硫酸亞鐵和過(guò)磷酸鈣對(duì)牛糞秸稈混合堆肥氮損失和腐殖化的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-11-20 04:42
通過(guò)表征堆肥過(guò)程溫度變化和堆肥產(chǎn)品化學(xué)性質(zhì)、腐殖質(zhì)組成等,研究過(guò)磷酸鈣(物料干重的4.4%)和硫酸亞鐵(物料干重的4.1%)對(duì)牛糞秸稈混合堆肥氮損失和腐殖化的影響。結(jié)果表明:經(jīng)過(guò)55 d堆肥后,過(guò)磷酸鈣和硫酸亞鐵處理組均達(dá)到腐熟要求,堆肥產(chǎn)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(guò)磷酸鈣和硫酸亞鐵對(duì)堆肥產(chǎn)品的植物毒性無(wú)不利影響;添加硫酸亞鐵具有較好的保氮效果,對(duì)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(guò)磷酸鈣則無(wú)明顯保氮效果;添加過(guò)磷酸鈣和硫酸亞鐵降低了堆肥過(guò)程有機(jī)物的降解損失量,對(duì)照組、過(guò)磷酸鈣和硫酸亞鐵組的有機(jī)物降解率分別為58.59%、49.44%和34.67%;添加過(guò)磷酸鈣和硫酸亞鐵可提高堆肥產(chǎn)品腐殖質(zhì)的品質(zhì),過(guò)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(duì)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(lái)源】:生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào). 2020,36(10)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【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(qiáng)弱、有機(jī)物降解速率和堆肥無(wú)害化程度的重要指標(biāo)。如圖2所示,3個(gè)組的溫度變化規(guī)律無(wú)明顯差異,均經(jīng)歷了升溫、高溫和降溫階段。各組均升溫較快,在2 d內(nèi)即超過(guò)50.0 ℃。CK和SP組在堆肥第2天進(jìn)入高溫期(>50.0 ℃),最高溫度分別為64.4和63.2 ℃,高溫期維持時(shí)間分別為6和9 d。LF組的最高溫度及高溫時(shí)長(zhǎng)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(shí)溫度均接近室溫。3個(gè)組的高溫期持續(xù)時(shí)間偏短(5~9 d),這是由于試驗(yàn)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(xué)性質(zhì)變化
有機(jī)肥料的電導(dǎo)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(jiàn),3個(gè)組的電導(dǎo)率變化規(guī)律相同,即先上升后下降,再波動(dòng)上升后趨于穩(wěn)定。SP組電導(dǎo)率顯著高于CK組(P<0.05),LF和CK組無(wú)顯著性差異(P>0.05)。對(duì)于用作肥料的堆肥產(chǎn)品,其電導(dǎo)率不宜過(guò)大,否則會(huì)影響植物的正常生長(zhǎng)[29]。一般認(rèn)為腐熟堆肥電導(dǎo)率小于4.00 mS·cm-1時(shí)可以安全施用[30]。堆肥結(jié)束時(shí)各處理組的電導(dǎo)率分別為1.88、2.58和2.10 mS·cm-1,均可達(dá)到施用標(biāo)準(zhǔn)。堆體中的NH4+-N含量與NH3釋放密切相關(guān),是氮素?fù)p失的主要來(lái)源[31]。由圖4可見(jiàn),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(shí)達(dá)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(jī)氮的快速礦化和氨化作用產(chǎn)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(yàn)中硫酸亞鐵和過(guò)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(xiàn)】:
期刊論文
[1]顆粒粒徑對(duì)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(xué)學(xué)報(bào). 2019(05)
[2]不同碳氮比牛糞玉米秸稈堆肥的碳素轉(zhuǎn)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(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 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(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2019(06)
[4]黏土礦物和化學(xué)添加劑對(duì)牛糞堆肥過(guò)程氮素固持的影響[J]. 郜斌斌,王選,常瑞雪,陳清. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 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(guó)學(xué). 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[6]堆肥過(guò)程中氮素轉(zhuǎn)化及保氮措施研究進(jìn)展[J]. 翁洵,王炎,鄭孟菲,何長(zhǎng)征. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2017(27)
[7]過(guò)磷酸鈣在病死豬堆肥中保氮效果研究[J]. 雷平,劉標(biāo),尹紅梅. 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報(bào). 2017(03)
[8]不同過(guò)磷酸鈣添加量對(duì)蔬菜廢棄物堆肥的影響[J]. 楊巖,孫欽平,李妮,劉本生,鄒國(guó)元,李吉進(jìn),江麗華,劉月仙. 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報(bào). 2017(01)
[9]C/N調(diào)控對(duì)園林綠化廢棄物堆肥效果的影響[J]. 吳陽(yáng),徐樂(lè)中,梅娟. 安全與環(huán)境工程. 2016(01)
[10]木醋液對(duì)牛糞堆肥理化性質(zhì)的影響[J]. 王磊元,劉飛,秦翠蘭,李治宇,周嶺. 中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2015(03)
博士論文
[1]過(guò)磷酸鈣對(duì)豬糞堆肥碳、氮轉(zhuǎn)化及減緩有機(jī)質(zhì)降解技術(shù)機(jī)制研究[D]. 吳娟.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
碩士論文
[1]畜禽糞便堆肥理化特征及腐熟度評(píng)價(jià)研究[D]. 于子旋.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]不同化學(xué)添加劑對(duì)秸稈腐解產(chǎn)物的影響及其應(yīng)用研究[D]. 翟修彩.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3506588
【文章來(lái)源】:生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào). 2020,36(10)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【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(qiáng)弱、有機(jī)物降解速率和堆肥無(wú)害化程度的重要指標(biāo)。如圖2所示,3個(gè)組的溫度變化規(guī)律無(wú)明顯差異,均經(jīng)歷了升溫、高溫和降溫階段。各組均升溫較快,在2 d內(nèi)即超過(guò)50.0 ℃。CK和SP組在堆肥第2天進(jìn)入高溫期(>50.0 ℃),最高溫度分別為64.4和63.2 ℃,高溫期維持時(shí)間分別為6和9 d。LF組的最高溫度及高溫時(shí)長(zhǎng)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(shí)溫度均接近室溫。3個(gè)組的高溫期持續(xù)時(shí)間偏短(5~9 d),這是由于試驗(yàn)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(xué)性質(zhì)變化
有機(jī)肥料的電導(dǎo)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(jiàn),3個(gè)組的電導(dǎo)率變化規(guī)律相同,即先上升后下降,再波動(dòng)上升后趨于穩(wěn)定。SP組電導(dǎo)率顯著高于CK組(P<0.05),LF和CK組無(wú)顯著性差異(P>0.05)。對(duì)于用作肥料的堆肥產(chǎn)品,其電導(dǎo)率不宜過(guò)大,否則會(huì)影響植物的正常生長(zhǎng)[29]。一般認(rèn)為腐熟堆肥電導(dǎo)率小于4.00 mS·cm-1時(shí)可以安全施用[30]。堆肥結(jié)束時(shí)各處理組的電導(dǎo)率分別為1.88、2.58和2.10 mS·cm-1,均可達(dá)到施用標(biāo)準(zhǔn)。堆體中的NH4+-N含量與NH3釋放密切相關(guān),是氮素?fù)p失的主要來(lái)源[31]。由圖4可見(jiàn),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(shí)達(dá)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(jī)氮的快速礦化和氨化作用產(chǎn)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(yàn)中硫酸亞鐵和過(guò)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(xiàn)】:
期刊論文
[1]顆粒粒徑對(duì)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(xué)學(xué)報(bào). 2019(05)
[2]不同碳氮比牛糞玉米秸稈堆肥的碳素轉(zhuǎn)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(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 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(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2019(06)
[4]黏土礦物和化學(xué)添加劑對(duì)牛糞堆肥過(guò)程氮素固持的影響[J]. 郜斌斌,王選,常瑞雪,陳清. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 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(guó)學(xué). 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[6]堆肥過(guò)程中氮素轉(zhuǎn)化及保氮措施研究進(jìn)展[J]. 翁洵,王炎,鄭孟菲,何長(zhǎng)征. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2017(27)
[7]過(guò)磷酸鈣在病死豬堆肥中保氮效果研究[J]. 雷平,劉標(biāo),尹紅梅. 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報(bào). 2017(03)
[8]不同過(guò)磷酸鈣添加量對(duì)蔬菜廢棄物堆肥的影響[J]. 楊巖,孫欽平,李妮,劉本生,鄒國(guó)元,李吉進(jìn),江麗華,劉月仙. 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報(bào). 2017(01)
[9]C/N調(diào)控對(duì)園林綠化廢棄物堆肥效果的影響[J]. 吳陽(yáng),徐樂(lè)中,梅娟. 安全與環(huán)境工程. 2016(01)
[10]木醋液對(duì)牛糞堆肥理化性質(zhì)的影響[J]. 王磊元,劉飛,秦翠蘭,李治宇,周嶺. 中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2015(03)
博士論文
[1]過(guò)磷酸鈣對(duì)豬糞堆肥碳、氮轉(zhuǎn)化及減緩有機(jī)質(zhì)降解技術(shù)機(jī)制研究[D]. 吳娟.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
碩士論文
[1]畜禽糞便堆肥理化特征及腐熟度評(píng)價(jià)研究[D]. 于子旋.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[2]不同化學(xué)添加劑對(duì)秸稈腐解產(chǎn)物的影響及其應(yīng)用研究[D]. 翟修彩.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3506588
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