科研产出
不同通风策略下大规模鸭粪堆肥的腐熟和光谱特征（英文）
《植物营养与肥料学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】鉴于鸭粪处理的固有挑战，有效的通风措施是鸭粪工业堆肥过程成功的关键。这项开创性的研究旨在评估来自鸭粪和蘑菇废弃物堆肥的腐熟度和稳定性。本研究进一步探讨了各种通风策略在促进堆肥过程中有机物分解和转化方面的有效性和效率。【方法】将鸭肥和蘑菇废弃物按干重比为2∶1 (C/N约为21.15)混合进行堆肥试验。堆肥采用梯形桩，每桩体积5.6 m~3，采用管道通风。堆肥试验包括4个通气时间处理，分别为10、20、30、60 min/d (分别记作C1、C2、C3和C4处理)。主要研究了堆肥过程中物理化学特性、紫外-可见光谱、X射线衍射(XRD)和红外光谱(IR)的变化特征。【结果】在堆肥第5天和第6天，堆肥进入嗜热期，持续17天，第15天达到50℃。在堆肥前5天，堆肥pH从8.5迅速上升到12.3，可能是由于鸭粪蛋白质的分解，然后在接下来的20天里逐渐下降，在28～30天急剧下降，之后逐渐下降。在高温期(第17天)后，堆肥C1、C2、C3和C4处理的含水量较堆肥初期分别减少了45.9%、46%、44.7%和43%。C3和C4处理的TC值远低于C1和C2。所有堆肥处理的紫外吸收均随波长的增加而降低。在X射线衍射图中存在部分纤维素特征峰(2θ=26.56°)。这些样品含有更多的结晶和“无定形”纤维素、木聚糖和其他多糖。在200～220 nm光谱范围内，硝酸盐和羧基类化学物质的吸收速度比芳香族或不饱和分子快。堆肥的吸收率随初始碳氮比和堆肥过程的持续时间而变化。相反，在460～480 nm处的吸光度表明有机材料的腐殖质化。Q2/6或Q4/6值越低，表明有机物腐殖化程度越高和越多的有机物缩合成芳香族化合物。在红外光谱中，整个堆肥过程中与有机或无机官能团相关的所有条带的强度都有明显的变化。红外光谱显示出一个宽峰，中心波数为3400 cm~(-1)，表明存在与羟基(OH)基团和水分子相关的拉伸振动。在3000～2800 cm~(-1)的光谱范围内，可以观察到一个与有机化合物所表现出的疏水特性相关的现象。在2900～2850 cm~(-1)处存在的条带可以归因于C-H脂肪族基团和醛基基团(CHO)的伸缩振动。初始堆肥样品和C1、C2、C3、C4的红外光谱在堆肥过程中发生了显著变化。由于这些变化，红外光谱吸收带发生了显著的变化，表明相关的物质结构发生了变化。因此，C3和C4在堆肥过程中表现出较高程度的稳定性。【结论】65天的堆肥试验显示，在整个堆肥过程中，温度发生变化，通风60 min/d的堆肥最高温度高于通风10 min/d的堆肥。在堆肥过程中，随着通气量的增加，pH呈下降趋势，因此，日通风30～60 min的堆肥pH较低。堆肥过程中，堆料C/N逐渐降低，表明纤维素活性增加。XRD光谱显示峰值强度降低，反映了纤维素的分解。日通风30～60 min堆肥表现出较高的成熟度，突出了通风对成功堆肥的重要性。
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化肥优化条件下设施蔬菜适宜堆肥用量研究
《河北农业科学 》 2020
摘要：为了明确设施蔬菜的堆肥适宜用量,试验设农民习惯施肥(T1)、等量堆肥+优化化肥(T2)、堆肥减量1/3+优化化肥(T3)、堆肥减量1/2+优化化肥(T4) 4个处理,比较了不同施肥处理对设施番茄和西葫芦产量及品质的影响,并对两季蔬菜的经济效益进行了分析.结果表明:与农民习惯施肥(T1)相比,化肥优化条件下施用等量堆肥处理(T2)和减施堆肥处理(T3和T4)均能保证蔬菜品质的基本稳定,并实现增产稳产,其中T2和T4处理两季蔬菜累计增产效果显著,增产率分别为5.70%和4.47%.T2较T1处理增加产值4.37万元/hm2,而T4处理则在增加产值的同时,节约肥料成本7.53万元/hm2,从而增加纯收入10.82万元/hm2,产投比提高76.85%.本试验条件下,堆肥减量1/2 (112.5 m3/hm2)+优化化肥处理能够在保证蔬菜品质的前提下,实现蔬菜增产增收.
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猪菌渣发酵床垫料堆肥的肥效
《中国土壤与肥料 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为了促进发酵床废弃垫料的循环利用,以猪菌渣发酵床垫料为原料,进行了堆肥腐解试验,测定了菌渣垫料堆肥的理化性状和重金属含量,开展了菌渣垫料堆肥种植甘蓝试验。结果表明,菌渣垫料堆肥中有机质、pH值、重金属含量均达到了有机肥料标准(NY 525-2012)要求,全氮、全磷、全钾的总养分含量为4.48%,略低于标准要求。用作底肥种植甘蓝,每公顷施用菌渣垫料堆肥6 000 kg时,甘蓝产量与施用相同用量商品有机肥无显著差异,随着菌渣堆肥施用量的增加,甘蓝产量呈增加趋势。
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不同过磷酸钙添加量对蔬菜废弃物堆肥的影响
《农业资源与环境学报 》 2017
摘要：试验研究了不同过磷酸钙添加量对蔬菜废弃物堆肥腐熟进程的影响。结果表明,添加过磷酸钙能够提高堆体温度,其中添加量为堆肥物料干重10.26%时的最高温度值最高,为64.33℃。堆肥结束时,添加过磷酸钙对各堆肥处理的C/N值无显著影响,但降低了堆肥物料的pH值,提高了电导率,其中添加量介于物料干重4.10%和10.26%时的EC值显著高于CK处理(P<0.01);添加量低于物料干重10.26%时的GI值均显著高于CK处理(P<0.01),其中添加量为物料干重2.05%(S5处理)时的值最大,为105.61%。添加过磷酸钙显著降低了堆肥的氮素损失率(P<0.05),其中添加量为物料干重2.05%时的氮素损失率最低,仅为23.94%,且此添加量下的产投比最大,为3.93。本试验条件下,添加过磷酸钙可显著提高堆肥腐熟度,显著降低堆肥物料的氮素损失率,其适宜添加量为物料干重的2.05%。
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添加过磷酸钙对蔬菜废弃物堆肥中氨气及温室气体排放的影响（英文）
《Agricultural Science & Technology 》 2016
摘要：为研究过磷酸钙不同添加量对蔬菜废弃物堆肥过程中氨气和温室气体排放的影响,以生菜的废弃菜叶和玉米秸秆为原料,以过磷酸钙肥料为添加剂,进行了27 d的曝气供氧堆肥,对堆肥过程中的氨挥发和温室气体排放(N_2O、CH_4和CO_2)进行了监测.试验共设6个处理,除CK处理(不添加过磷酸钙)外,其余处理依次根据混合物料初始总氮物质量的5%、10%、15%、20%和25%的比例添加过磷酸钙。结果表明:添加过磷酸钙对减少堆肥过程中的氨挥发和温室气体排放均有明显效果,氨挥发总量较CK减少了4.0%~16.7%,总温室气体CO_2排放当量减少了10.2%~20.8%。堆肥过程中排放的NH_3对温室效应的贡献相对较大,各处理NH_3的CO_2排放当量为59.90~81.58kg/t,占4种气体总CO_2排放当量的69%~77%。蔬菜废弃物堆肥过程中适量添加过磷酸钙是减少氨挥发和温室气体排放并提高堆肥品质的有效措施。
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饲料发酵对猪粪厌氧堆肥发酵过程中酶活的影响
《山东农业科学 》 2016
摘要：为促进种养结合,研究饲料发酵对猪粪堆肥厌氧发酵的影响。试验分为三组,对照组为饲喂干粉料的母猪粪,试验Ⅰ组为干粉料母猪粪+混合菌(枯草芽孢杆菌和植物乳杆菌),试验Ⅱ组为饲喂混合菌厌氧发酵饲料的母猪粪。不同猪粪分别与小麦壳混匀后堆积厌氧发酵。结果表明:饲料发酵使饲料和新鲜猪粪中乳酸菌增加,大肠杆菌减少(P<0.01),纤维素酶活性增加(P<0.05);堆肥过程中,试验Ⅰ组和Ⅱ组纤维素酶、蛋白酶、脲酶的活性先降低然后逐渐升高,两组变化趋势相似(P<0.05)。饲料发酵影响堆肥中酶的活性,发酵饲料猪粪容易腐熟,枯草芽孢杆菌可能在生猪饲料发酵及堆肥发酵整个过程中发挥作用。
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起垄沟播种植对滨海盐碱地土壤微生物区系的影响
《山东农业科学 》 2016
摘要：土壤微生物区系是研究土壤的重要生物指标。针对起垄、堆肥、绿肥对滨海盐碱地微生物的影响,采用平作、起垄、起垄+堆肥、起垄+绿肥、起垄+堆肥+绿肥5个处理展开试验,研究其对微生物区系的影响。结果表明,5种处理对细菌、真菌、放线菌影响效果基本相似,均表现为:起垄+堆肥+绿肥>起垄+堆肥>起垄+绿肥>起垄>平作,且5种处理中细菌的增幅最大,其次是放线菌,真菌的增幅相对较小;相关性分析结果表明,土壤细菌、真菌、放线菌的数量及总菌数与土壤盐分含量呈负相关,与有机质、水分呈显著或极显著正相关,与p H值无显著正关系。本研究为今后滨海盐碱地改良提供了理论依据。
关键词： 滨海盐碱地 起垄沟播 堆肥 绿肥 改良 微生物区系
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不同腐熟程度麦秸堆肥在温室番茄栽培中应用效果研究
《土壤 》 2009 北大核心 CSCD
摘要：堆肥是农业废弃物资源化利用有效的途径之一,作为土壤改良剂使用时具有良好的改土增产效果。本文以常规土壤栽培作为对照,将堆制30天与90天两种不同腐熟程度麦秸堆肥植入土壤,考察其在日光温室番茄栽培系统中的改土增产效果。结果表明:与对照相比,土壤添加麦秸堆肥显著改善了其物理性状,降低了土壤体积质量(容重),提高了土壤大小孔隙比,30天与90天两种堆肥处理下土壤体积质量分别降低至0.8263、0.9003 g/cm~3,大小孔隙比分别提高至1:3.51、1:4.78;两种堆肥处理均提高了番茄叶片的净光合速率,座果期30天堆肥、90天堆肥及对照3种处理下番茄叶片净光合速率分别为CO_2 21.18、18.77、18.65μmol/(m·s),采收期分别为CO_2 21.21、20.93、18.92μmol/(m·s),并且两个时期下30天堆肥处理均与对照处理达到显著差异:同时,两种堆肥处理均显著增加了番茄产量,3种处理下每裁培小区番茄产量分别达到82.48、80.25、68.66 kg。30天堆肥处理在改善土壤物理性状、提高番茄叶片净光合速率与番茄产量上的作用效果高于90天堆肥处理,表明秸秆堆肥在作为设施土壤改良剂施用时,完全腐熟并不是最佳腐熟程度,实际应用中应根据堆肥物料及堆制时期的差异合理确定堆制时间与腐熟程度。
