硫酸亚铁和过磷酸钙对牛粪秸秆混合堆肥氮损失和腐殖化的影响
发布时间：2021-11-20 04:42
通过表征堆肥过程温度变化和堆肥产品化学性质、腐殖质组成等,研究过磷酸钙（物料干重的4.4%）和硫酸亚铁（物料干重的4.1%）对牛粪秸秆混合堆肥氮损失和腐殖化的影响。结果表明:经过55 d堆肥后,过磷酸钙和硫酸亚铁处理组均达到腐熟要求,堆肥产物C/N比分别为11.61和13.71,胡敏酸光密度（E4/E6值）分别为1.96和1.57,NH4+-N含量分别为34.19和35.74 mg·kg-1,种子发芽指数分别为143%和144%,过磷酸钙和硫酸亚铁对堆肥产品的植物毒性无不利影响;添加硫酸亚铁具有较好的保氮效果,对照组和硫酸亚铁组的氮损失率分别为40.78%和25.18%,而添加过磷酸钙则无明显保氮效果;添加过磷酸钙和硫酸亚铁降低了堆肥过程有机物的降解损失量,对照组、过磷酸钙和硫酸亚铁组的有机物降解率分别为58.59%、49.44%和34.67%;添加过磷酸钙和硫酸亚铁可提高堆肥产品腐殖质的品质,过磷酸钙和硫酸亚铁组的胡敏酸占比分别为45.23%和51.60%,均高于对照组的36.85%。添加硫酸亚铁可显著降低牛粪秸秆混合...
【文章来源】：生态与农村环境学报. 2020,36(10)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
堆肥装置示意
堆体的温度变化是反映堆肥物料中微生物活性强弱、有机物降解速率和堆肥无害化程度的重要指标。如图2所示,3个组的温度变化规律无明显差异,均经历了升温、高温和降温阶段。各组均升温较快,在2 d内即超过50.0 ℃。CK和SP组在堆肥第2天进入高温期(>50.0 ℃),最高温度分别为64.4和63.2 ℃,高温期维持时间分别为6和9 d。LF组的最高温度及高温时长显著低于其他2组(P<0.05),最高温度仅为57.2 ℃。添加硫酸亚铁可降低堆体pH值(如图3),抑制了堆肥中微生物的活性,使得LF组的堆体升温较慢,最高温度略低。堆肥15 d后,随着易降解碳源逐渐耗尽,堆体温度显著下降,35 d时温度均接近室温。3个组的高温期持续时间偏短(5～9 d),这是由于试验堆肥规模较小,堆体温度低于大规模的条垛堆体[26]。2.2 堆肥材料化学性质变化
有机肥料的电导率与可溶性盐含量成正比,可用于衡量可溶性盐含量[28]。由图3可见,3个组的电导率变化规律相同,即先上升后下降,再波动上升后趋于稳定。SP组电导率显著高于CK组(P<0.05),LF和CK组无显著性差异(P>0.05)。对于用作肥料的堆肥产品,其电导率不宜过大,否则会影响植物的正常生长[29]。一般认为腐熟堆肥电导率小于4.00 mS·cm-1时可以安全施用[30]。堆肥结束时各处理组的电导率分别为1.88、2.58和2.10 mS·cm-1,均可达到施用标准。堆体中的NH4+-N含量与NH3释放密切相关,是氮素损失的主要来源[31]。由图4可见,各处理的NH4+-N含量变化均表现为先上升后下降。堆肥初期,各处理的NH4+-N含量迅速上升,在5 d时达到峰值,CK、SP、LF组分别为260.00、508.00和647.40 mg·kg-1,其中CK组的NH4+-N含量最低,显著低于LF和SP组(P<0.05)。高温期有机氮的快速矿化和氨化作用产生的NH3溶于水形成NH4+-N而积累于堆体中,该阶段的NH3挥发量占总NH3挥发量的50%～70%[32]。而笔者试验中硫酸亚铁和过磷酸钙的添加明显增加了高温期物料NH4+-N含量。堆肥8 d后,各组的NH4+-N含量逐渐降低,最终含量均低于限制要求(400.00 mg·kg-1),表明堆肥腐熟[33]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]颗粒粒径对玉米芯混合鸡粪堆肥氨气减排的影响[J]. 付丽丽,阚培赢,刘娟,范影,姜彬慧,米文杰,张颜. 辽宁石油化工大学学报. 2019(05)
[2]不同碳氮比牛粪玉米秸秆堆肥的碳素转化规律[J]. 尹瑞,张鹤,邱慧珍,杨慧珍,李孟婵,张春红,王友玲. 甘肃农业大学学报. 2019(05)
[3]羊粪好氧堆肥最佳工艺参数的优化研究[J]. 李红霞,蔡禄,季祥,蒋海明,潘建刚,王蕾. 中国农机化学报. 2019(06)
[4]黏土矿物和化学添加剂对牛粪堆肥过程氮素固持的影响[J]. 郜斌斌,王选,常瑞雪,陈清. 农业工程学报. 2018(20)
[5]堆肥中不同氮素原位固定剂的综合比较研究[J]. 江滔,常佳丽,马旭光,李国学. 农业环境科学学报. 2018(02)
[6]堆肥过程中氮素转化及保氮措施研究进展[J]. 翁洵,王炎,郑孟菲,何长征. 中国农学通报. 2017(27)
[7]过磷酸钙在病死猪堆肥中保氮效果研究[J]. 雷平,刘标,尹红梅. 农业资源与环境学报. 2017(03)
[8]不同过磷酸钙添加量对蔬菜废弃物堆肥的影响[J]. 杨岩,孙钦平,李妮,刘本生,邹国元,李吉进,江丽华,刘月仙. 农业资源与环境学报. 2017(01)
[9]C/N调控对园林绿化废弃物堆肥效果的影响[J]. 吴阳,徐乐中,梅娟. 安全与环境工程. 2016(01)
[10]木醋液对牛粪堆肥理化性质的影响[J]. 王磊元,刘飞,秦翠兰,李治宇,周岭. 中国农机化学报. 2015(03)
博士论文
[1]过磷酸钙对猪粪堆肥碳、氮转化及减缓有机质降解技术机制研究[D]. 吴娟.中国农业大学 2017
硕士论文
[1]畜禽粪便堆肥理化特征及腐熟度评价研究[D]. 于子旋.安徽农业大学 2016
[2]不同化学添加剂对秸秆腐解产物的影响及其应用研究[D]. 翟修彩.南京农业大学 2012
本文编号：3506588
【文章来源】：生态与农村环境学报. 2020,36(10)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
堆肥装置示意
堆体的温度变化是反映堆肥物料中微生物活性强弱、有机物降解速率和堆肥无害化程度的重要指标。如图2所示,3个组的温度变化规律无明显差异,均经历了升温、高温和降温阶段。各组均升温较快,在2 d内即超过50.0 ℃。CK和SP组在堆肥第2天进入高温期(>50.0 ℃),最高温度分别为64.4和63.2 ℃,高温期维持时间分别为6和9 d。LF组的最高温度及高温时长显著低于其他2组(P<0.05),最高温度仅为57.2 ℃。添加硫酸亚铁可降低堆体pH值(如图3),抑制了堆肥中微生物的活性,使得LF组的堆体升温较慢,最高温度略低。堆肥15 d后,随着易降解碳源逐渐耗尽,堆体温度显著下降,35 d时温度均接近室温。3个组的高温期持续时间偏短(5～9 d),这是由于试验堆肥规模较小,堆体温度低于大规模的条垛堆体[26]。2.2 堆肥材料化学性质变化
有机肥料的电导率与可溶性盐含量成正比,可用于衡量可溶性盐含量[28]。由图3可见,3个组的电导率变化规律相同,即先上升后下降,再波动上升后趋于稳定。SP组电导率显著高于CK组(P<0.05),LF和CK组无显著性差异(P>0.05)。对于用作肥料的堆肥产品,其电导率不宜过大,否则会影响植物的正常生长[29]。一般认为腐熟堆肥电导率小于4.00 mS·cm-1时可以安全施用[30]。堆肥结束时各处理组的电导率分别为1.88、2.58和2.10 mS·cm-1,均可达到施用标准。堆体中的NH4+-N含量与NH3释放密切相关,是氮素损失的主要来源[31]。由图4可见,各处理的NH4+-N含量变化均表现为先上升后下降。堆肥初期,各处理的NH4+-N含量迅速上升,在5 d时达到峰值,CK、SP、LF组分别为260.00、508.00和647.40 mg·kg-1,其中CK组的NH4+-N含量最低,显著低于LF和SP组(P<0.05)。高温期有机氮的快速矿化和氨化作用产生的NH3溶于水形成NH4+-N而积累于堆体中,该阶段的NH3挥发量占总NH3挥发量的50%～70%[32]。而笔者试验中硫酸亚铁和过磷酸钙的添加明显增加了高温期物料NH4+-N含量。堆肥8 d后,各组的NH4+-N含量逐渐降低,最终含量均低于限制要求(400.00 mg·kg-1),表明堆肥腐熟[33]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]颗粒粒径对玉米芯混合鸡粪堆肥氨气减排的影响[J]. 付丽丽,阚培赢,刘娟,范影,姜彬慧,米文杰,张颜. 辽宁石油化工大学学报. 2019(05)
[2]不同碳氮比牛粪玉米秸秆堆肥的碳素转化规律[J]. 尹瑞,张鹤,邱慧珍,杨慧珍,李孟婵,张春红,王友玲. 甘肃农业大学学报. 2019(05)
[3]羊粪好氧堆肥最佳工艺参数的优化研究[J]. 李红霞,蔡禄,季祥,蒋海明,潘建刚,王蕾. 中国农机化学报. 2019(06)
[4]黏土矿物和化学添加剂对牛粪堆肥过程氮素固持的影响[J]. 郜斌斌,王选,常瑞雪,陈清. 农业工程学报. 2018(20)
[5]堆肥中不同氮素原位固定剂的综合比较研究[J]. 江滔,常佳丽,马旭光,李国学. 农业环境科学学报. 2018(02)
[6]堆肥过程中氮素转化及保氮措施研究进展[J]. 翁洵,王炎,郑孟菲,何长征. 中国农学通报. 2017(27)
[7]过磷酸钙在病死猪堆肥中保氮效果研究[J]. 雷平,刘标,尹红梅. 农业资源与环境学报. 2017(03)
[8]不同过磷酸钙添加量对蔬菜废弃物堆肥的影响[J]. 杨岩,孙钦平,李妮,刘本生,邹国元,李吉进,江丽华,刘月仙. 农业资源与环境学报. 2017(01)
[9]C/N调控对园林绿化废弃物堆肥效果的影响[J]. 吴阳,徐乐中,梅娟. 安全与环境工程. 2016(01)
[10]木醋液对牛粪堆肥理化性质的影响[J]. 王磊元,刘飞,秦翠兰,李治宇,周岭. 中国农机化学报. 2015(03)
博士论文
[1]过磷酸钙对猪粪堆肥碳、氮转化及减缓有机质降解技术机制研究[D]. 吴娟.中国农业大学 2017
硕士论文
[1]畜禽粪便堆肥理化特征及腐熟度评价研究[D]. 于子旋.安徽农业大学 2016
[2]不同化学添加剂对秸秆腐解产物的影响及其应用研究[D]. 翟修彩.南京农业大学 2012
本文编号：3506588
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