沸石作为添加剂对高温堆肥氨挥发的影响

沸石作为添加剂对高温堆肥氨挥发的影响

0总结通常，鸡粪肥的高氮损失严重。1材料和方法1.1鸡粪和秸秆粉碎试验设在北京市延庆县绿富隆有机农业示范园,鸡粪和秸秆均来自农场附近农村,秸秆粉碎成长度小于5cm的小段,沸石取自河北赤诚。堆肥原料的基本性状见表1。1.2沸石添加剂的用量试验设普通堆肥为对照,普通堆肥中添加沸石作为减少氨挥发的处理,堆肥材料为鲜质量比2.5∶1的鸡粪与玉米秸秆,沸石添加剂的用量为混合物料鲜质量的10%,调节混合物料的含水率到60%,每个处理均设3次重复,肥堆体积为1m1.3ph值及电导率的测定分别在堆肥后第0、3、7、14、21、35、49天进行取样,堆肥样品按固液比1∶10(w/v,以干质量计),用去离子水在150r/min下振荡浸提30min,测定悬浮液的pH值及电导率。称取10.0g鲜样,加入100.0mL2.0mol/L的KCl,振荡30min,然后在4℃下,以5000r/min离心,取上清液测定NH2结果与分析2.1不同堆肥氨挥发率图1是堆肥期间不同处理氨挥发速率瞬时监测结果,从图中可以看出,堆肥前20d氨挥发速率较大,其中第9天由于堆体好氧发酵反应减缓,氨挥发速率有所下降,第11天进行翻堆后,氨挥发速率又重新加快。随着堆肥由高温发酵阶段过度到后腐熟阶段,氨挥发速率逐渐呈降低趋势,直至趋向于零。添加沸石在堆肥前期(14d)对抑制堆体氨挥发效果明显,堆肥过程中氨挥发速率显著低于对照。随着堆肥的进一步腐熟,两个处理氨挥发速率均呈降低趋势,且逐渐趋于相同。以未添加沸石的堆肥处理为参照,依据测得的氨挥发速率计算堆肥46d内累积氨挥发相对百分比如图2所示。由图中可以看出,堆肥期间沸石添加剂对减少氨挥发累积量效果明显,堆肥至第12天,添加沸石处理氨挥发累积相对减少44.2%,至第46天,添加沸石处理相对于对照处理氨挥发累积减少26.9%。2.2有关高聚石剂对浙江氨酸分解的影响2.2.1温度堆肥的温度、pH值、调理剂的吸附性能以及微生物种类等,都会影响堆肥过程中氮素的转化和迁移2.2.2铵氮堆肥中的铵态氮(NH2.2.3ph值已有大量研究证明,氨挥发主要在pH值较高的状态下进行2.2.4电导率堆肥中电导率的变化在一定程度上反映了堆肥中NH2.2.5堆肥铵态氮浓度和ph值的相关性在多变量的情况下,往往因为第3个或更多变量的作用,使2个变量间的简单相关系数不能真正反映它们之间的相关程度。偏相关分析可以在研究2个变量之间的相关关系时,控制可能对其产生影响的变量,从而更准确地反映2个变量间的相关程度由表2中可以看出,在本试验中,氨挥发速率与堆肥铵态氮浓度和pH值关系较密切,且与铵态氮浓度相关性更显著,不相关的概率为9.0%,与pH值不相关的概率为15.0%,氨挥发速率与堆体温度和电导率相关性不大,此结果表明沸石添加剂虽显著影响了堆肥电导率,但电导率变化并不是引起发酵过程氨挥发减少的主要原因。从本试验结果来看,各因素与氨挥发速率的偏相关性均未达到P<0.05的显著水平,这说明高温堆肥氨挥发的主要影响因素之间可能存在非常复杂的相互关系,并还可能受到堆体物料结构、微生物环境等其他因素的影响,有待下一步更深入的研究。2.3化学添加剂的微生物应用目前国内外常用于减少堆肥氨挥发的添加剂中,化学添加剂占主导地位,其优点是添加用量少、保氮除臭效果快等,但其缺点也不容忽视,如成本较高、副作用较大、易引入其他金属元素及有害物质等,若不进行合理筛选并控制用量则不仅导致堆肥成本升高,还易对农田土壤环境造成不良影响。除了化学添加剂外,近些年受到较多关注的还有添加外源微生物等生物学方法,其突出优点是添加的微生物培养物可在一定条件下参与和促进有机物料堆肥发酵过程,但该方法需要专门培养微生物,添加过程中又还需控制适当的温度、碳氮比等外界条件,稳定性较差,操作程序也比较复杂,其应用存在较大的局限性,目前也尚未形成效果优良、成本低廉和适于推广的产品。而在以吸附性能为主的添加剂中,沸石优点突出,其是一种碱金属和碱土金属的架状硅铝酸盐矿物,吸附性能比一般的有机物料更稳定。此外,天然沸石作为保肥剂和土壤改良物料在农业上已得到大量应用,其成本较低,来源广泛,使用过程中无需严格控制用量,作为添加剂应用于畜禽粪便高温堆肥,一方面可减少堆肥过程氨挥发损失,另一方面因其本身物质组分在堆肥中不会发生变化,随堆肥成品施入土壤后,又可起到改良土壤的积极作用,取得双重效果,应用价值可观。3沸石添加剂对畜禽粪堆肥氨挥发的影响1)畜禽粪便高温好氧堆肥过程中,伴随有机物料快速分解产生大量的氨挥发损失。本研究结果表明,在野外试验条件下,一定比例的沸石添加剂可减少鸡粪高温堆肥氨挥发损失达26.9%,特别是在堆肥高温期降低氨挥发速率效果明显,起到良好的除臭保氮效果。2)从相关影响因素的分析结果来看,在本试验的添加比例条件下,沸石添加剂对畜禽粪便高温堆肥氨挥发影响因素中的温度、pH值均无显著影响,但使堆体铵态氮浓度和电导率显著降低。各相关因素的偏相关分析结果表明,与电导率相比,铵态氮浓度与氨挥发速率的关系更为密切,沸石添加剂减少氨挥发的效果可能主要通过保持堆体中较低的铵态氮水平来实现。堆肥温度、电导率等指标的分析结果表明,沸石添加剂一定程度上促进了高温发酵过程的进行,在通过减少氨挥发降低对周围环境污染的同时,有利于提高畜禽粪便堆肥品