添加不同粒径炭基辅料改善猪粪好氧堆肥质量的效果

为提高畜禽粪便堆肥质量和改善堆肥工艺,创制了一种炭基辅料,与猪粪、食用菌渣混合,进行了30 d的堆肥试验。设置了3个处理,即:猪粪与食用菌渣高温好氧堆肥(CK)、1~2 cm粒径炭基辅料替代CK处理中60%(体积比)的食用菌渣(B1)、6~7 cm粒径炭基辅料替代CK处理中60%的食用菌渣(B2)。监测了堆肥体的温度、氨挥发、氧化亚氮排放、pH值、EC值等参数变化情况,并以堆肥初次升温至55℃所需时间、氮素损失率、C/N比变化率、种子发芽指数、辅料回收率为指标,采用模糊评价法,分析了不同粒径炭基辅料在堆肥中的应用效果。结果表明,与CK相比,炭基辅料可以显著促进堆温快速上升、提高堆肥积温(P<0.05),B1、B2处理的堆肥体初次升温至55℃所需时间分别较CK减少了4、11 d,堆肥积温显著大于CK,B2处理的促升温、增温效应优于B1处理;堆肥30 d后,CK、B1与B2处理的氨挥发累积量分别为605.41,374.94,303.68 mg/kg,氧化亚氮排放累积量分别为35.80,49.53,74.94 mg/kg,B1、B2处理的堆肥体氮素损失率为43.10%,39.67%,分别较CK降低了16.13%,22.81%,堆肥体氮素损失的降低主要是NH3挥发的有效控制;炭基辅料降低了堆肥体的EC值,显著提高了种子发芽指数(P<0.05);根据模糊评价结果,B2处理的堆肥效果优于B1处理,炭基辅料应用于高温好氧堆肥工艺的适宜粒径为6~7 cm。

炭基辅料对羊粪好氧堆肥中氮素损失的影响

养殖废弃物(羊粪)的堆肥化处置是现代"草-羊-田"农牧循环生产的重要环节,为探讨羊粪高温好氧堆肥中氮素损失的有效控制技术,研制了一种炭基辅料,与羊粪和稻草混合后进行了34 d的堆肥试验。试验设置2个处理:羊粪与稻草高温好氧堆肥(CK)、CK基础上添加质量比15%的炭基辅料(CA)。监测了堆肥体的温度、NH_3挥发速率、N_2O排放通量、各形态氮素含量等参数变化情况,分析了炭基辅料对羊粪堆肥过程中氮素转化及损失的影响。结果表明,与CK处理相比,添加炭基辅料促进了堆肥后第1～7 d堆肥温度快速上升,对堆肥后第8～34 d的堆温影响较小;堆肥34 d后,CK、CA处理的NH_3挥发累积量分别为368.38、175.63 mg·kg-1,N_2O排放累积量分别为50.38、88.94 mg·kg-1,CA处理的NH_3挥发累积量显著小于CK处理(P<0.05),而2个处理之间的N_2O排放累积量差异性不显著(P>0.05),羊粪堆肥过程中NH_3挥发是氮素损失的主要途径;CK、CA处理的氮素损失率分别为50.49%、32.63%,添加炭基辅料显著降低了羊粪堆肥体的氮素损失率(P<0.05),炭基辅料应用于羊粪有机肥生产,氮素损失率可减少35.37%。

新型炭基辅料在堆肥工程中的应用效果

为探讨新型炭基辅料在堆肥工程中的应用效果,采用静态条垛状高温好氧堆肥的方法,以猪粪为堆肥原料,辅料的添加按体积比设计2种处理:60%新型炭基辅料+40%常规辅料(食用菌渣)、100%常规辅料,每个处理的堆体规模为50 t,监测堆体的温度、含水率、碳氮养分及其形态等指标。结果表明,与常规辅料相比,炭基辅料促进了堆肥前期的温度快速上升,堆体最高温度显著提高7.2℃(P<0.05),堆体初次达到55℃的时间提早6 d(P<0.05);炭基辅料降低了堆体铵态氮与硝态氮的含量;炭基辅料处理促进了堆体种子发芽指数的增长,第28、第35天的堆肥浸提液种子发芽指数分别比常规辅料提高10.28%、4.21%;炭基辅料处理的堆肥制品氮、磷、钾养分总量提高30.51%,且符合有机肥料农业行业标准(NY 525—2012)的要求。综上所述,与常规辅料相比,炭基辅料对堆肥工程具有增温、缩短堆肥周期、促进腐熟、提高有机肥料品质的正向作用效果。