畜禽粪便堆肥替代部分化肥对土壤性质与三华李产量的影响

畜禽粪便堆肥利用是一项兼顾环境保护和资源利用的举措。为了探索畜禽粪便堆肥利用对土壤性质及三华李产量的影响,特安排了畜禽粪便堆肥替代部分化肥比较试验。结果表明:与常规施肥处理相比,施用畜禽粪便堆肥后土壤肥力有所提高,土壤有机质含量增加4.10%~8.61%,碱解氮含量增加17.57%~18.85%,有效磷含量增加10.59%~13.75%,速效钾含量增加5.60%~8.43%;施用畜禽粪便堆肥对三华李产量也有明显的提升作用,以替代30%氮的处理产量最高,达到37125.0 kg/hm^(2)。

便携式气相色谱-质谱联用仪现场测定畜禽粪便堆肥中挥发性有机物

采用便携式气相色谱-质谱联用仪进行了畜禽粪便堆肥排放气体中挥发性有机物质的现场分析。结果表明,在堆肥排放气体中可检测到含硫物质、脂肪烃、芳香烃及含氯有机物共20种物质。在已定量的8种物质中,CS2浓度最高,达到204 mg/m3;CS2和二甲二硫超过《恶臭污染物排放标准》(GB1455-93)的限值;SO2和苯超过《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002)的限值。本方法避免了常规检测中易出现的组分分解等问题,SO2测定值较常规方法提高59.3%。本方法操作方便,结果准确,适于对挥发性有机化合物的在线监测。

近红外漫反射光谱法快速测定畜禽粪便堆肥多组分含量

以我国22个省、市120个不同种类的畜禽粪便堆肥样品为研究对象,利用傅里叶变换近红外漫反射光谱技术和偏最小二乘回归法建立了我国畜禽粪便堆肥中水分、挥发性固体、总有机碳、总氮含量、碳氮比、酸碱度和电导率的近红外定量分析校正模型。各参数校正模型的决定系数R2分别为0.9816,0.9015,0.9610,0.9874,0.7410,0.7880和0.8704;验证集决定系数R2v分别为0.9832,0.9381,0.9128,0.9735,0.8308,0.6158和0.8953。研究发现,除酸碱度近红外模型相对分析误差RPD(SD/SEP)值小于2.0外,水分、挥发性固体、总有机碳、总氮含量和电导率近红外模型的相对分析误差RPD值均大于3.0;碳氮比近红外模型相对分析误差RPD值介于2.0到2.5之间。结果表明,近红外漫反射光谱法可以快速测定畜禽粪便堆肥中水分、挥发性固体、总有机碳、总氮含量和电导率,对碳氮比的测定精度有待于进一步提高,对酸碱度的预测效果不理想。

近红外光谱分析技术在畜禽粪便堆肥研究中的应用

针对近红外光谱分析技术在畜禽粪便堆肥组分含量测定及其品质评价中的应用问题,结合近红外光谱分析技术原理,对国内外相关研究进展进行综述,就其存在的问题进行了分析。研究结果表明:应用近红外光谱分析技术可对畜禽粪便堆肥产品的含水率、粗灰分、碳素、氮素、钾、纤维素等组分进行定量分析,但在具体应用过程中尚存在诸如相关研究多局限于科研院所、缺乏广泛的在线应用、非专业人员适用性较差等问题,有待于在全国范围内建立良好的协作关系,对该技术的深入应用进行系统研究与完善,并制定统一的测定标准,以指导和规范我国正在兴起的生物有机肥行业的生产过程监控及该行业的良性发展。

畜禽粪便堆肥快速升温除臭多功能复合菌剂及其应用

采用多重筛选方法相结合,从土壤、秸秆、堆肥等不同来源样品中分离得到4株具有较强纤维素降解能力细菌A531、A422、B622和C631,该4株菌株同时具有使堆肥快速升温和有效除臭潜力。经菌体形态观察、生理生化分析及16S rDNA鉴定,其中两株分别为蜡状芽孢杆菌(A531)、白色芽孢杆菌(C631),菌株A422和B622须进一步鉴定。将该4株菌与本实验室保藏的1株氨氧化细菌(新型耐热芽孢杆菌Aliibacillus thermotolerans)BM62按照不同比例配制成复合菌剂进行堆肥功能验证,结果表明,菌株A531、A422、B622、C631和BM62按照1∶1∶1∶1∶1的比例混合进行堆肥,与对照堆肥相比,添加菌剂的堆肥中纤维素降解率提高19.83%,总氮损失率降低10%,NO2-含量增加46.6%,NH3挥发率降低35.5%;将此复合菌剂各菌株比例调整为2∶2∶1∶1∶1的堆肥结果为,纤维素降解率提高了21.73%,总氮损失率减少8.1%,NO2^-含量增加39.7%,NH3挥发减少23.1%;将此复合菌剂各菌株比例调整为1∶2∶1∶2∶1的堆肥结果为,纤维素降解率提高了18.86%,总氮损失率减少了11.2%,NO2^-含量增加了49.1%,NH3挥发减少42.6%。以上结果表明,此复合菌剂可以明显降低堆肥过程不愉快气味,降低堆肥中氮素损失,快速有效分解纤维素等有机物质,具有很好的应用价值和社会意义。

畜禽粪便堆肥过程中微生物群落演替

为了满足日常肉蛋奶的需求,畜禽养殖业快速发展,与此同时产生的大量畜禽粪便亟需处理。堆肥作为一种高效、无害化、资源化的处理方式,被广泛应用于畜禽粪便的处理。畜禽粪便堆肥是通过微生物活动,将不稳定的有机物质分解转化合成为稳定的腐殖质的过程。了解微生物群落演替的基本规律,是发展堆肥新方法与理论的重要基础。论文梳理了畜禽粪便堆肥不同阶段中微生物群落结构和功能演替规律,总结了堆肥起始物料的特性(含水量、pH、C/N等)和人为活动(翻堆曝气、菌剂接种)对堆肥微生物群落演替的影响,比较了当前堆肥微生物群落的研究方法。提出了未来畜禽粪便堆肥研究值得重视的科学问题和研究方向,为指导未来的工作提供支持。

循环农业田间应用畜禽粪便堆肥效果研究

畜禽粪便堆肥田间应用效果表明,施用畜禽粪便堆肥与常规施肥相比,土壤理化性质得到改善,其中pH值提高0.16,土壤容重降低16.3%,孔隙度与CEC分别提高16.1%和20.0%。土壤全N提高17.1%,碱解N提高6.6%;全P提高21.7%,有效P提高30.0%,速效K提高15.0%。改善了大豆根际土壤微生态环境,在促进了有益微生物大量繁殖的同时控制了有害菌群(真菌)。并且提高了土壤酶活性,大豆鼓粒期脲酶活性、蔗糖酶活性、磷酸酶活性和过氧化氢酶活性分别较常规施肥处理提高2.03mg/g·24h、0.23mg/g·24h、1.18mg/g·24h和4.32mL/g·24h。促进了大豆干物质和养分的积累,产量比施用常规施肥提高18.32%,达5%显著水平;子粒蛋白、脂肪含量分别增加4.27%和0.34%。达到提高大豆产量和改善品质的目的。

超高温预处理对畜禽粪便持水特征和后续堆肥腐熟进程的影响

为探讨超高温预处理对畜禽粪便持水特征及后续堆肥腐熟进程的影响机制,以常规堆肥为对照,采用干燥法测定不同时间(2、4和6 h)高温(90℃)预处理后鸡粪和猪粪的水分分布特征,并对后续堆肥过程的脱水率和腐熟周期进行监测。结果表明:经过不同时间高温预处理后,猪粪和鸡粪中结合水(毛细管水+吸附水+内部结合水)含量均显著(P<0.05)低于对照。其中,猪粪和鸡粪经过高温预处理4 h的毛细管水占结合水的比例分别为72.0%和68.0%,显著(P<0.05)高于各自对照,而吸附水占结合水的比例分别为25.9%和30.9%,显著(P<0.05)低于各自对照。与对照相比,超高温预处理4 h可使后续堆肥过程提前升温、提高堆体温度并延长高温期,种子发芽指数达到80.1%。此外,经超高温预处理,后续堆肥的脱水率显著(P<0.05)高于对照,且脱水率与种子发芽指数呈极显著(P<0.01)正相关。因此,超高温预处理促进了畜禽粪便中高结合能形态水分向低结合能形态水分的转化,有助于提升后续堆肥过程的脱水效率,有利于缩短堆肥腐熟时间,为畜禽粪便的脱水技术研究提供新的方法和思路。

水稻应用畜禽粪污堆肥替代化肥试验研究

为探索畜禽粪污堆肥替代化肥对水稻产量和品质的应用效果,以达到化肥减量、提高地力、提升品质的目标。通过设置水稻应用畜禽粪污堆肥替代氮肥的不同比例处理,分析各处理对水稻产量、土壤养分变化及稻米品质的影响。结果表明:以施用畜禽粪污堆肥37 500 kg·hm^(-2)、60%氮肥的水稻产量最高,达到6 942.0 kg·hm^(-2),较CK1、CK2分别增产47.95%和21.98%;施用畜禽粪污堆肥处理的土壤养分含量变化较大,其中土壤全氮、速效磷、速效磷含量降低,土壤有机质、碱解氮、全磷、全钾含量提高,培肥地力;施用畜禽粪污堆肥处理的稻米直链淀粉含量增加、精米率提高、垩白粒率降低、胶稠度降低,有效提高稻米品质。综合分析,在宁夏石嘴山市大武口区肥力水平中下等低产田施用堆肥15 000 kg·hm^(-2)、80%氮肥处理能达到减施化肥量、提高水稻产量、培肥地力、提升稻米品质的目标,可进一步试验推广。

安徽农业大学在胞外漆酶诱导腐殖化改善畜禽粪便堆肥终产物农艺质量研究方面取得重要进展

近日,国际高水平期刊《环境科学与技术》(中科院一区,IF_(2021)=9.028)刊发我校资源与环境学院与安徽大学资源与环境工程学院合作开展的题为“胞外漆酶诱导腐殖化在畜禽粪便堆肥中的应用研究”。该论文探索了胞外漆酶诱导腐殖化过程及维持酶活性和原位生产的优化策略,揭示了胞外漆酶在畜禽粪便(LM)堆肥中消除有毒微污染物和封存营养物质的关键机制。

畜禽粪便堆肥中抗生素和重金属的残留及控制

调查显示,中国畜禽肉类生产量约占世界的29%,连续二十一年来居世界第一。在畜禽喂养过程中,往往会加入抗生素和重金属来加速畜禽生长进程,减少畜禽疾病的发生率。但某些养殖户为了追求更大的经济利益,往往会在畜禽饲料中添加过量的抗生素以及重金属。畜禽对重金属元素的利用率很低,绝大部分随着畜禽粪便排出体外,造成了大量含有重金属和抗生素药物或代谢物的环境废物。

施用畜禽粪便堆肥品的蔬菜地CH_4、N_2O和NH_3排放特征

农田是重要的温室气体排放来源之一,其中蔬菜地的温室气体排放日益受到人们关注.以北京市郊某温室种植的油麦菜地为研究对象,通过大棚试验,考察和比较了油麦菜地施用不同类型畜禽粪便堆肥产品的CH4、N2O和NH3排放特征及其影响因素.结果表明,油麦菜地NRM、RM、CF处理的CH4排放系数分别为0.2%、0.027%、0.004%;N2O排放系数分别为0.18%、0.63%、0.74%;NH3排放系数分别为2.00%、3.98%、2.53%.CH4排放通量与土壤温度和地表湿度相关,N2O排放通量与土壤温度、地表温度和湿度相关,CH4、N2O和NH3排放通量均受土壤含水率影响,而温室中的气温不是影响CH4、N2O和NH3排放的主要因素.