有机废物好氧发酵腐殖质形成机理及农学效应研究进展

生态与农村环境学报２０１８，３４（６）：４８９－４９８ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｃｏｌｏｇｙａｎｄＲｕｒａｌＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ收稿日期：２０１７－０９－１３基金项目：国家重点研发计划（２０１６ＹＦＤ０５０１４０１）①通信作者Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｌｉｕｈｔ＠ｉｇｓｎｒｒ．ａｃ．ｃｎＤＯＩ：１０．１１９３４／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３－４８３１．２０１８．０６．００２郭小夏，刘洪涛，常志州，等．有机废物好氧发酵腐殖质形成机理及农学效应研究进展［Ｊ］．生态与农村环境学报，２０１８，３４（６）：４８９－４９８．ＧＵＯＸｉａｏ⁃ｘｉａ，ＬＩＵＨｏｎｇ⁃ｔａｏ，ＣＨＡＮＧＺｈｉ⁃ｚｈｏｕ，ｅｔａｌ．ＲｅｖｉｅｗｏｆＨｕｍｉｃＳｕｂｓｔａｎｃｅｓＤｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎＯｒｇａｎｉｃＷａｓｔｅＡｅｒｏｂｉｃＣｏｍｐｏｓｔｉｎｇａｎｄＩｔｓＡｇｒｏｎｏｍｉｃＥｆｆｅｃｔ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｃｏｌｏｇｙａｎｄＲｕｒａｌＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２０１８，３４（６）：４８９－４９８．有机废物好氧发酵腐殖质形成机理及农学效应研究进展郭小夏１，２，刘洪涛１①，常志州３，陶秀萍４，靳红梅３，董红敏４，朱志平４（１·４９０·生态与农村环境学报第３４卷垃圾，在中国年产量分别约为４０亿［２］、４３００万（以质量含水率８０％计）［３］和６０００万ｔ［４］。上述３种主要的有机类废物量约占有机废物总量的７０％，如能将其富含的有机质和植物养分转化为有机肥，使资源循环利用率提高的潜力将十分巨大。在中国，由于化肥的推广和粮食增产的需求，有机肥施用比例从１９４９年的９９第６期郭小夏等：有机废物好氧发酵腐殖质形成机理及农学效应研究进展·４９１·生物合成学说、微生物多酚学说、厌氧发酵学说）及微生物和植物共同作用（木质素多酚学说、细胞自溶学说、糖－酰胺缩合学说、煤化学说）［２７－２８］。总的来说，关于ＨＳ来源的学说分为２类：一是以木质素为原料和骨架，和蛋白质一起构成ＨＳ；二是死亡的细胞成分在微生物作用下，将包括多酚和氨基酸在内的单体聚合成ＨＳ［８］１９１－２０５。ＫＥＬＬＥＨＥＲ等［２９］指出，ＨＳ包含蛋白质、碳水化合物、聚脂肪烃和木质素。２·４９２·生态与农村环境学报第３４卷好的持水能力［３９］。除了传统材料外，越来越多的材料被发现有改善腐殖化进程的潜力，被应用于调理剂的开发。ＺＨＡＮＧ等［４２］在园林废弃物中添加鱼塘底泥和磷矿粉，可以加速腐殖化进程，使发酵时间从９０～２７０ｄ缩短至２２ｄ。ＧＵＯ等［１０］发现，在牛粪＋甘蔗渣堆体中加入一种烟气脱硫石膏作为调节剂可以使ＨＳ中链烃减少，提高ＨＳ中芳香化合物和含氮化合物含量，有助于ＨＳ的生成。３第６期郭小夏等：有机废物好氧发酵腐殖质形成机理及农学效应研究进展·４９３·量明显比不通风且不翻堆的堆体高，并且前者的Ｈ／Ｆ高于后者，表明通风和翻堆有利于提高腐殖化程度。孔隙度决定了堆体的通风效率、密度和保水性［３９］。孔隙过小会影响氧气在堆体中的扩散，抑制氧供给；孔隙过大虽有利于通风供氧，但会使颗粒比表面积减小，导致总降解面积变小，延缓降解速度［６５］。合适的粒径在好氧发酵完成时使得腐熟指标更好，对腐熟度贡献更多［６６］。３