本文關(guān)鍵詞：雞糞發(fā)酵的影響因素及堆肥腐熟度的快速評(píng)估

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【摘要】：本研究以提高農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物的資源化綜合利用為目標(biāo),使用肉雞雞糞和玉米秸稈為主要原料進(jìn)行了好氧堆肥試驗(yàn)。探究不同的秸稈添加量、發(fā)酵劑種類,以及不同供氧量與供氧方式對(duì)雞糞堆肥過(guò)程的影響。并利用物理化學(xué)分析法和光譜分析法,研究了雞糞好氧堆肥過(guò)程中堆體溫度、酸堿度、全氮和全磷及全鉀含量,以及淀粉、纖維素、腐殖酸等理化指標(biāo)的變化,以期為優(yōu)化堆肥條件和正確評(píng)價(jià)雞糞堆肥腐熟度,提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。結(jié)果表明:(1)初始堆積物的碳氮比(C/N)對(duì)堆肥過(guò)程的影響較大。所有處理中碳氮比相對(duì)較大的處理,堆積物的升溫速度較快,在堆制第7天左右達(dá)到70℃。所有處理堆制物的pH值變化范圍為7～8.5之間,呈現(xiàn)出先下降后上升趨勢(shì)。淀粉是判斷堆肥腐熟度的指標(biāo)之一,其中T1-2,T1-4和T1-5堆積物中的淀粉均在第30天后被分解殆盡。腐殖酸的含量變化整體呈先減后增的趨勢(shì)。(2)供氧方式和供氧量也對(duì)好氧堆肥中淀粉、纖維素等物質(zhì)的降解產(chǎn)生重要影響。所有處理中,采用翻拋供氧的處理(T2-4)纖維素降解率最大,達(dá)到14.89%,比供氧量為5.65 m3/d· kg的處理(T2-3)高4.05%。另外,不同通風(fēng)方式的堆體溫度無(wú)明顯差異。無(wú)發(fā)酵劑添加的處理中,翻拋加通風(fēng)供氧量為8.48 m3/d · kg的處理效果較好。(3)添加發(fā)酵劑的處理與無(wú)發(fā)酵劑添加的處理,溫度無(wú)明顯變化。但發(fā)酵劑所含微生物促進(jìn)有機(jī)質(zhì)等物質(zhì)分解,其中噴灑粉劑的處理(T3-3)腐殖酸最終含量最高,各處理的腐殖酸含量以T3-3T3-4T3-1T3-2的順序遞減。另外,添加普通發(fā)酵劑,液體發(fā)酵劑和粉制發(fā)酵劑的處理纖維素分解量均達(dá)到50%。噴灑普通發(fā)酵劑的處理(T3-1)淀粉在堆制第32天完全降解,腐熟所需時(shí)間最短。添加發(fā)酵劑縮短了發(fā)酵周期,且添加粉制發(fā)酵劑的處理腐熟程度優(yōu)于添加液體發(fā)酵劑的處理。(4)在堆肥各指標(biāo)間相關(guān)關(guān)系分析中,堆制過(guò)程中T1的腐殖酸含量與纖維素(r=-0.804**)、淀粉(r=-0.831**)呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,與全氮(r=0.793**)、全磷(r=0.870**)、全鉀(r=0.772**)呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。同時(shí)淀粉與其他各指標(biāo),均呈顯著相關(guān)關(guān)系。在堆肥過(guò)程中,大部分指標(biāo)間相關(guān)性顯著。(5)基于傅里葉近紅外光譜對(duì)雞糞堆肥的腐熟度進(jìn)行快速評(píng)估時(shí),采用近紅外光譜法中的卷積平滑法,一階導(dǎo)數(shù),多元散射校正和標(biāo)準(zhǔn)歸一化的預(yù)處理方法,結(jié)合偏最小二乘法(PLSR),多元線性回歸法(MLR)和主成分回歸分析法(PCR)建立堆肥腐熟度的評(píng)估模型。結(jié)果表明,不同建模方式對(duì)模型的精確度影響明顯,PLSR模型的精確度普遍較高。同時(shí),在近紅外光譜曲線5250cm-1～4450cm-1吸收帶中的雙峰,隨著淀粉的降解,逐漸變?yōu)閱畏?變化規(guī)律符合堆肥過(guò)程中淀粉的含量隨堆肥腐熟而改變。這可能與CH、CH2、CH3合頻吸收帶的消失有關(guān)。對(duì)堆肥品質(zhì)指標(biāo)建立模型,堆肥的全氮與全磷采用PCR模型預(yù)測(cè)精度最好。其中,全氮的最佳模型(Rp=0.932,RMSEP=0.071,RPD=2.63);全磷的最佳模型(Rp=0.929,RMSEP=0.651,RPD=2.65);全鉀的最佳模型(Rp=0.938,RMSEP=0.324,RPD=3.35)。含水量的最優(yōu)模型(Rp=0.906,RMSEP=0.252,RPD=3.24),有機(jī)質(zhì)的最優(yōu)模型(Rp=0.937,RMSEP=2.07,RPD=3.28)。基于近紅外光譜技術(shù)對(duì)堆肥腐熟度評(píng)價(jià)指標(biāo)的監(jiān)測(cè),纖維素的最優(yōu)模型(Rp=0.948,RMSEP=3.02,RPD=3.56),腐殖酸的最優(yōu)模型(Rp=0.974,RMSEP=2.12,RPD=2.54),淀粉的最優(yōu)模型(Rp=0.936,RMSEP=3.25,RPD=2.51),從以上腐熟度指標(biāo)模型的精確度來(lái)看,近紅外模型對(duì)堆肥腐熟度指標(biāo)具有較好預(yù)測(cè)能力。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S141.4

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本文編號(hào)：1300096