡年产量约1.5亿只,鸡粪年产量超过200万吨。这些富含养分的固体有机废弃物不进行处理,不仅会极大浪费大量养分资源,更会严重污染农村生态环境。本文以鸡粪和椰糠为主要堆肥原料,研究其配比及腐熟菌剂添加量堆肥过程中指标的变化及堆肥在海南沙地甘薯的生物效果,结果如下： 1、鸡粪椰糠质量比分别为7：3(D1:C/N21.81)、5:5(D2:C/N25.37)、6:4(D3：C/N29.74)和6：4并加入质量比为1%的腐熟菌剂(D4:C/N29.74)四个配比进行高温堆肥,堆肥过程中各处理的有机质、全碳、C/N比均呈下降趋势,pH均为先上升后下降,全氮和种子发芽指数呈现上升趋势。各处理堆肥温度均呈现迅速升高后缓慢降低的趋势,其中D4堆肥堆制过程中堆肥在第6天便达到最高温,为59℃,且50℃以上高温持续时问最长为14天。至堆肥结束时,鸡粪椰糠比为6：4并添加腐熟菌剂的堆肥总养分含量最高为9.27%,种子发芽指数最大为126.7%。 2、固定鸡粪和椰糠的C/N为25左右,在其中分别添加质量比0%o(Fck)、5%o(F1)、10‰(F2)和20%。(F3)的腐熟菌剂,四个堆肥在堆制过程中pH和电导率(EC)均呈现升高趋势,含水量、有机质和碳氮比均呈降低趋势,至堆肥结束时四个处理pH值均在7.42-7.52之间,EC值均在2000s·cm-1以下。与不加腐熟菌剂相比,添加腐熟菌剂可明显提高堆肥的温度和高温持续时间,最高温度可达62℃左右,持续高温(55℃)时间超过15天,不同腐熟菌剂添加量之间差异不显著,但添加5‰腐熟菌剂的堆肥总养分含量最高为5%,种子发芽指数最大为139.3%。 3、分别对添加腐熟菌剂的鸡粪和椰糠堆肥进行红外和三维荧光光谱进行了分析,红外光谱显示添加腐熟菌剂可促进糖蛋白、脂肪类、纤维类和有机质的分解,促进中间产物通过聚合成腐殖质等,提高堆肥内腐殖质含量,但添加腐熟菌剂的处理间差异不显著。三维荧光光谱显示堆肥初期紫外和可见区类富里酸荧光峰强度无差异,随着堆体温度的升高,添加腐熟菌剂堆肥富里酸含量显著高于未添加腐熟菌剂堆肥,随着堆肥进入降温阶段时,添加腐熟菌剂处理的腐殖质含量进一步增加,类富里酸含量降低,但添加腐熟菌处理问变化趋势均不显著,至堆肥结束时10‰菌剂添加量堆肥中腐殖质和富里酸含量最高,但与5‰菌剂添加量堆肥中的含量差异不显著。 4、利用堆肥产品进行沙地甘薯生物效应结果表明,与纯化肥和常规施肥相比,鸡粪椰糠堆肥可显著提高甘薯单株产量和亩产量,甘薯淀粉、可溶性糖和蛋白质含量增加,但各处理之间差异不显著。其中堆肥中添加5‰腐熟菌剂甘薯单株产量和亩产量均为最高。 5、甘薯的肥料利用率氮：8.40～46.99%,磷：1.70-6.99%,钾：3.20-11.78%,平均利用率分别为23.73%、4.02%和8.43%,化肥和常规施肥甘薯氮磷钾平均利用率分别为11.40%、2.22%和5.03%,鸡粪椰糠堆肥甘薯的氮磷钾平均利用率33.56%、5.80%和11.09%,鸡粪椰糠堆肥可显著提高甘薯氮磷钾的利用率,其中5‰菌剂添加量堆肥氮磷钾的利用率分别为46.99%、6.99%和17.18%,显著高于其他鸡粪椰糠堆肥处理。各施肥处理肥料贡献率和肥料农学效率范围分别为24.61%-68.66%和6.31-66.14g·g-1,平均分别为49.86%和32.99g·g-1,化肥和常规施肥甘薯肥料贡献率和肥料农学效率平均值分别为33.51%和9.14g·g-1,鸡粪椰糠堆肥甘薯肥料贡献率和肥料农学效率58.24%和50.91g·g’,鸡粪椰糠堆肥可显著提高甘薯肥料贡献率和肥料农学效率,其中5‰菌剂添加量堆肥甘薯肥料贡献率和肥料农学效率分别为68.66%和66.14g·g-1,显著高于其他鸡粪椰糠堆肥处理。
【学位单位】：海南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：S141.4;S531
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
1 前言
    1.1 研究背景
    1.2 农业固体废弃物利用的研究进展
        1.2.1 农业固体废弃物及其利用现状
        1.2.2 农业有机固体废弃物堆肥化利用
        1.2.3 好氧堆肥及影响堆肥的因素
            1.2.3.1 好氧堆肥
            1.2.3.2 影响堆肥的因素
    1.3 堆肥腐熟度评价指标
        1.3.1 物理指标
        1.3.2 化学指标
        1.3.3 生物指标
        1.3.4 红外光谱和荧光技术在判断堆肥腐熟度上的应用
    1.4 海南甘薯种植情况及甘薯有机肥施用技术的研究
        1.4.1 海南甘薯种植情况
        1.4.2 甘薯有机肥施用技术研究
    1.5 农业部商品有机肥评定指标要求（部分）
    1.6 本研究目的及意义
    1.7 技术路线
2 材料与方法
    2.1 供试材料
        2.1.1 鸡粪和椰糠基本属性
        2.1.2 甘薯田间试验
    2.2 试验设计
    2.3 样品的采集和保存
    2.4 样品测定方法
    2.5 数据处理及分析
3 结果与分析
    3.1 鸡粪和椰糠堆肥最适配比的确定
        3.1.1 鸡粪椰糠配比堆肥对堆体温度的影响
        3.1.2 鸡粪椰糠配比堆肥过程中含水量变化
        3.1.3 鸡粪椰糠配比堆肥过程中pH的变化
        3.1.4 鸡粪椰糠配比堆肥过程中全碳（TC）和全氮（TN）的变化
        3.1.5 鸡粪椰糠配比堆肥过程中碳氮比的变化
        3.1.6 鸡粪椰糠配比堆肥过程中P205和全K20含量
        3.1.7 鸡粪椰糠配比堆肥过程中总养分的变化
        3.1.8 鸡粪椰糠配比堆肥过程中种子发芽指数（GI）的变化
        3.1.9 鸡粪椰糠配比堆肥过程中重金属含量的变化
    3.2 腐熟菌剂添加量对鸡粪椰糠高温堆肥的影响
        3.2.1 腐熟菌剂添加量对鸡粪椰糠高温堆肥温度变化的影响
        3.2.2 腐熟菌剂添加量对鸡粪椰糠高温堆含水量的影响
        3.2.3 腐熟菌剂添加量对鸡粪椰糠高温堆肥pH的影响
        3.2.4 腐熟菌剂添加量对鸡粪椰糠高温堆肥电导率的影响
        3.2.5 腐熟菌剂添加量对鸡粪椰糠高温堆肥有机质含量的影响
        3.2.6 腐熟菌剂添加量对鸡粪椰糠高温堆肥碳氮比的影响
2O₅和K₂O的影响'>        3.2.7 腐熟菌剂添加量对鸡粪椰糠高温堆肥N、P₂O₅和K₂O的影响
        3.2.8 腐熟菌剂添加量对鸡粪椰糠高温堆肥总养分含量的影响
        3.2.9 腐熟菌剂添加量对鸡粪椰糠高温堆肥种子发芽指数的影响
        3.2.10 腐熟菌剂添加量的鸡粪椰糠高温堆肥重金属含量的变化
        3.2.11 腐熟菌剂添加量鸡粪椰糠高温堆肥FTIR光谱的变化
        3.2.12 腐熟菌剂添加量鸡粪椰糠高温堆肥的三维荧光变化
    3.3 鸡粪椰糠堆肥对沙地甘薯生长的影响
        3.3.1 鸡粪椰糠堆肥对甘薯生物量的影响
        3.3.2 鸡粪椰糠堆肥对甘薯产量和品质的影响
        3.3.3 鸡粪椰糠堆肥对甘薯氮磷钾积累量的影响
        3.3.4 鸡粪椰糠堆肥对甘薯养分及肥料利用率的影响
4 讨论
5 结论
参考文献
致谢

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本文编号：2851002