沸石作為添加劑對高溫堆肥氨揮發(fā)的影響

沸石作為添加劑對高溫堆肥氨揮發(fā)的影響

0總結(jié)通常，雞糞肥的高氮損失嚴重。1材料和方法1.1雞糞和秸稈粉碎試驗設(shè)在北京市延慶縣綠富隆有機農(nóng)業(yè)示范園,雞糞和秸稈均來自農(nóng)場附近農(nóng)村,秸稈粉碎成長度小于5cm的小段,沸石取自河北赤誠。堆肥原料的基本性狀見表1。1.2沸石添加劑的用量試驗設(shè)普通堆肥為對照,普通堆肥中添加沸石作為減少氨揮發(fā)的處理,堆肥材料為鮮質(zhì)量比2.5∶1的雞糞與玉米秸稈,沸石添加劑的用量為混合物料鮮質(zhì)量的10%,調(diào)節(jié)混合物料的含水率到60%,每個處理均設(shè)3次重復(fù),肥堆體積為1m1.3ph值及電導(dǎo)率的測定分別在堆肥后第0、3、7、14、21、35、49天進行取樣,堆肥樣品按固液比1∶10(w/v,以干質(zhì)量計),用去離子水在150r/min下振蕩浸提30min,測定懸浮液的pH值及電導(dǎo)率。稱取10.0g鮮樣,加入100.0mL2.0mol/L的KCl,振蕩30min,然后在4℃下,以5000r/min離心,取上清液測定NH2結(jié)果與分析2.1不同堆肥氨揮發(fā)率圖1是堆肥期間不同處理氨揮發(fā)速率瞬時監(jiān)測結(jié)果,從圖中可以看出,堆肥前20d氨揮發(fā)速率較大,其中第9天由于堆體好氧發(fā)酵反應(yīng)減緩,氨揮發(fā)速率有所下降,第11天進行翻堆后,氨揮發(fā)速率又重新加快。隨著堆肥由高溫發(fā)酵階段過度到后腐熟階段,氨揮發(fā)速率逐漸呈降低趨勢,直至趨向于零。添加沸石在堆肥前期(14d)對抑制堆體氨揮發(fā)效果明顯,堆肥過程中氨揮發(fā)速率顯著低于對照。隨著堆肥的進一步腐熟,兩個處理氨揮發(fā)速率均呈降低趨勢,且逐漸趨于相同。以未添加沸石的堆肥處理為參照,依據(jù)測得的氨揮發(fā)速率計算堆肥46d內(nèi)累積氨揮發(fā)相對百分比如圖2所示。由圖中可以看出,堆肥期間沸石添加劑對減少氨揮發(fā)累積量效果明顯,堆肥至第12天,添加沸石處理氨揮發(fā)累積相對減少44.2%,至第46天,添加沸石處理相對于對照處理氨揮發(fā)累積減少26.9%。2.2有關(guān)高聚石劑對浙江氨酸分解的影響2.2.1溫度堆肥的溫度、pH值、調(diào)理劑的吸附性能以及微生物種類等,都會影響堆肥過程中氮素的轉(zhuǎn)化和遷移2.2.2銨氮堆肥中的銨態(tài)氮(NH2.2.3ph值已有大量研究證明,氨揮發(fā)主要在pH值較高的狀態(tài)下進行2.2.4電導(dǎo)率堆肥中電導(dǎo)率的變化在一定程度上反映了堆肥中NH2.2.5堆肥銨態(tài)氮濃度和ph值的相關(guān)性在多變量的情況下,往往因為第3個或更多變量的作用,使2個變量間的簡單相關(guān)系數(shù)不能真正反映它們之間的相關(guān)程度。偏相關(guān)分析可以在研究2個變量之間的相關(guān)關(guān)系時,控制可能對其產(chǎn)生影響的變量,從而更準確地反映2個變量間的相關(guān)程度由表2中可以看出,在本試驗中,氨揮發(fā)速率與堆肥銨態(tài)氮濃度和pH值關(guān)系較密切,且與銨態(tài)氮濃度相關(guān)性更顯著,不相關(guān)的概率為9.0%,與pH值不相關(guān)的概率為15.0%,氨揮發(fā)速率與堆體溫度和電導(dǎo)率相關(guān)性不大,此結(jié)果表明沸石添加劑雖顯著影響了堆肥電導(dǎo)率,但電導(dǎo)率變化并不是引起發(fā)酵過程氨揮發(fā)減少的主要原因。從本試驗結(jié)果來看,各因素與氨揮發(fā)速率的偏相關(guān)性均未達到P<0.05的顯著水平,這說明高溫堆肥氨揮發(fā)的主要影響因素之間可能存在非常復(fù)雜的相互關(guān)系,并還可能受到堆體物料結(jié)構(gòu)、微生物環(huán)境等其他因素的影響,有待下一步更深入的研究。2.3化學添加劑的微生物應(yīng)用目前國內(nèi)外常用于減少堆肥氨揮發(fā)的添加劑中,化學添加劑占主導(dǎo)地位,其優(yōu)點是添加用量少、保氮除臭效果快等,但其缺點也不容忽視,如成本較高、副作用較大、易引入其他金屬元素及有害物質(zhì)等,若不進行合理篩選并控制用量則不僅導(dǎo)致堆肥成本升高,還易對農(nóng)田土壤環(huán)境造成不良影響。除了化學添加劑外,近些年受到較多關(guān)注的還有添加外源微生物等生物學方法,其突出優(yōu)點是添加的微生物培養(yǎng)物可在一定條件下參與和促進有機物料堆肥發(fā)酵過程,但該方法需要專門培養(yǎng)微生物,添加過程中又還需控制適當?shù)臏囟?、碳氮比等外界條件,穩(wěn)定性較差,操作程序也比較復(fù)雜,其應(yīng)用存在較大的局限性,目前也尚未形成效果優(yōu)良、成本低廉和適于推廣的產(chǎn)品。而在以吸附性能為主的添加劑中,沸石優(yōu)點突出,其是一種堿金屬和堿土金屬的架狀硅鋁酸鹽礦物,吸附性能比一般的有機物料更穩(wěn)定。此外,天然沸石作為保肥劑和土壤改良物料在農(nóng)業(yè)上已得到大量應(yīng)用,其成本較低,來源廣泛,使用過程中無需嚴格控制用量,作為添加劑應(yīng)用于畜禽糞便高溫堆肥,一方面可減少堆肥過程氨揮發(fā)損失,另一方面因其本身物質(zhì)組分在堆肥中不會發(fā)生變化,隨堆肥成品施入土壤后,又可起到改良土壤的積極作用,取得雙重效果,應(yīng)用價值可觀。3沸石添加劑對畜禽糞堆肥氨揮發(fā)的影響1)畜禽糞便高溫好氧堆肥過程中,伴隨有機物料快速分解產(chǎn)生大量的氨揮發(fā)損失。本研究結(jié)果表明,在野外試驗條件下,一定比例的沸石添加劑可減少雞糞高溫堆肥氨揮發(fā)損失達26.9%,特別是在堆肥高溫期降低氨揮發(fā)速率效果明顯,起到良好的除臭保氮效果。2)從相關(guān)影響因素的分析結(jié)果來看,在本試驗的添加比例條件下,沸石添加劑對畜禽糞便高溫堆肥氨揮發(fā)影響因素中的溫度、pH值均無顯著影響,但使堆體銨態(tài)氮濃度和電導(dǎo)率顯著降低。各相關(guān)因素的偏相關(guān)分析結(jié)果表明,與電導(dǎo)率相比,銨態(tài)氮濃度與氨揮發(fā)速率的關(guān)系更為密切,沸石添加劑減少氨揮發(fā)的效果可能主要通過保持堆體中較低的銨態(tài)氮水平來實現(xiàn)。堆肥溫度、電導(dǎo)率等指標的分析結(jié)果表明,沸石添加劑一定程度上促進了高溫發(fā)酵過程的進行,在通過減少氨揮發(fā)降低對周圍環(huán)境污染的同時,有利于提高畜禽糞便堆肥品