科研产出
发酵菌剂对牛粪好氧发酵过程及抗盐碱菌剂的影响
《家畜生态学报 》 2023 北大核心
摘要：为评价本课题组筛选的发酵菌剂对牛粪发酵过程及抗盐碱菌剂活性的影响，采用槽式好氧堆肥方法，通过设置牛粪+辅料（T1）、牛粪+辅料+发酵菌剂Ⅰ+功能菌剂（T2）、牛粪+辅料+发酵菌剂Ⅱ+功能菌剂（T3）三个处理，以发酵温度、发芽指数等为无害化评价指标，研究发酵过程中有机碳、腐植酸、氮磷钾等的变化规律及抗盐碱菌剂存活率。结果表明：（1）接种发酵菌剂Ⅰ和发酵菌剂Ⅱ达到50℃的时间比不接种菌剂提前4 d, 50℃以上高温维持时间延长6 d,高温持续期为21 d,最高温度提高12.63℃～13.6℃;（2）发酵22 d时接种发酵菌剂处理的发芽指数均高于85%;（3）接种发酵菌剂处理的总腐植酸含量高于不接种菌剂处理；（4）从保存有机碳、腐植酸、氮磷钾养分含量方面考虑，发酵时间最长为27d;（5）T2和T3处理的抗盐碱菌剂的有效活菌数在48 d达到0.4×10~8/g以上，符合NY884-2012生物有机肥中的标准。综上所述，两种发酵菌剂均能提高牛粪发酵速度，有利于堆肥腐熟及无害化。发酵菌剂未影响抗盐碱菌剂的繁殖生长，发酵产物适合作为生产生物有机肥的原料。
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牛粪高温堆制过程中细菌和真菌多样性变化分析
《山东农业科学 》 2021
摘要：高温堆肥是规模化养殖条件下畜禽粪便无害化转化的重要途径,但堆制过程中微生物驱动机制并不清晰。本研究基于Illumina平台高通量测序技术,分析了牛粪发酵升温期（IM）、高温期（TH）、降温期（CO）和熟化期（MA）细菌和真菌种群的多样性变化。4个时期样本共得到965个细菌OTU和164个真菌OTU。细菌CO期和MA期的OTU数比IM期及TH期大幅度提高,真菌TH期和MA期的OTU数比IM期和CO期明显增加。与IM期比较,细菌门水平TH期、CO期和MA期Actinobacteria（放线菌门）相对丰度明显提高,而Bacteroidetes （拟杆菌门）和Firmicutes（厚壁菌门）相对丰度大幅度下降;真菌门水平TH期、CO期和MA期Ascomycota （子囊菌门）相对丰度明显提高,TH期Zygomycota（接合菌门）和Basidiomycota（担子菌门）相对丰度大幅度增加。细菌属水平菌群分析表明,与IM期相比,TH期、CO期和MA期Pedobacter（土地杆菌属）、Pseudomonas（假单胞菌属）、Psychrobacter（嗜冷杆菌属）相对丰度大幅度下降,TH期Sphingobacterium（鞘氨醇杆菌属）、Pseudoxanthomonas（假黄色单胞菌属）、Thermovum（嗜热菌属）和Bacillus（芽孢杆菌属）相对丰度大幅度增加。TH期真菌属水平的优势菌群为Mortierella（被孢霉属）和Emericella（裸胞壳属）。综上,细菌和真菌的演替模式不同,二者共同驱动了高温腐熟进程。
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黄河三角洲盐渍化农田不同轮作方式对土壤理化性质和小麦产量的影响
《山东农业科学 》 2020
摘要：本试验设置4种不同轮作方式(小麦-玉米、小麦-田菁、小麦+牛粪堆肥+5‰菌剂和小麦-玉米+改良剂)处理,研究其对黄河三角洲盐渍化农田土壤养分有效性和小麦产量的影响.结果表明,轮作措施显著影响盐渍化农田土壤理化性质和小麦产量.与其它轮作方式相比,玉米季牛粪堆肥处理能够显著提高表层土壤有机碳、有效磷和速效钾等养分含量,并提高土壤大颗粒团聚体分布比例,显著提高小麦产量;玉米季种植田菁能够有效提高根层土壤氮素有效性,对其它土壤养分有效性和小麦产量均无显著提升作用;小麦种植前施用改良剂对土壤养分有效性和小麦产量均无显著正效应.种植田菁和施用改良剂均不利于大颗粒团聚体的形成,不利于土壤理化性质的提升.综合来看,玉米季牛粪堆肥处理提高小麦产量和提升土壤理化性质效果最佳.本研究为两年试验数据,随试验年限延长,其效果可能会发生变化,因此盐渍化农田轮作方式对土壤理化性质和小麦产量的影响尚需进一步研究.
关键词： 盐渍化农田 轮作方式 牛粪 改良剂 土壤氧分有效性 小麦产量
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牛粪和玉米秸秆混合堆肥好氧发酵菌剂筛选
《中国土壤与肥料 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为筛选出适合牛粪和秸秆混合物料快速发酵的微生物菌剂,采用槽式堆肥方法,通过设置不接菌种、接种菌剂M1、M2、M3共4个处理,以发酵温度、pH值、发芽指数、有机质、氮、磷、钾等为评价指标,研究菌剂M1、M2、M3对堆肥发酵过程的影响。结果表明:接种菌剂处理达到50℃时间比不接种处理提前4 d,高温维持时间延长10～12 d,接种菌剂处理堆温在50℃以上时间持续了24 d,达到了GB/T 7959-2012标准;发酵过程中接种处理的p H值低于对照,pH值呈现下降、上升、下降、平稳的趋势;接种M1、M2处理的油菜发芽指数达到100%;C/N逐渐下降,30 d时接种处理由最初的27.75∶1下降到14.47∶1～17.27∶1,而对照仅下降到20.55∶1;堆肥结束时,菌剂处理的有机质、N+P_2O_5+K_2O含量与NY525-2012标准接近,发酵产物适合做生产商品有机肥的原料。综合各项指标,菌剂1和菌剂2的发酵效果优于菌剂3,菌剂1和菌剂2更适合牛粪和秸秆混合物料发酵。
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有机物料对牛粪好氧堆肥过程的影响
《山东农业科学 》 2019
摘要：为了解决牛粪纤维含量较高,C/N值低,不易腐解的问题,本试验结合当地农业废弃物特点及数量,从玉米秸秆、糠醛渣、菌渣等材料中筛选出适合牛粪发酵的辅料,采用好氧发酵方法,通过测定发酵期间堆肥温度、容重、pH值、有机质、氮磷钾含量、种子发芽指数等指标,检验牛粪与不同辅料配合的发酵效果.结果表明,配方1(牛粪69%+辅料A 31%+菌剂,辅料A为糠醛渣、秸秆、氧化钙)、配方2(牛粪76%+辅料B 24%+菌剂,辅料B为秸秆、尿素)、配方3(牛粪86%+辅料C 14%+菌剂,辅料C为糠醛渣、氧化钙)、配方4(牛粪63%+辅料D 37%+菌剂,辅料D为糠醛渣、菌渣、氧化钙)在发酵23 d后各项指标趋于稳定;四个配方在发酵过程中达到50℃高温的时间分别为1、6、3、3 d,维持时间均在23 d以上,达到了好氧发酵的卫生要求;0~1 d pH值下降,1~11 d升高,11~23 d呈现下降趋势,23~32 d稳定,最终pH值达到7.5~8.2;有机质、氮、磷、钾含量变化幅度较大的时段是0~23 d,发酵结束后氮、磷、钾含量均升高, C/N值由30下降到15.3~20.3;四个配方发酵产物浸出液的发芽指数均在95%以上,达到了无害化程度.综合各项指标,四个配方在发酵23 d后达到无害化程度,均适合做牛粪发酵的辅料;发酵到23 d时四个配方的有机质含量乘以1.5后均达到70%以上,符合NY525-2012有机肥的标准;N+P2O5+K2O含量大于4.3%,接近商品有机肥的标准,四个配方的发酵产物均可以作为商品有机肥的原料.
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不同炭化温度和时间下牛粪生物炭理化特性分析与评价
《农业机械学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：高含水率是牛粪现有处理方式的限制性因素之一.水热炭化技术不受牛粪高含水率的限制,是安全处置与资源化利用牛粪的极具潜力的技术措施之一.将新鲜牛粪在190℃和260℃下水热炭化处理不同时间(1、6、12 h),收集并测定生物炭性质,并用熵权TOPSIS模型评价其农学应用价值.结果表明,牛粪生物炭理化性质因炭化温度和时间而异.炭化温度从190℃升高到260℃,反应时间由1 h延长至12 h,牛粪生物炭碳、全磷、全钾含量分别增加17. 88%、39. 06%和85. 19%,而产率、氢与碳原子比、氧与碳原子比、氧氮与碳原子比、铵态氮含量、交换态磷含量和交换态钾含量则分别降低26. 65%、24. 00%、68. 42%、64. 29%、98. 91%、89. 26%和42. 30%,炭化程度显著提高.牛粪生物炭红外谱图官能团吸收峰位置变化较小,随着炭化温度升高和时间延长,含氧官能团吸收峰强度降低,金属-卤素化合物吸收峰强度增加.提高炭化温度,延长反应时间,牛粪生物炭表面电荷量及其pH值依变性减弱,比孔容和比表面积也降低.整体而言,炭化温度对牛粪生物炭性质影响大于反应时间.低温短时间处理制备牛粪生物炭的农学应用潜力较大,更适宜作为土壤调理剂.
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不同炭化温度和时间下牛粪生物炭理化特性分析与评价
《农业机械学报 》 2018 EI 北大核心 CSCD
摘要：高含水率是牛粪现有处理方式的限制性因素之一。水热炭化技术不受牛粪高含水率的限制,是安全处置与资源化利用牛粪的极具潜力的技术措施之一。将新鲜牛粪在190℃和260℃下水热炭化处理不同时间(1、6、12 h),收集并测定生物炭性质,并用熵权TOPSIS模型评价其农学应用价值。结果表明,牛粪生物炭理化性质因炭化温度和时间而异。炭化温度从190℃升高到260℃,反应时间由1 h延长至12 h,牛粪生物炭碳、全磷、全钾含量分别增加17. 88%、39. 06%和85. 19%,而产率、氢与碳原子比、氧与碳原子比、氧氮与碳原子比、铵态氮含量、交换态磷含量和交换态钾含量则分别降低26. 65%、24. 00%、68. 42%、64. 29%、98. 91%、89. 26%和42. 30%,炭化程度显著提高。牛粪生物炭红外谱图官能团吸收峰位置变化较小,随着炭化温度升高和时间延长,含氧官能团吸收峰强度降低,金属-卤素化合物吸收峰强度增加。提高炭化温度,延长反应时间,牛粪生物炭表面电荷量及其pH值依变性减弱,比孔容和比表面积也降低。整体而言,炭化温度对牛粪生物炭性质影响大于反应时间。低温短时间处理制备牛粪生物炭的农学应用潜力较大,更适宜作为土壤调理剂。
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三种主要农村废弃物混合产沼气试验研究
《山东农业科学 》 2017
摘要：随着我国农村经济的发展,农村废弃物越来越多,利用其生产沼气,不仅可以为人们提供清洁能源,还能大力改善农村生活环境。本研究选取农村三种主要废弃物(玉米秸秆、有机生活垃圾和牛粪)按照不同的质量比(1∶0∶0、1∶2∶0、1∶1.5∶0.5、1∶1∶1、1∶0.5∶1.5、1∶0∶2)混合进行产沼气试验。结果表明,相比单物料和双物料,三物料混合厌氧发酵能显著提高产气率和减少发酵周期。玉米秸秆、有机生活垃圾和牛粪产沼气性能最佳的配比为1∶0.5∶1.5。
关键词： 厌氧发酵 混合 玉米秸秆 农村有机生活垃圾 牛粪 沼气
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农村有机生活垃圾等混合物料厌氧发酵产沼气性能
《农业环境科学学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：为获得有机生活垃圾、玉米秸秆和牛粪混合物料厌氧发酵产沼气性能,为农村废弃物沼气工程高效运行提供依据,在初始总固体(TS)为12%和中温(35±1)℃条件下,考察了有机生活垃圾、玉米秸秆与牛粪三物料不同湿基质量比(1∶0∶2、1∶0.5∶1.5、1∶1∶1、1∶1.5∶0.5、1∶2∶0)对厌氧发酵过程的影响。结果表明:与双物料混合厌氧发酵相比,三物料混合厌氧消化能显著提高原料产气率,有机生活垃圾、玉米秸秆和牛粪配比为1∶1∶1的组合单位TS累积产气量高于其他处理;不同发酵物料配比能影响厌氧发酵完成时间,随着秸秆比例的增加,完成厌氧发酵的时间逐渐增长,有机生活垃圾和牛粪的组合与三者配比为1∶0.5∶1.5、1∶1∶1、1∶1.5∶0.5和1∶2∶0的处理相比,厌氧发酵完成时间分别缩短了12、15、19、22 d;三物料混合发酵适宜的配比能平衡发酵系统中酸的浓度,防止系统酸化,并能提高纤维素半纤维素降解率。综上认为三物料最佳配比为1∶1∶1。
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农村有机生活垃圾等混合物料厌氧发酵产沼气性能
《农业资源与环境学报 》 2016
摘要：为获得有机生活垃圾、玉米秸秆和牛粪混合物料厌氧发酵产沼气性能,为农村废弃物沼气工程高效运行提供依据,在初始总固体(TS)为12%和中温(35±1)℃条件下,考察了有机生活垃圾、玉米秸秆与牛粪三物料不同湿基质量比(1∶0∶2、1∶0.5∶1.5、1∶1∶1、1∶1.5∶0.5、1∶2∶0)对厌氧发酵过程的影响。结果表明:与双物料混合厌氧发酵相比,三物料混合厌氧消化能显著提高原料产气率,有机生活垃圾、玉米秸秆和牛粪配比为1∶1∶1的组合单位TS累积产气量高于其他处理;不同发酵物料配比能影响厌氧发酵完成时间,随着秸秆比例的增加,完成厌氧发酵的时间逐渐增长,有机生活垃圾和牛粪的组合与三者配比为1∶0.5∶1.5、1∶1∶1、1∶1.5∶0.5和1∶2∶0的处理相比,厌氧发酵完成时间分别缩短了12、15、19、22 d;三物料混合发酵适宜的配比能平衡发酵系统中酸的浓度,防止系统酸化,并能提高纤维素半纤维素降解率。综上认为三物料最佳配比为1∶1∶1。
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