堆肥原料成分表
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目前我国城市污水污泥(包括二级河道淤泥、下水道通挖污泥及污水处理厂污泥),大部分还未经稳定化、无害化、资源化的处理和处置,没有正常的出路,不但成为城市及污水处理厂的负担,而且污泥的任意排放和堆放对周边环境造成新的污泥已经触目惊心,使建成的城市排水、河湖等设施及城市污水处理厂不能充分发挥消除环境污染的功能。
既使建有消化池处理污泥,但未经无害化处置,污染程度虽有所减轻,但仍不符合污泥农用标准而造成二次污染。
然而,城市污水污泥会造成污染,但经妥善处理处置后进行综合利用,也能达到污泥资源化。
污泥中的有机物分解产生的腐殖质可以改良土壤避免板结,污泥中丰富的氮、磷、钾等则是植物和农作物生长不可缺少的营养物,城市污泥营养成分与农家肥的对比见下表所示:污泥肥料类有机份 % 氮 % 磷 % 钾 %生污泥消化污泥生污泥消化污泥生污泥消化污泥生污泥消化污泥城市污水污泥 55 ~ 69 48 ~53 2.6~5.4 2.4~3.9 1.2~1.5 1.2~3.5 0.28~0.4 0.32~0.43猪厩肥 25.0 0.45 0.083 ——马厩肥 25.0 0.58 0.122 ——牛厩肥 20.0 0.34 0.070 ——羊厩肥 31.8 0.84 1.100 ——除堆肥而外,污水污泥经干燥焚烧后,可利用热值,可发电,还可作为建筑材料而派上用场,因此,城市污水污泥的处理处置与资源化的相结合,必将成为城市污水污泥最佳的最终出路。
二、污泥堆肥技术发展动态:污泥处理处置方法有土地利用(用于农林业)、填埋、焚烧和海洋弃置。
据美国环保署估计,美国15300个城市污水处理厂中,年产干固体污泥769万吨,45%的污泥用于农林业,21%进行填埋,30%用于投弃海洋。
焚烧法由于能耗高,所以只占3%。
原西德年产干污泥约200万吨,农田利用占32%,填埋占59%,焚烧占8%。
日本55% 的污泥进行焚烧,35%的污泥进行填埋,约9%的污泥进行农田利用。
堆肥简介一、堆肥工艺堆肥化有好氧和厌氧之分,由于好氧堆肥的高温可以杀死废弃物中的病原菌,同时高温菌对有机质的降解速度快,因此目前大多数堆肥采用的是高温好氧堆肥。
好氧堆肥是在有氧的条件下,借助好氧微生物的作用来进行有机物质的降解,堆肥的温度高,一般在50~65℃,亦称为高温堆肥。
尽管堆肥工艺多种多样,但它通常由前处理、主发酵(一次发酵)、后发酵(二次发酵)、后处理及贮藏等工艺组成。
前处理发酵阶段后处理及储藏1)前处理由于废物中含有大块物质,因此有破碎和分选前处理工艺。
通过破碎跟分选,调整废物的粒径。
2)主发酵(一次发酵)主发酵可在露天或发酵装置内进行,通过翻推或强制通风向堆积层或发酵装置内供给氧气。
在露天堆肥或发酵装置内堆肥时,由于原料和土壤存在微生物作用,开始发酵,首先是易分解的分解,产生CO2、H2O和热量,使堆温上升。
微生物吸取有机物的碳氮营养成分,在细菌自身繁殖时,将细胞中吸收的物质分解而产生热量。
发酵初期,物质的合成、分解作用是靠生长繁殖最适温度30~40o C的中温菌进行的。
随着堆温的升高,最适温度45~50o C的高温菌取代了中温菌,在60~70o C或更高的温度下能进行高效率的分解。
氧的供应情况和保温的良好程度对堆肥的温度上升有很大影响。
温度是显示微生物活动程度的参数。
温度过低,表示空气量不足或放热反应速度减弱,分解接近结束。
3)后发酵(二次发酵)经过主发酵的半成品被送到后发酵工序,将主发酵工序尚未分解的易分解有机物和较难分解的有机物进一步分解,使之变成腐殖酸、氨基酸等比较稳定的有机物,得到完全成熟的堆肥产品。
时间通常是20~30d。
4)后处理经过两次发酵后的物料中,几乎所有的有机物都变细碎和变形,数量减少了。
5)脱臭堆肥过程的每道工序均有臭气产生,主要有NH3、H2S、甲基硫醇、胺类等。
6)贮藏堆肥一般在春秋两季使用,在夏冬季就须积存,所以要建立贮存六个月生产量的堆场。
贮存的方式可直接存在发酵池中或袋装,要求干燥透气,闭气和受潮会影响成品的质量。
《利用猪粪、菌棒堆置养殖蚯蚓处理磷石膏的研究》一、引言随着现代农业的快速发展,养殖业废弃物的处理问题日益突出。
猪粪作为养殖业的主要废弃物之一,其处理和资源化利用成为了环保领域的重要课题。
同时,磷石膏作为一种工业废弃物,其处理和利用也备受关注。
本研究旨在探索利用猪粪和菌棒堆置养殖蚯蚓,以处理磷石膏的方法,以期为农业废弃物的资源化利用和工业废弃物的处理提供新的思路和方法。
二、研究方法1. 材料准备本研究所用材料主要包括猪粪、菌棒、磷石膏以及蚯蚓。
其中,猪粪和菌棒作为堆肥的原料,磷石膏作为处理对象,蚯蚓作为处理过程中的生物介质。
2. 堆置养殖首先,将猪粪和菌棒按照一定比例混合,制成堆肥。
然后,在堆肥中加入磷石膏,形成堆置体。
最后,将蚯蚓放入堆置体中,进行养殖处理。
3. 实验设计本实验采用对照组和实验组的设计方法。
对照组只进行猪粪和菌棒的堆肥,不加入磷石膏;实验组则在堆肥中加入磷石膏,并进行蚯蚓养殖处理。
通过对比两组实验结果,分析蚯蚓对磷石膏的处理效果。
三、实验结果与分析1. 蚯蚓对磷石膏的处理效果实验结果表明,实验组中蚯蚓对磷石膏的处理效果显著。
蚯蚓通过摄取猪粪和菌棒中的有机物质,以及与磷石膏的接触和作用,能够有效分解磷石膏中的有害物质,同时促进有机物的转化和利用。
2. 猪粪、菌棒与蚯蚓的相互作用猪粪和菌棒的混合堆肥为蚯蚓提供了丰富的食物来源和生存环境。
蚯蚓的活动能够促进堆肥中的有机物质分解和转化,提高堆肥的质量和效率。
同时,蚯蚓的排泄物也为堆肥提供了丰富的营养物质。
3. 实验数据分析通过对实验数据的统计分析,可以进一步证明蚯蚓对磷石膏的处理效果。
例如,可以比较实验组和对照组中磷石膏的分解程度、有机物的转化率等指标,分析蚯蚓在处理过程中的作用和贡献。
四、讨论与展望本研究利用猪粪、菌棒堆置养殖蚯蚓处理磷石膏的方法,为农业废弃物的资源化利用和工业废弃物的处理提供了新的思路和方法。
然而,仍需进一步探讨以下几个方面:1. 蚯蚓品种的选择:不同品种的蚯蚓对有机物的分解能力和适应性可能存在差异,因此需要进一步研究适合处理猪粪、菌棒和磷石膏的蚯蚓品种。
堆肥生产中,如果仅仅通过感官或经验来判断原料搭配是否合理、水分调节是否适宜,往往偏差较大,特别是当原料或工艺发生变化时,差异会更大,这也是造成产品质量不稳定的重要原因。
要优化堆肥条件和配方,必须按照原料理化参数,通过科学的计算来确定。
堆肥配方的形成就是对C/N和水分的平衡过程,目的是使它们均处于合理的范围内。
通常一个指标先调整合适后,堆肥的配方就可基本确定下来,若需要进一步调整比例,则一般要在不明显影响第一个指标的情形下对第二个指标进行优化。
一、C/N堆肥化过程中,碳素是堆肥微生物的基本能量来源,也是微生物细胞构成的基本材料。
堆肥微生物在分解含碳有机物的同时,利用部分氮素来构建自身细胞体,氮还是构成细胞中蛋白质、核酸、氨基酸、酶、辅酶的重要成分。
据研究,一般情况下,微生物每消耗25g有机碳,需要吸收1g氮素,微生物分解有机物较适宜的C/N为25左右。
C/N过高,微生物生长繁殖所需的氮素来源受到限制,微生物繁殖速度低,有机物分解速度慢,发酵时间长;有机原料损失大,腐殖质化系数低;并且还会导致堆肥产品C/N高,施入土壤后易造成土壤缺氮,从而影响作物生长发育。
C/N过低,微生物生长繁殖所需的能量来源受到限制,发酵温度上升缓慢,氮过量并以氨气的形式释放,有机氮损失大,还会散发难闻的气味。
合理调节堆肥原料中的碳氮比,是加速堆肥腐熟,提高腐殖化系数的有效途径。
常见的有机固体废物含碳量一般为40~55%,但氮的含量变化却很大,因此C/N的变幅也较大。
一般禾本科植物的C/N较高,大约在40~60之间,畜禽粪便、城市污泥C/N较低,大约为10~30。
为达到理想的堆肥有机物分解速度,通常用C/N较高的秸杆粉、草炭、蘑菇渣等与C/N较低的畜禽粪便、城市污泥等进行混合调整。
在堆肥化过程中,由于微生物的作用,有近2/3的碳素会以CO2的形式释放出来,剩余部分与氮素一起合成细胞生物体,所以堆肥化过程是一个C/N逐渐下降并趋于稳定的过程,腐熟堆肥的C/N一般为15:1左右。
农业环境科学学报2009,28(3):549-554Journal of Agro-Environment Science摘要:以牛粪和猪粪两种畜禽粪便分别与秸秆混合堆肥,全面考察了堆肥过程中与腐熟度有关的理化指标和生物指标变化。
结果表明,在3个月的堆肥熟化试验考察期内,堆肥初期堆体升温迅速,50℃以上高温持续时间累计超过15d ;物料pH 值先升后降,60d 后稳定在8.0左右;含水率和C/N 持续下降,C/N 60d 后接近20;氨氮含量呈先升后降趋势,胡敏酸和富里酸比值则先降后升;Solvita 腐熟等级、种子发芽势和根系建成指标不断升高,而作物生长指标则无显著变化。
由腐熟度指标相关性分析表明,最能体现堆肥腐熟程度的Solvita 腐熟等级与C/N 、种子发芽势、根系建成指标呈高度相关,与含水率和腐殖酸呈低度相关。
据此,结合常规温度指标建立了堆肥腐熟度评价指标体系,用于科学指导农牧业废弃物堆肥质量控制。
关键词:畜禽粪便;堆肥;腐熟度;指标体系中图分类号:S141.4文献标志码:A 文章编号:1672-2043(2009)03-0549-06收稿日期:2008-05-26基金项目:中意环保合作项目“促进崇明岛东滩绿色农业发展的有机农业技术和体系”作者简介:钱晓雍(1981—),男,浙江湖州人,工程师,主要从事农村环境保护科研工作。
E-mail :qianxy@ 通讯作者:沈根祥E-mail :shengx@ 畜禽粪便堆肥腐熟度评价指标体系研究钱晓雍1,沈根祥1,黄丽华1,奚刚2,Giovanni Minuto 3(1.上海市环境科学研究院,上海200233;2.上海上实现代农业有限公司,上海202183;3.意大利阿本加农业技术推广站,阿本加17031)An Index System for Evaluating the Maturity of Animal Manure CompostingQIAN Xiao-yong 1,SHEN Gen-xiang 1,HUANG Li-hua 1,XI Gang 2,Giovanni Minuto 3(1.Shanghai Academy of Environmental Sciences,Shanghai 200233,China;2.SIIC Dongtan Modern Agriculture Co.Ltd.,Shanghai 202183,China;3.Centro Regionale di Sperimentazione ed Assistenza Agricola,Albenga 17031,Italy )Abstract :Under aerobic conditions in a climate chamber,high temperature composting of dairy and swine manures with crop straws were studied to determine the variation of maturity indexes of the composting,including physical,chemical and biological indexes.The results in -dicated that :the temperature rosed rapidly,and lasted for more than 15d over 50℃;the pH values had a rise followed by a drop,and stayed stable at around 8.0after 60d;the moisture and C/N ratio dropped,and the C/N ratio was close to 20after 60d;the NH 3-N content had expe -rienced from increase to decrease,while the HA/FA ratio was opposite,from decrease to increase;the Solvita maturity degree,germination in -dex and root establishment index all increased during the composting;the growth index had no significant change.The correlation analysis a -mong maturity indexes showed that,the Solvita maturity degree,which was the best representative of composting maturity,was highly corre -lated with C/N ratio,GI,root establishment index,and slightly correlated with moisture and humic acids.Therefore,the index system for evaluating the maturity of animal manure composting was established together with the regular index of temperature based on the results from this study.Keywords :animal manure;composting;maturity;index system随着我国农村经济的迅速发展和大量农业劳动力转移,农牧业生产过程中产生的大量废弃物,如畜禽粪便和农田秸秆等随地堆放和就地焚烧现象相当严重,不仅造成了极大的资源浪费,而且也引起了严重的环境污染问题[1]。
堆肥堆肥是一种有机肥料,所含营养物质比较丰富,且肥效长而稳定,同时有利于促进土壤固粒结构的形成,能增加土壤保水、保温、透气、保肥的能力,而且与化肥混合使用又可弥补化肥所含养分单一,长期单一使用化肥使土壤板结,保水、保肥性能减退的缺陷。
堆肥是利用各种植物残体(作物秸杆、杂草、树叶、泥炭、垃圾以及其它废弃物等)为主要原料,混合人畜粪尿经堆制腐解而成的有机肥料。
由于它的堆制材料、堆制原理,和其肥分的组成及性质和厩肥相类似,所以又称人工厩【jiù】肥。
目录.1肥料介绍.2分类.3组成.4原理.5制作技术.▪堆肥的材料.▪材料的处理.▪堆制地点.▪设置通气孔道.▪堆积.▪堆后管理.6腐熟度堆肥肥料介绍堆肥是利用含有肥料成分的动植物遗体和排泄物,加上泥土和矿物质混合堆积,在高温、多湿的条件下,经过发酵腐熟、微生物分解而制成的一种有机肥料。
堆肥是一种古老的肥料,制造堆肥必须先收集适当的材料,例如稻草、茎蔓、野草、树木落叶或是禽畜粪便等,然后将其适当混合,并添加适量的氰氨化钙,促其发酵,然后覆盖上破席、破布、稻草或塑胶布,以避免肥份丧失。
然后每隔大约三、四个星期翻积一次,大约经过三个月左右,即可将此堆肥搬入田中开始使用。
堆肥最好放置在堆肥舍中。
若无堆肥舍也可使用露天堆肥,但必须选择适当地点,以免因日晒、雨淋及风吹,导致肥份丧失。
高温堆肥中国人数千年来农田中所使用的肥料,就是使用人畜的粪尿和植物茎叶作堆肥为主。
堆肥是堆肥材料在堆肥化过程中的产物,过去农业时代制造堆肥称为粪,是有机材料经过堆积细碎成小颗粒,且性状变异而来的,堆肥的材料来自草木,如枯枝落叶。
食品饲料、树皮、蔗渣(上数为初级材料)如厨余。
禽兽等排泄物则是经过初步堆肥化的次级材料。
这些材料经过堆肥化过程变成肥料。
正流行的厨余堆肥,一些很简单的步骤就能做出来。
但是堆肥的过程必须注意,不然容易招致大量的蚊蝇,做不成肥料反而惹的环境更不卫生。
堆肥分类落叶堆肥堆肥可以分为一般堆肥和高温堆肥两种,前一种的发酵温度较低,后一种的前期发酵温度较高,后期一般采用压紧的措施。
中国畜牧兽医 2022,49(7):2831-2841C h i n aA n i m a lH u s b a n d r y &V e t e r i n a r y Med i c i ne 添加高温期堆料对青藏高原羊粪堆肥有机成分降解及酶活性的影响蔡 瑞,张 帅,崔欣雨,徐春城(中国农业大学工学院,北京100083)摘 要:ʌ目的ɔ探讨堆肥时添加高温期堆料对青藏高原羊粪堆肥有机成分降解及酶活性的影响㊂ʌ方法ɔ在青藏高原地区将高温期羊粪堆料添加于羊粪和油菜秸秆混合物中,以不添加高温期堆料作为对照,进行了28d 条垛式堆肥试验,通过测定堆肥过程中堆肥温度㊁p H ㊁总有机碳㊁总氮㊁铵态氮㊁硝态氮㊁种子发芽指数㊁有机质㊁木质纤维素等指标以及各种酶活性来判断高温期堆料对青藏高原羊粪堆肥发酵品质的影响㊂ʌ结果ɔ添加高温期堆料可促进堆体升温,提升堆体最高温度,并延长堆体高温期6d ;堆肥结束时,与对照组相比,添加高温期堆料可显著降低堆肥中铵态氮与硝态氮比值㊁E 4/E 6以及碳氮比(P <0.05);可显著提高堆肥种子发芽指数(P <0.05);可显著提高有机质㊁半纤维素㊁纤维素和木质素降解率(P <0.05);并可显著提升堆肥过程中蛋白质酶㊁脲酶㊁蔗糖酶㊁纤维素酶㊁β-葡萄糖苷酶㊁过氧化物酶及多酚氧化酶活性(P <0.05)㊂ʌ结论ɔ高温期堆料可促进青藏高原羊粪堆肥有机成分降解,提升堆肥产品腐熟度及提升堆肥过程中多种酶的活性㊂关键词:高温期堆料;羊粪堆肥;酶活性;青藏高原中图分类号:S 141.4文献标识码:AD o i :10.16431/j .c n k i .1671-7236.2022.07.042 开放科学(资源服务)标识码(O S I D ):收稿日期:2021-12-15基金项目:青海省重大科技专项(2018-N K -A 2)联系方式:蔡瑞,E -m a i l :c h e n m e i @c a u .e d u .c n ㊂通信作者徐春城,E -m a i l :x u c c @c a u .e d u .c nE f f e c t o fA d d i n g H i g hT e m p e r a t u r eP e r i o dC o m p o s t o nD e gr a d a t i o no f O r g a n i cC o m p o n e n t s a n dE n z y m eA c t i v i t y o f S h e e p Ma n u r e C o m p o s t i n g o n Q i n gh a i T i b e t P l a t e a u C A IR u i ,Z H A N GS h u a i ,C U IX i n y u ,X U C h u n c h e n g(C o l l e g e o f E n g i n e e r i n g ,C h i n aA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y ,B e i j i n g 100083,C h i n a )A b s t r a c t :ʌO b j e c t i v e ɔT h e e f f e c t s o f a d d i n g h i g h t e m p e r a t u r e p e r i o dc o m p o s t o n t h ed e gr a d a t i o n o f o r g a n i c c o m p o n e n t s a n de n z y m e a c t i v i t y o f s h e e p m a n u r e c o m p o s t i n g i nQ i n gh a iT i b e t p l a t e a u w e r e s t u d i e d .ʌM e t h o d ɔI nQ i n g h a iT i b e t p l a t e a u ,s h e e p m a n u r e c o m p o s t i n g i nh i g ht e m p e r a t u r e p e r i o dw a s a d d e dt ot h e m i x t u r eo f s h e e p m a n u r ea n dr a p es t r a w.T a k i n g n oh i g ht e m pe r a t u r e p e r i o d c o m p o s t a s t h e c o n t r o l ,a28d a y s t r i p c o m p o s t e x p e r i m e n tw a s c a r r i e do u t .B y m e a s u r i n gt h e c o m p o s t i n g t e m p e r a t u r e ,p H ,t o t a l o r g a n i c c a r b o n ,t o t a l n i t r o g e n ,a m m o n i u mn i t r o g e n ,n i t r a t e n i t r o g e n ,s e e d g e r m i n a t i o ni n d e x ,o r g a n i c m a t t e r ,l i g n o c e l l u l o s ea n d o t h e ri n d e x e sa s w e l la s v a r i o u s e n z y m e a c t i v i t i e s i n t h e c o m p o s t i n gp r o c e s s ,t h e e f f e c t o f h i g h t e m p e r a t u r e c o m p o s t i n g on t h ef e r m e n t a t i o n q u a l i t y o fs h e e p m a n u r ec o m p o s t i n g i n Q i n g h a i T i b e t p l a t e a u w a s j u d ge d .ʌR e s u l t ɔT h e a d d i t i o nof h igh t e m p e r a t u r e p e ri o d c o m p o s t c o u l d p r o m o t e t h e t e m p e r a t u r e r i s e o f t h e r e a c t o r ,i n c r e a s e d t h e m a x i m u m t e m p e r a t u r e o f t h e r e a c t o r ,a n d p r o l o n g e d t h e h i gh t e m p e r a t u r e p e r i o d o f t h e r e a c t o r f o r 6d a y s .A t t h e e n do f c o m p o s t i n g ,c o m pa r e dw i t h t h e c o n t r o l g r o u p ,a d d i n g h i g ht e m p e r a t u r e p e r i o dc o m p o s t c o u l ds i g n i f i c a n t l y r e d u c eN H 4+-N /N O 3--N ,E 4/E 6中国畜牧兽医49卷a n dC/Nv a l u e(P<0.05).I t c o u l d s i g n i f i c a n t l y i m p r o v e t h e g e r m i n a t i o n i n d e xo f c o m p o s t s e e d s (P<0.05).T h ed e g r a d a t i o nr a t e so fo r g a n i c m a t t e r,h e m i c e l l u l o s e,c e l l u l o s ea n dl i g n i n w e r es i g n i f i c a n t l y i n c r e a s e d(P<0.05).I tc o u l ds i g n i f i c a n t l y i m p r o v et h ea c t i v i t i e so ft h e p r o t e i n e n z y m e,u r e a s e,s u c r a s e,c e l l u l a s eβ-g l u c o s i d a s e,p e r o x i d a s ea n d p o l y p h e n o l o x i d a s e(P<0.05).ʌC o n c l u s i o nɔT h e s t u d i e s i n d i c a t e d t h a t a d d i n g h i g h t e m p e r a t u r e p e r i o d c o m p o s t i n s h e e p m a n u r e c o m p o s t i n g c o u l di m p r o v et h ef e r m e n t a t i o n q u a l i t y a n de n z y m ea c t i v i t y o fc o m p o s t,a n dc o u l d s i g n i f i c a n t l y s h o r t e n t h e c o m p o s t i n g t i m e o n t h eQ i n g h a iT i b e tP l a t e a u.K e y w o r d s:h i g h t e m p e r a t u r e p e r i o d c o m p o s t;s h e e p m a n u r e c o m p o s t i n g;e n z y m e a c t i v i t y;Q i n g h a i T i b e t p l a t e a u近些年,随着青藏高原地区畜牧业集约化发展的不断推进,规模化牧场数量快速增加,产生和积累了大量的畜禽废弃物㊂特别是在冬季集中圈养情况下,这些畜禽废弃物如果不及时处理,会严重污染土壤㊁地下水及空气等自然环境,破坏牧场周边地区的生态环境,并威胁人和动物的健康[1]㊂好氧堆肥是将畜禽粪便转化为优质有机肥料的有效途径,是实现畜禽粪便无害化和资源化利用的重要方式[2]㊂然而,青藏地区高寒㊁氧气稀薄以及空气干燥等特殊气候条件会造成该地区堆肥发酵缓慢,甚至无法进行,因此全年适合大规模堆肥的时间十分有限,在有限的时间内将大量的畜禽粪便变成高质量的有机肥对该地区化肥农药减量增效行动㊁农牧业绿色发展和生态文明建设具有重大意义㊂为加快堆肥的腐熟进程㊁改善堆肥产品质量,使用微生物添加剂是一种较好的方法,其中人工筛选搭配的微生物腐熟剂已广泛应用于各种原料的堆肥中[3]㊂然而,研制一套高效的微生物腐熟剂往往需要花费大量的人力和时间,使用商用微生物腐熟剂则需要增加成本㊂堆料中富含各种微生物,其本身可被看作天然的微生物腐熟剂,并且这种天然的微生物腐熟剂恰好适应相应的堆肥原料,其作用效果可能优于人工分离的微生物添加剂㊂并且将堆肥过程中的堆料混合于新鲜原料中有利于堆肥的连续化生产,对堆肥产业化发展具有积极正面的影响㊂目前,将成熟堆肥物料作为添加剂应用于堆肥生产的研究报道较多[4-8],这些报道主要集中于研究成熟堆料对堆肥腐熟及堆肥过程中温室气体减排的作用效果㊂而利用高温期堆料作为添加剂的研究鲜有报道,因此有必要进行研究㊂本研究将温室内桶装发酵的高温期羊粪堆料添加于在室外(有顶)发酵场进行的羊粪与油菜秸秆混合而成的条垛式堆肥中,通过测定堆肥过程中温度㊁碳氮比㊁种子发芽指数等指标以及堆肥过程中多种酶的活性,研究高温期堆料对青藏高原羊粪堆肥发酵品质及酶活性的影响,以期为该地区畜禽粪便堆肥化高效利用和连续化生产提供理论依据和生产工艺㊂1材料与方法1.1试验原料高温期堆料取自温室内桶装发酵第5天的高温羊粪堆料(温度为58ħ左右),该堆肥物料是将羊粪和油菜秸秆以4ʒ1(干重)比例混合发酵而成㊂供试羊粪为藏系绵羊粪,于2020年7月30日取自青海省巴卡台农牧场同一羊舍(青海省海南藏族自治州共和县巴卡台农牧场,海拔3300m左右),用塑料铲取羊舍表层羊粪并混合均匀,并经过春季自然干燥㊂油菜秸秆取自于巴卡台农牧场农田,风干后粉碎至1c m作堆肥调理剂㊂高温期堆料㊁供试羊粪和油菜秸秆理化性质见表1㊂表1堆肥原料基本理化性质(干物质基础)T a b l e1B a s i c p h y s i c a l a n d c h e m i c a l p r o p e r t i e s o f c o m p o s t r a w m a t e r i a l s(D M b a s i s)羊粪F r e s hs h e e p m a n u r e油菜秸秆R a p e s t r a w高温期堆料H i g h t e m p e r a t u r e p e r i o d c o m p o s t有机质o r g a n i cm a t t e r/%71.696.275.3总有机碳T o t a l o r g a n i c c a r b o n/%39.853.441.8总氮T o t a l n i t r o g e n/%2.410.822.15 23827期蔡瑞等:添加高温期堆料对青藏高原羊粪堆肥有机成分降解及酶活性的影响续表羊粪F r e s hs h e e p m a n u r e油菜秸秆R a p e s t r a w高温期堆料H i g h t e m p e r a t u r e p e r i o d c o m p o s t碳氮比C a r b o nn i t r o g e n r a t i o16.665.119.4半纤维素H e m i c e l l u l o s e/%19.420.120.3纤维素C e l l u l o s e/%16.946.321.8木质素L i g n i n/%11.114.713.8 p H7.64 7.73电导率E l e c t r i c a l c o n d u c t i v i t y/(m S/c m)2.03 1.621.2堆肥制备及样品采集堆肥试验于2020年8月1日 2020年8月28日在青海省巴卡台农牧场进行,试验堆体采用长㊁宽㊁高为2mˑ1mˑ0.6m的条垛式㊂本次羊粪堆肥试验原料以羊粪和油菜秸秆4ʒ1比例混合而成,堆体初始含水率为60%㊂试验共设置2个处理组,分别为添加20%高温堆料的处理组(D L)和不添加高温堆料的对照组(C K)㊂试验每个处理组设置3个平行,分别于第3㊁7㊁10㊁14㊁21㊁28天进行人工翻堆取样(第0和1天不翻堆,取样),在第3㊁7㊁10㊁14㊁21天取样后,对堆体进行补水,使其含水率在60%左右㊂将样品分为2份,一份鲜样于4ħ保存,另一份风干研磨过1m m筛后备用㊂1.3指标测定及数据处理每天上午9:00㊁下午16:00测量堆体温度,将温度计均匀插入堆体上㊁中㊁下层各3个地点,计算9个点的平均温度;使用鼓风干燥机(D H G-9123A 型)在105ħ下烘干样品至恒重,根据烘干前后质量差计算堆肥含水率;总有机碳(T O C)采用重铬酸钾容量法测定[9];总氮(T N)采用凯氏定氮法测定(K D Y-9830型凯氏定氮仪);铵态氮(N H4+-N)和硝态氮(N O3--N)含量使用流动分析仪测定(S e a l-A A3型连续流动分析仪);将新鲜堆肥样品用去离子水以固液比为1ʒ10浸提3h后过滤,分别用p H 计(瑞士梅特勒-托利多S20型)和电导率仪(雷磁D D B-303A型)测定p H和电导率(E C);将堆肥浸提液分别在465和665n m波长下测定吸光度值(G o l dS54T型紫外-可见分光光度计),两吸光度的比值为E4/E6[10];取堆肥浸提液20m L于9c m的培养皿中,并垫上滤纸,向浸提液中添加20颗小白菜种子,于20ħ的黑暗条件下培养48h后测定种子发芽率和根长,参考A r i a s等[11]公式计算种子发芽指数(G I):G I(%)=浸提液中平均发芽数ˑ平均发芽根长蒸馏水中平均发芽数ˑ平均发芽根长ˑ100%堆肥有机质含量采用550ħ灼烧法测定;木质纤维素的测定采用范式洗涤法[12-13](A N K OM 2000i全自动分析仪);有机质㊁半纤维素㊁纤维素和木质素降解率参考L i u等[14]和K u l i k o w s k a等[15]公式计算:降解率(%)=1-X1X2ˑO L2O L1ˑ100%其中,X1为原料灰分含量(%);X2为样品灰分含量;O L2分别为样品中有机质㊁半纤维素㊁纤维素㊁木质素含量;O L1为原料中有机质㊁半纤维素㊁纤维素㊁木质素含量㊂堆肥蛋白酶活性测定采用茚三酮比色法测定;酶活性采用苯酚钠-次氯酸钠比色法测定;糖酶和纤维素酶活性均采用3,5-二硝基水杨酸法测定;葡萄糖苷酶活性采用硝基酚比色法测定;过氧化物酶和多酚氧化酶活性采用邻苯三酚比色法测定㊂1.4数据统计分析利用S P S S23.0软件进行数据处理,数据以平均值ʃ标准差表示,并对每个取样点的试验数据进行独立样本t检验,利用O r i g i n2021b软件进行作图㊂P<0.05表示差异显著㊂2结果2.1堆肥过程中温度㊁含水率㊁p H及E C的变化由图1A可知,两个处理组堆肥初始温度均为13ħ,随后堆体温度迅速上升,D L和C K组在第1天的堆体温度分别上升至54.4和42ħ㊂两组堆体温度均在第2天达最高值,分别为62.6和57.5ħ㊂D L组在堆肥前10d的堆体温度均超过50ħ,而C K组堆体温度超过50ħ的天数仅为4d㊂堆肥15d后,两组堆体的温度均低于30ħ,并持续下降至20ħ以下㊂由图1B可知,两个处理组堆体含水率呈现波动趋势㊂堆肥第3和7天,D L和C K组堆体含水率3382中 国 畜 牧 兽 医49卷分别下降至51.5%㊁53.3%和47.6%㊁50.9%,随后通过补水,两个处理组堆体含水率恢复到60%㊂堆肥结束时,D L 和C K 组堆体含水率分别为48.3%和46.4%㊂由图1C 可知,堆肥初期,两组样品p H 均上升,堆肥第3~10天,两组堆体的p H 均呈下降趋势㊂堆肥第10天至堆肥结束,两组堆肥p H 逐渐上升并趋于稳定㊂由图1D 所示,堆肥初期,两组样品E C值均快速上升,其中D L 组于第3天上升至最大值(2.52m S /c m ),C K 组于第5天上升至最大值(2.49m S /c m )㊂随后,两组样品E C 值均下降,并于堆肥后期逐渐稳定㊂同一时间不同组间比较,肩标不同字母表示差异显著(P <0.05);肩标相同字母表示差异不显著(P >0.05)㊂下同C o m p a r i s o nb e t w e e nd i f f e r e n t g r o u p sa t t h es a m e t i m e ,v a l u e sw i t hd i f f e r e n t l e t t e r s u p e r s c r i p t sm e a ns i g n i f i c a n td i f f e r e n c e (P <0.05);W h i l ew i t h t h e s a m e l e t t e r s u p e r s c r i p t sm e a nn o s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e (P >0.05).T h e s a m e a sb e l o w 图1 堆肥过程温度(A )㊁含水率(B )㊁pH (C )及E C (D )的变化F i g .1 C h a n g e s i n t e m p e r a t u r e (A ),m o i s t u r e c o n t e n t (B ),p H (C )a n dE C (D )d u r i n g c o m p o s t i n g2.2 堆肥过程碳氮及腐熟指标的变化由图2A 可知,两个处理组堆体的T O C 含量在整个堆肥过程中持续下降㊂堆肥结束时,D L 和C K 组的T O C 含量分别为34.9%和37.4%,差异显著(P <0.05)㊂两个处理组样品在整个堆肥过程的T N 含量均呈上升趋势(图2B ),堆肥结束时,D L 和C K 组的T N 含量分别为2.82%和2.59%,差异显著(P <0.05)㊂由图2C 可知,在堆肥前期,两处理的C /N 迅速降低,14天后,所有处理的C /N 下降缓慢并逐渐趋于稳定㊂堆肥结束时,D L 和C K 组C /N 分别为12.4和14.4,差异显著(P <0.05)㊂由图2D 可知,两个处理组堆体的N H 4+-N 含量变化趋势均是先增加后减少;D L 和C K 组的N H 4+-N 含量均在第10天达到最高值,分别为4132和3743m g /k g,差异显著(P <0.05);堆肥结束时,D L 和C K 组的N H 4+-N 含量分别为1013和1423m g /k g,差异显著(P <0.05)㊂由图2E 可知,两个处理组N O 3--N 含量在堆肥前14d 均增加较少,而在堆肥第14~28天迅速增加,堆肥结束时,D L 和C K 组的N O 3--N 含量分别为2943和2623m g /k g,差异显著(P <0.05)㊂由图2F 可知,两个处理组N H 4+-N /N O 3--N 值在整个堆肥过程均呈现下降趋势,堆肥结束时,D L 和C K 组的N H 4+-N /N O 3--N 分别为0.34和0.54,差异显著(P <0.05)㊂由图2G 可知,两组堆肥G I 值在前期均呈下降趋势,并于第3天达到最低值,均低于45%㊂随后,均迅速增加,堆肥结束时,D L 组的G I 值为103.1%,比C K 组(90.4%)提高了14%,差异显著(P <0.05)㊂由图2H 可知,D L 组在堆肥5~21d43827期蔡 瑞等:添加高温期堆料对青藏高原羊粪堆肥有机成分降解及酶活性的影响的E 4/E 6值维持在2.6左右,随后快速上升,于堆肥结束时达到2.82;而C K 组E 4/E 6值于21d 时为2.89,堆肥结束时达到3.07,说明添加高温堆料可显著降低堆肥产品E 4/E 6值(P <0.05)㊂图2 堆肥过程碳氮及腐熟指标的变化F i g .2 C h a n g e s i n c a r b o n ,n i t r o g e na n dm a t u r i t y i n d e x e s d u r i n g c o m p o s t i n g2.3 堆肥过程中有机成分及其降解率的变化堆肥过程有机质含量及其降解率见图3A 和3B ,两个处理组堆体有机质含量均在堆肥前10d 迅速下降㊂堆肥第10天,D L 和C K 组有机质降解率分别为39.9%和31.6%,差异显著(P <0.05)㊂随后两组样品有机质降解速度均减慢并最终趋于稳定,堆肥结束时,D L 和C K 组有机质降解率分别为45.9%和39.3%,差异显著(P <0.05)㊂半纤维素㊁纤维素和木质素的含量和降解率的变化见图3C ~3H ,在整个堆肥过程中,两个处理组堆肥中半纤维素和纤维素的含量均呈下降趋势,而木质素含量呈上升趋势㊂堆肥前期,两组堆肥半纤维素㊁纤维素和木质素均快速降解㊂在堆肥10d 后,D L 和C K 组堆肥中半纤维素㊁纤维素和木5382中国畜牧兽医49卷质素的降解率分别达35.4%和26.8%㊁46.2%和36.4%㊁13.3%和10.8%㊂随后半纤维素-纤维素和木质素的降解速度均逐渐减慢,堆肥结束时,D L 和C K组的半纤维素㊁纤维素和木质素降解率分别为40.6%和35.0%㊁58.7%和50.7%㊁15.9%和14.8%,均呈现出显著差异(P<0.05)㊂图3堆肥过程中有机成分及其降解率的变化F i g.3C h a n g e s i no r g a n i c c o m p o n e n t a n dd e g r a d a t i o n r a t e d u r i n g c o m p o s t i n g2.4堆肥过程中酶活性的变化两个处理组堆肥过程中酶活性的变化见图4,两个处理组蛋白酶活性在堆肥第1天达到整个过程的最高值,随后两个处理组堆肥蛋白酶活性下降并维持稳定(图4A)㊂两个处理组脲酶活性在堆肥初期较低,随后逐渐升高,于堆肥第14天达到最高,在63827期蔡瑞等:添加高温期堆料对青藏高原羊粪堆肥有机成分降解及酶活性的影响第21天再次降低㊂D L组脲酶活性除在堆肥第1和28天低于C K组外,其余阶段均显著高于C K组(P<0.05)(图4B)㊂两个处理组堆肥第1天蔗糖酶活性高于第0天,随后在堆肥前期逐渐降低,并于后期逐渐升高(图4C)㊂两个处理组堆肥纤维素酶在1~3d活性较高,随后活性降低并逐渐稳定(图4D)㊂整个堆肥过程,D L组纤维素酶活性均显著高于C K组(P<0.05)㊂两组β-葡萄糖苷酶在堆肥第1~5天活性均较高,并且逐渐上升,随后活性降低并逐渐稳定,D L组β-葡萄糖苷酶活性在堆肥前14d显著高于C K组(P<0.05),在后期低于C K 组(图4E)㊂两个处理组过氧化物酶活性均先缓慢增加,并在堆肥第14天达到最高,随后逐渐降低, D L组过氧化物酶活性在堆肥整个过程均显著高于C K组(P<0.05)(图4F)㊂两个处理组多酚氧化酶活性在堆肥初期较低,随后活性逐渐升高,D L组在堆肥发酵前21d均显著高于C K组(P<0.05),在堆肥第28天与C K组差异不显著(P>0.05)(图4G)㊂图4堆肥过程中酶活性的变化F i g.4C h a n g e s i n e n z y m e a c t i v i t y d u r i n g c o m p o s t i n g7382中国畜牧兽医49卷3讨论3.1堆肥过程中温度㊁含水率㊁p H及E C的变化温度是反映堆肥中有机物降解和微生物活性的最关键指标之一㊂堆肥过程中的高温可以杀死沙门氏菌㊁大肠杆菌和蛔虫卵等病原微生物,是实现堆肥无害化的重要保障㊂堆肥初期,由于堆体中大量易降解有机物质的降解,导致两个处理组堆体温度迅速上升,并很快进入堆肥高温期(>50ħ)㊂D L组升温速度㊁最高温以及高温期均优于C K组㊂这表明在堆肥前期,添加高温期堆料有利于堆肥升温,提高堆体最高温度并延长高温期㊂这与高温堆料中富含B a c i l l u s㊁P l a n i f i l u m㊁T h e r m o b i f i d a和T h e r m o b a c i l l u s等耐高温且具有木质纤维素等有机质降解能力的微生物有关[16-18]㊂D L组持续的高温期符合畜禽粪便无害化卫生要求[19],而C K组不符合㊂两个处理组在堆肥前期的含水率均快速下降,这与前期堆体温度较高和青藏高原干燥的气候密切相关㊂随着堆体温度下降,两个处理组堆肥含水率下降速率减缓㊂D L组含水率在发酵前期的下降速率快于C K组,这主要是D L组发酵升温速度快,堆体温度更高,导致其水分蒸发速率快于C K组㊂通过定期的补水,可保证两个处理组堆肥正常发酵,并最终腐熟㊂堆肥初期,两个处理组样品p H均上升,这可能与堆肥初期有机氮在氨化作用下产生大量的N H4+-N有关[4]㊂随后,由于大量低分子有机酸和C O2的产生,两个处理组堆肥p H均呈下降趋势[20]㊂堆肥后期p H逐渐上升,这是由小分子有机酸的降解和氨气的释放导致的[4]㊂E C值可反映堆肥浸提液的离子总浓度大小,即可溶性盐的含量,其主要由有机酸盐类和无机盐组成,而堆肥中该成分对作物具有毒害作用[21]㊂一般认为,农用堆肥的E C值不超过3.5m S/c m时,其对作物的危害作用较小[22]㊂堆肥前期E C值的上升主要是由于微生物降解有机质产生了大量无机盐和小分子有机酸,堆肥中后期,氨气挥发㊁各种盐离子沉淀以及小分子有机酸的降解导致堆体的E C 值下降[23]㊂堆肥结束时,两个处理组样品的E C值均低于3.5m S/c m,且添加高温期堆料可降低堆肥产品E C值㊂3.2堆肥过程碳氮及腐熟指标的变化两个处理组T O C含量变化与有机质含量变化类似,这是由于含碳有机物是羊粪堆肥有机质的主要组成部分㊂两组样品在整个堆肥过程的T N含量均呈上升趋势,这是因为堆肥中含碳有机物质的持续快速降解,由于 浓缩效应 造成T N含量相对升高[24],这种效应掩盖了堆肥过程中含氮气体(N H3和N O X等)的释放造成的氮素损失㊂堆肥结束时, D L组T N含量高于C K组,表明添加高温期堆料可提高羊粪堆肥产品的T N含量㊂C/N是堆肥过程中的关键指标,可以用来作为评估堆肥成熟度的指标[25]㊂堆肥前期C/N迅速下降,这个结果可归因于有机碳的降解速度快于有机氮[4]㊂堆肥结束时, D L组T N含量高于C K组,这表明添加高温期堆料可显著降低堆肥产品C/N,促进堆肥腐熟㊂N H4+-N和N O3--N是堆肥氮素的重要组成部分㊂堆肥初期,堆体中含氮有机质大量降解,导致N H4+-N含量迅速增加[26]㊂随着堆肥进行,堆体中微生物的同化作用㊁硝化作用以及N H3的大量挥发,导致堆体中N H4+-N含量逐渐减少[27]㊂堆肥初期,堆体温度较高,抑制了硝化菌的活性,导致N O3--N含量较低㊂而在堆肥中后期,由于堆体温度下降,促进了堆体的硝化作用,使得大量N H4+-N转化为N O3--N,并使N O3--N含量迅速上升[28]㊂硝化作用有利于堆肥的保氮,可使堆肥含有更多可利用的氮素[29]㊂添加复合菌剂硝化指数(N I)是指N H4+-N与N O3--N含量的比值,常用于评估堆肥的成熟度,其值越低,表明堆肥产品腐熟度越高㊂本研究结果表明,添加高温堆料可促进堆肥中后期N O3--N含量增加和羊粪堆肥腐熟㊂G I通常被用来评估堆肥产品的毒性和成熟度,是最重要的堆肥品质指标之一[30]㊂堆肥初期G I值呈下降趋势,这是由于堆肥初期堆肥有机质快速降解,产生大量的短链脂肪酸㊁苯酚以及氨气等物质,这些物质对植物种子具有严重的毒害作用[31],相同的结果也出现在之前的一些研究中[32-33]㊂随着有毒物质的快速降解,两个处理组堆肥G I值均迅速增加㊂根据之前的研究表明,堆肥G I值>80%即可表明堆肥完全成熟[12,34],依据这个标准,本试验的两个处理组堆肥最终均达到腐熟标准,且添加高温期堆料可提升堆肥的成熟度㊂E4/E6是评价堆肥腐熟度的腐殖化参数之一,其值越小,表明堆肥腐殖化程度越大㊂本研究结果表明,添加高温期堆料可促进堆肥腐殖化程度㊂综合上述腐熟指标的变化表明,添加高温期堆料可显著缩短青藏高原羊粪堆肥腐熟时间,减少堆肥生产周期,进而增加单位时间内的羊粪堆肥生产量,这对该地区羊粪废弃物的减量化和资源化利用具有极其重要的意义㊂83827期蔡瑞等:添加高温期堆料对青藏高原羊粪堆肥有机成分降解及酶活性的影响3.3堆肥过程有机成分及其降解率的变化两个处理组堆肥有机质在堆肥前期均快速降解,这部分有机质主要为易降解的糖类㊁蛋白质等有机质㊂随着易降解有机质快速降解,堆体中有机质主要由稳定的腐殖类物质组成,堆肥物料降解受到限制㊂高温堆料中富含木质纤维素等有机质降解菌株,可促进堆肥有机质降解㊂木质素通常与纤维素㊁半纤维素相互连接形成具有抗生物降解能力的复杂化合物,被认为是堆肥过程中降解最困难的部分㊂本次堆肥试验中,木质素降解率低于半纤维素和纤维素,并且其相对含量在堆肥过程中持续上升,这与之前的一些研究报道相似[14,35]㊂在本次试验中,C K组木质素含量及其降解率在整个堆肥过程中均低于D L 组,表明添加高温期堆料可促进木质纤维素的降解,这与高温期堆料中富含木质纤维素降解菌密切相关㊂3.4堆肥过程中酶活性的变化堆肥原料富含易利用的糖类㊁蛋白质㊁脂肪以及难降解的木质纤维素等有机物质,生物可降解性较强㊂堆肥中微生物分泌的胞外酶是促进堆肥无害化㊁减量化及资源化必不可少的活性物质,不仅能催化降解堆肥物料中各种有机质,还在腐殖质的合成以及污染物毒性的削减等过程中发挥着极其重要的作用,有效控制酶作用对实现有机废弃物资源化利用具有重要意义[36]㊂蛋白酶在堆肥第1天活性最高,这催化着堆体中蛋白质在堆肥初期快速降解㊂脲酶的作用是极为专性的,它仅能水解尿素,水解的最终产物是氨和碳酸㊂脲酶活性与物料的微生物数量㊁全氮和速效磷含量等密切相关[37]㊂蔗糖酶(转化酶)可特异性催化非还原糖中β-D-呋喃果糖苷键的水解,可催化蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,为微生物代谢提供直接能量[38]㊂堆肥中过氧化物酶能氧化堆体中有机质,是堆肥微生物生命活动的结果,在腐殖质的形成过程中起着重要的作用㊂多酚氧化酶对堆肥中芳香族化合物的转化起着重要的作用,可催化酚类物质氧化成醌,其活性的变化反映堆肥腐殖化程度与速度,可在一定程度了解堆肥的腐殖化进程[39]㊂整体而言,添加高温期堆肥可以提高堆肥中多种酶活性,特别是在堆肥的快速发酵阶段㊂添加高温期堆料可通过提高堆肥中关键酶活性,促进堆肥中木质纤维素等有机物质的降解,进而促进堆肥腐熟,缩减堆肥发酵时间㊂4结论添加高温期堆料可促进堆体升温,延长堆体高温期,提升堆肥G I值,并可缩短堆肥腐熟所需时间㊂添加高温期堆料可促进堆肥有机物质和木质纤维素降解,并可提升堆肥过程中蛋白质酶㊁脲酶㊁蔗糖酶㊁纤维素酶㊁β-葡萄糖苷酶㊁过氧化物酶及多酚氧化酶活性㊂参考文献(R e f e r e n c e s):[1] R A V I N D R A N B,N G U Y E NDD,C H A U D H A R YDK,e t a l.I nf l u e n c e o fb i o c h a ro n p h y s i c o-c h e m i c a la n dm i c r o b i a lc o m m u n i t y d u r i n g s w i n e m a n u r ec o m p o s t i n gp r o c e s s[J].J o u r n a l o f E n v i r o n m e n t a lM a n a g e m e n t,2019,232:592-599.[2] C H E N H Y,AWA S T H I SK,L I U T,e t a l.E f f e c t s o fm i c r o b i a lc u l t u r e a n d c h i c k e n m a n u r e b i o c h a r o nc o m p o s tm a t u r i t y a nd g re e n h o u s e g a se m i s s i o n sd u r i n gc h i c k e n m a n u r ec o m p o s t i n g[J].J o u r n a l o f H a z a rd o u sM a t e r i a l s,2020,389:121908.[3]蔡瑞,徐春城.堆肥用微生物及其效果研究进展[J].中国土壤与肥料,2019,5:1-7.R U IC,X U C C.R e s e a r c h p r o g r e s so n m i c r o o r g a n i s m sc o m m o n l y u s e di nc o m p o s t i n g a n dt h e i re f f e c t s[J].S o i l s a n dF e r t i l i z e r sS c i e n c e s i nC h i n a,2019,5:1-7.(i nC h i n e s e)[4] Y A N G F,L I Y,HA N Y H,e ta l.P e r f o r m a n c eo fm a t u r e c o m p o s t t o c o n t r o l g a s e o u s e m i s s i o n s i nk i t c h e n w a s t ec o m p o s t i n g[J].S c i e n c eo f t h e T o t a lE n v i r o n m e n t,2019,657:262-269.[5] L U O W H,Y U A N J,L U O Y M,e ta l.E f f e c t so fm i x i n g a n d c o v e r i n g w i t hm a t u r e c o m p o s t o n g a s e o u se m i s s i o n sd u r i n g c o m p o s t i n g[J].C h e m o s p h e r e,2014,117:14-19.[6] K A T O K,M I U R A N.E f f e c t o fm a t u r e d c o m p o s t a s ab u l k i n g a n d i n oc u l a t i n g a g e n t o n t h e m i c r o b i a lc o m m u n i t y a nd m a t u r i t y o fc a t t le m a n u r ec o m p o s t[J].B i o r e s o u r c eT e c h n o l o g y,2008,99(9):3372-3380.[7] MA E D A K,MO R I O K A R,O S A D A T.E f f e c t o fc o v e r i n g c o m p o s t i n g p i l e s w i t h m a t u r ec o m p o s to na m m o n i a e m i s s i o na n dm i c r ob i a lc o m m u n i t y s t r u c t u r eo f c o m p o s t i n gp r o c e s s[J].J o u r n a l o f E n v i r o n m e n t a lQ u a l i t y,2009,38(2):598-606.[8]曹云,常志州,黄红英,等.添加腐熟猪粪对猪粪好氧堆肥效果的影响[J].农业工程学报,2015,31(21):220-226.C A O Y,C HA N GZZ,HU A N G H Y,e t a l.E f f e c t o fc o m p o s t i n o c u l a t i o n o n p i g m a n u r ec o m p o s t i n g[J].T r a n s a c t i o n s o f t h eC h i n e s eS o c i e t y o f A g r i c u l t u r a lE n g i n e e r i n g,2015,31(21):220-226.(i nC h i n e s e)[9]农业农村部种植业管理司.有机肥料:N Y525-2021[S].9382中国畜牧兽医49卷北京:中国农业出版社,2021.A G R I C U L T U R EA N DR U R A LA F F A I R SP L A N T I N GMA N A G E M E N T D I V I S I O N.O r g a n i c f e r t i l i z e r:N Y525-2021[S].B e i j i n g:C h i n aA g r i c u l t u r eP r e s s,2021.(i nC h i n e s e)[10] G E M,Z H O U H B,S H E N Y J,e ta l.E f f e c to fa e r a t i o n r a t e s o n e n z y m a t i c a c t i v i t y a n db ac t e r i a lc o m m u n i t y s u c c e s s i o nd u r i n g c a t t le m a n u r ec o m p o s t i n g[J].B i o r e s o u r c e T e c h n o l o g y,2020,304(1):122928.[11] A R I A SO,V IÑA S,U Z A L M,e ta l.C o m p o s t i n g o fp i g m a n u r e a n d f o r e s t g r e e n w a s t e a m e n d e d w i t hi n d u s t r i a l s l u d g e[J].S c i e n c e o f t h e T o t a lE n v i r o n m e n t,2017,586:1228-1236.[12] V A NS O E S T PJ,R O B E R T S O NJB,L E W I SB A.M e t h o d s f o r d i e t a r y f i b e r,n e u t r a l d e t e r g e n t f i b e r,a n dn o n s t a r c h p o l y s a c c h a r i d e s i n r e l a t i o n t o a n i m a ln u t r i t i o n[J].J o u r n a l o f D a i r y S c i e n c e,1991,74(10):3583-3597.[13] Z E N G Z T,G U O X Y,X U P,e ta l.R e s p o n s e so fm i c r o b i a lc a r b o n m e t a b o l i s m a n df u n c t i o n d i v e r s i t yi n d u c e db y c o m p l e xf u n g a l e n z y m e s i nl i g n o c e l l u l o s i cw a s t e c o m p o s t i n g[J].S c i e n c e o f t h e T o t a lE n v i r o n m e n t,2018,643:539-547.[14] L I U N,Z H O UJL,HA N LJ,e t a l.C h a r a c t e r i z a t i o no fl i g n o c e l l u l o s i c c o m p o s i t i o n s d e g r a d a t i o n d u r i n gc h i c k e n m a n u r ec o m p o s t i n g w i t h ad de d b i o c h a r b yp h o s p h o l i p i d f a t t y a c i d(P L F A)a n d c o r r e l a t i o na n a l y s i s[J].S c i e n c e o f t h eT o t a lE n v i r o n m e n t,2017,586:1003-1011.[15] K U L I K OW S K A D,G U S I A T I N Z M.S e w a g es l u d g ec o m p o s t i n g i n a t w o-s t a g e s y s t e m:C a r b o n a n dn i t r o g e n t r a n s f o r m a t i o n sa n d p o t e n t i a l e c o l o g i c a l r i s ka s s e s s m e n t[J].W a s t e M a n a g e m e n t,2015,38:312-320.[16] Z HA N G W M,Y U C X,WA N G XJ,e t a l.I n c r e a s e da b u n d a n c e o f n i t r o g e n t r a n s f o r m i n g b a c t e r i a b y h i g h e rC/Nr a t i or e d u c e st h et o t a ll o s s e so f N a n d Ci nc h i c k e nm a n u r ea n dc o r ns t o v e rm i xc o m p o s t i n g[J].B i o r e s o u r c eT e c h n o l o g y,2020,297:122410.[17] Z HA N G L L,Z HA N G H Q,WA N G Z H,e ta l.D y n a m i c c h a n g e s o f t h e d o m i n a n t f u n c t i o n i n gm i c r o b i a lc o m m u n i t y i n t h e c o m p o s t o f a90-m3a e r ob i cs o l i ds t a t ef e r m e n t o rr e v e a l e d b y i n t e g r a t e dm e t a-o m i c s[J].B i o r e s o u r c eT e c h n o l o g y,2016,203:1-10.[18] Z HU N,G A O J,L I A N G D,e t a l.T h e r m a lp r e t r e a t m e n t e n h a n c e st h ed e g r a d a t i o na n dh u m i f i c a t i o no fl i g n o c e l l u l o s e b y s t i m u l a t i n g t h e r m o p h i l i c b a c t e r i ad u r i n g d a i r y m a n u re c o m p o s t i n g[J].B i o r e s o u r c eT e c h n o l o g y,2021,319:124149.[19]全国畜牧业标准化技术委员会.畜禽粪便无害化处理技术规范:G B/T36195 2018[S].北京:中国标准出版社,2018.N A T I O N A L A N I MA L HU S B A N D R Y S T A N D A-R D I Z A T I O N T E C HN O L O G Y C OMM I S S I O N.T e c h n i c a ls p e c i f i c a t i o n f o r s a n i t a t i o n t r e a t m e n t o fl i v e s t o c ka n d p o u l t r y m a n u r e:G B/T36195 2018[S].B e i j i n g:S t a n d a r d sP r e s s o fC h i n a,2018.(i nC h i n e s e)[20] L IR H,WA N G JJ,Z HA N G Z Q,e ta l.N u t r i e n tt r a n s f o r m a t i o n s d u r i n g c o m p o s t i n g o f p i g m a n u r ew i t h b e n t o n i t e[J].B i o r e s o u r c e T e c h n o l o g y,2012,121:362-368.[21]李旭,路明艺,师晓爽,等.多孔填充剂促进牛粪秸秆高温恒温堆肥有机质降解减少氮损失[J].农业工程学报,2018,34(S1):132-137.L IX,L U M Y,S H IX H,e t a l.A c c e l e r a t i n g o r g a n i cm a t t e r d e g r a d a t i o n a n d r e d u c i n g N H3e m i s s i o nd u r i n gc o n s t a n t h i g h t e m p e r a t u r e c o m p o s t i n g o f c a t t l em a n u r e a n d c o r n s t r a w w i t h a d d i t i o n o f p o r o u sm a t e r i a l[J].T r a n s a c t i o n s o f t h eC h i n e s eS o c i e t y o fA g r i c u l t u r a lE n g i n e e r i n g,2018,34(S1):132-137.(i nC h i n e s e)[22]J I A N G Y,J U M T,L IW Z,e t a l.R a p i d p r o d u c t i o n o fo r g a n i c f e r t i l i z e r b y d y n a m i c h i g h-t e m p e r a t u r e a e r o b i cf e r m e n t a t i o n(D HA F)o f f o o d w a s t e[J].B i o r e s o u r c eT e c h n o l o g y,2015,197:7-14.[23] H O S S E I N I S M,A B D U L A H.E v a l u a t i o n o ft h e r m o c h e m i c a l p r e t r e a t m e n t a n d c o n t i n u o u st h e r m o p h i l i c c o n d i t i o n i n r i c e s t r a w c o m p o s t i n gp r o c e s s e n h a n c e m e n t[J].B i o r e s o u r c e T e c h n o l o g y,2013,133:240-247.[24] L IR H,WA N G JJ,Z HA N G Z Q,e ta l.N u t r i e n tt r a n s f o r m a t i o n s d u r i n g c o m p o s t i n g o f p i g m a n u r ew i t h b e n t o n i t e[J].B i o r e s o u r c e T e c h n o l o g y,2012,121:362-368.[25] L IG,Z HU Q H,N I U Q Q,e t a l.T h ed e g r a d a t i o no fo r g a n i c m a t t e r c o u p l e d w i t h t h e f u n c t i o n a lc h a r a c t e r i s t i c s o f m i c r o b i a l c o m m u n i t yd u r i n gc o m p o s t i n g w i t hd i f fe r e n t s u rf a c t a n t s[J].B i o r e s o u r c eT e c h n o l o g y,2021,321:124446.[26]邱珊,赵龙彬,马放,等.不同通风速率对厌氧残余物沼渣堆肥的影响[J].中国环境科学,2016,36(8):2402-2408.Q I U S,Z HA O L B,MA F,e ta l.T h ei n f l u e n c eo fa e r a t i o nr a t eo ni n t e r m i t t e n t f o r c e d-a e r a t i o nc o m p o s t i n g04827期蔡瑞等:添加高温期堆料对青藏高原羊粪堆肥有机成分降解及酶活性的影响o f b i o g a s r e s i d u e[J].C h i n a E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e,2016,36(8):2402-2408.(i nC h i n e s e) [27] MA H I MA I R A J AS,B O L A N N,H E D L E Y M,e ta l.L o s s e s a n d t r a n s f o r m a t i o n o f n i t r o g e nd u r i n g c o m p o s t i n go f p o u l t r y m a n u r e w i t h d i f f e r e n t a m e n d m e n t s:A ni n c u b a t i o n e x p e r i m e n t[J].B i o r e s o u r c e T e c h n o l o g y,1994,47(3):265-273.[28] Y U H Y,X I EBT,K HA N RY,e t a l.T h e c h a n g e s i nc a r b o n,n i t r o g e n c o m p o e n t s a nd h u m i c s u b s t a n ce sd u r i n g o r g a n i c-i n o r g a n i cae r o b i cc o-c o m p o s t i n g[J].B i o r e s o u r c eT e c h n o l o g y,2019,271:228-235.[29] CÁC E R E SR,F L O T A T SX,MA R FÀO.C h a n g e s i nt h ec h e m i c a la n d p h y s i c o c h e m i c a l p r o p e r t i e so ft h es o l i d f r a c t i o no f c a t t l e s l u r r y d u r i n g c o m p o s t i n g u s i n gd i f fe r e n ta e r a t i o ns t r a t e g i e s[J].W a s t e M a n a g e m e n t,2006,26(10):1081-1091.[30] M E N GL Q,L IW G,Z HA N GS M,e t a l.F e a s i b i l i t yo f c o-c o m p o s t i n g o fs e w a g es l u d g e,s p e n tm u s h r o o ms u b s t r a t ea n d w h e a t s t r a w[J].B i o r e s o u r c eT e c h n o l o g y,2017,226:39-45.[31] B A R J E F,E L F E L S L,E L HA J J O U J I H,e ta l.B i o d e g r a d a t i o n o f o r g a n i c c o m p o u n d s d u r i n g c o-c o m p o s t i n g o f o l i v e o i lm i l lw a s t e a n dm u n i c i p a l s o l i dw a s t ew i t ha d d e dr o c k p h o s p h a t e[J].E n v i r o n m e n t a lT e c h n o l o g y,2013,34(21):2965-2975. [32] S H IH L,WA N GXC,L IQ,e t a l.E f f e c t s o f e l e v a t e dt e t r a c y c l i n ec o n c e n t r a t i o n so na e r o b i cc o m p o s t i n g o fh u m a n f e c e s:C o m p o s t i n g b e h a v i o r a n d m i c r o b i a lc o m m u n i t y s u c c e s s i o n[J].I nd i a n J o u r n a l o fM i c r o b i o l o g y,2018,58(4):423-432.[33] Q A S I M W,L E E M H,MO O NBE,e t a l.C o m p o s t i n go fc h i c k e n m a n u r e w i t h a m i x t u r eo fs a w d u s ta n dw o o d s h a v i n g s u n d e r f o r c e d a e r a t i o n i n a c l o s e dr e a c t o r s y s t e m[J].I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o fR e c y c l i n g o f O r g a n i c W a s t ei n A g r i c u l t u r e,2018,7(3):261-267.[34] U N U O F I N F O,MN K E N IP N S.O p t i m i z a t i o no fE i s e n i a f e t i d a s t o c k i n g d e n s i t y f o r t h eb i o c o n v e r s i o no fr o c k p h o s p h a t e e n r i c h e d c o w d u n g-w a s t e p a p e rm i x t u r e s[J].W a s t e M a n a g e m e n t,2014,34(11):2000-2006.[35] X UJ Q,J I A N G Z W,L I M Q,e ta l.A c o m p o s t-d e r i v e dt h e r m o p h i l i c m i c r o b i a lc o n s o r t i u m e n h a n c e st h e h u m i f i c a t i o n p r o c e s s a n d a l t e r s t h e m i c r o b i a ld i ve r s i t y d u r i n g c o m p o s t i n g[J].J o u r n a l o fE n v i r o n m e n t a lM a n a g e m e n t,2019,243:240-249.[36]张勇,陈骥,张锋.有机废弃物降解过程酶作用及其调控机制的研究进展[J].生态与农村环境学报,2020,36(7):842-853.Z HA N G Y,C H E N J,Z HA N G F.A r e v i e w o ne n z y m a t i cd e g r a d a t i o na n di t sr e g u l a t i o n m e c h a n i s m sf o r o rg a n i cw a s t e s[J].J o u r n a l o f E c o l o g y a n dR u r a lE n v i r o n m e n t,2020,36(7):842-853.(i nC h i n e s e)[37]王家,赵阳阳,代潭,等.C u㊁C d污染对土壤脲酶活性的影响研究[J].环境科学与管理,2014,39(11):45-48.WA N GJ,Z HA O Y Y,D A IT,e t a l.I n f l u e n c eo fC ua n dC d p o l l u t i o no na c t i v e n e s so fu r e a s ei ns o i l[J].E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e a n d M a n a g e m e n t,2014,39(11):45-48.(i nC h i n e s e)[38] S U N Q,D I W,Z HA N G Z,e ta l.E f f e c t o fc o l d-a d a p t e d m i c r ob i a l a g e n t i n oc u l a t i o n o n e n z y m ea c t i v i t i e s d u r i n g c o m p o s t i n g s t a r t-u p a t l o wt e m p e r a t u r e[J].B i o r e s o u r c e T e c h n o l o g y,2017,244(P t1):635-640.[39]郭梅莹.凹凸棒添加堆肥过程中的酶活性研究[D].兰州:兰州交通大学,2015.G U O M Y.E n z y m e a c t i v i t i e s d u r i n g c o m p o s t i n gp r o c e s s i n a d d i t i o n o f a t t a p u l g i t e[D].L a n z h o u:L a n z h o u J i a o t o n g U n i v e r s i t y,2015.(i nC h i n e s e)(责任编辑戴晔)1482。
牛羊粪高温堆肥腐熟过程研究柯英;陈晓群【摘要】对牛、羊粪高温堆制过程研究结果表明:全氮分别增加了5.11%、5.18%,全磷分别增加了10.79%、9.82%,全钾分别增加了142.11%、153.08%;堆肥完成时间一般以14 d为宜,超过则易造成硝态氮随水流失,肥效降低;该方法操作简单,成本低,易于推广。
%A study of high temperature composting processof cattle and sheep dung showed that the total nitrogen increased by 5.11% and 5.18% respectively, total phosphorus increased by 10.79% and 9.82% respectively and total K increased by 142.11%a and 153.08% respectively. The compost completion time should be 14 days commonly and if the compost completion time is longer than this the nitrate nitrogen wouldloss with the water and fertilizer efficiency would decrease. The approachis characterized by simple operation, low cost and easy popularization.【期刊名称】《宁夏农林科技》【年(卷),期】2012(053)006【总页数】3页(P63-65)【关键词】牛粪;羊粪;高温堆肥;腐熟【作者】柯英;陈晓群【作者单位】宁夏农林科学院农业资源与环境研究所,宁夏银川750002;宁夏农林科学院农业资源与环境研究所,宁夏银川750002【正文语种】中文【中图分类】S147随着畜禽养殖的规模化发展,大量畜禽粪便的科学、合理利用,是当前治理环境污染的热点之一。