农作物秸秆与畜禽粪便组合的好氧堆肥理化性状研究

农作物秸秆与畜禽粪便组合的好氧堆肥理化性状研究李灵章１，刘卓成２，余雨泽２，常智慧２，张桐瑞２（１．深圳市万卉园景观工程有限公司，广东深圳５１８０３８；２．北京林业大学草坪研究所，北京１０００８３）摘要：为对比不同农作物秸秆用作高温好氧堆肥原料的适用性，并探究堆肥过程中物理、化学性质的变化，以玉米秸秆、水稻壳和鸡粪、牛粪为原材料，两两组合进行高温好氧堆肥试验，对堆肥过程中的堆体和堆肥完成后的产物的物理化学性质进行测定。结果表明：鸡粪＋秸秆处理的温度的峰值较高，持续高温的时间更长，含有鸡粪的处理最终堆肥产物ｐＨ降至７．５４和７．７３，低于含有牛粪处理的８．４６和８．０９，鸡粪＋秸秆处理在腐熟程度上高于牛粪和稻壳；堆肥产品有机质含量与总养分含量评价中“鸡粪＋秸秆”的处理各项指标均达到Ａ等级。采用秸秆与鸡粪或牛粪组合的堆肥腐熟度高，产物的营养性质和应用效果好，适合在农业生产中进行推广和应用。关键词：作物秸秆；稻壳；畜禽粪便；堆肥；腐熟中图分类号：Ｓ１４１．４文献标志码：Ａ文章编号：１００９５５００（２０１９）０６００４９０９犇犗犐：１０．１３８１７／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｙｙｃｐ．２０１９．０６．００７收稿日期：２０１９０３０１；修回日期：２０１９１１０１基金项目：国家重点研发计划“秸秆基料化综合利用技术及标准研究”（２０１８ＹＦＦ０２１３５０２）；深圳市科技计划项目（ＪＣＹＪ２０１６０３３１１５１２４５６７２）资助作者简介：李灵章（１９６４），男，广州梅县人，中级工程师，研究方向为园林景观与植物配置。Ｅｍａｉｌ：ｗａｎｈｕｉｙｕａｎ＠１６３．ｃｏｍ刘卓成为通讯作者。Ｅｍａｉｌ：６７３９４１４３６＠ｑｑ．ｃｏｍ中国作为一个牧业大国，畜禽产品的产量逐年提升，与此同时也产生了大量的禽畜粪便［１］。现阶段，我国禽畜粪便产量约为每年６０亿ｔ，利用率却不足５０％［２］。作物秸秆是指农业生产中作物收获后留下的有机残留物，我国是世界上农作物秸秆生产量最大的国家之一，每年秸秆产量有９亿ｔ，加工副产物有５．８亿ｔ，这些加工副产物综合利用率不到４０％［３－４］。开发利用作物秸秆和畜禽粪便能够实现可观的经济效益和生态效益。高温好氧堆肥是一种处理废弃有机质的常用手段，在堆肥过程中，堆体内微生物不断代谢堆体中的有机物，降解堆体中的有毒物质，固定堆肥的营养物质。堆肥产物还可与化肥进一步加工成为宝贵的复混肥料［５］。研究报道，含水率、通风强度、温度、ｐＨ、碳氮比及调理剂的添加是堆肥过程的重要影响因素［６］。堆体中的水分含量是影响堆肥反应的一个非常重要的因素。Ｇａｊａｌａｋｓｈｍｉ等［７］研究发现，一般在堆肥过程中，堆体材料的含水率应保持在５０％～６０％。好氧堆肥方法主要有，条垛式堆肥系统、槽式堆肥系统、发酵仓堆肥系统和动态好氧堆肥系统。赵由才等［７］报道，垛式堆肥是传统的堆肥方法，简洁性与可操作性最强。垛式堆肥可以堆放成圆锥状的堆垛，也可以堆成条形的堆坡，在垛式堆肥的四周挖沟或垒墙来减小外界环境对堆肥发酵产生的影响。此次试验采用槽式条垛式堆肥的方法。目前，关于堆肥条件控制的研究较多，但对堆肥原材料种类的配比与堆肥产物的应用效果之间的联系的研究却较为缺乏，尤其缺乏对堆肥产物作为基质应用的可行性探究。因此，研究选取玉米秸秆、稻壳、鸡粪、牛粪作为材料，以“作物秸秆＋禽畜粪便”为模式两两组合。在堆肥过程中和堆肥完成后，测量各处理的监测腐熟程度９４第３９卷第６期草原与草坪２０１９年指标和堆肥产物的养分指标，为高温好氧堆肥中农业废弃物的选择提供参考。１材料和方法１．１试验材料鲜鸡粪来自中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，含水率７５．３６％。牛粪来自北京三元绿荷农场，含水率３０．１３％。玉米秸秆来自唐山辉东草业，块状或片状，长度为５～２０ｃｍ，含水率１３．８９％。稻壳来自唐山辉东草业公司，稻壳颗粒的直径在０．３～０．６ｃｍ，含水率８．２２％。ＥＭ菌剂来自湖北启明生物工程有限公司，菌群数量为４×１０１１／ｇ。１．２材料成分分析为了使堆肥反应更好的进行，在试验开始前测定各堆肥材料的含碳量、含氮量、碳氮比和含水率（表１）。表１堆肥材料主要营养指标犜犪犫犾犲１犕犪犻狀狀狌狋狉犻狋犻狅狀犪犾犻狀犱犻犮犪狋狅狉狊狅犳犮狅犿狆狅狊狋犻狀犵犿犪狋犲狉犻犪犾狊材料含碳量／％含氮量／％碳氮比含水率／％鸡粪２１．５９２．９４７．３５７５．３６牛粪４０．２７２．５７１５．６６３０．１３玉米秸秆５５．７６０．５８９５．７６１３．８９稻壳５３．４９０．９６５５．６５８．２２１．３试验方法试验于２０１６年７月２１日～２０１６年８月３１日在北京市昌平区白浮村北京林业大学草坪试验站进行，试验地露天且四周空旷通风。堆肥试验以“畜禽粪便＋作物秸秆”为模式，设置４个处理，处理Ａ（鸡粪＋稻壳）、Ｂ（牛粪＋