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农作物秸秆与畜禽粪便组合的好氧堆肥理化性状研究

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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+

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