磁化水复合保氮剂对堆肥过程中氮素损失和微生物群落的影响 - 段曼莉; 徐洪波; 覃振伦; 吴双; 陈浩楠; 王全九; 周蓓蓓 (农业工程学报, 2024)
X712%S21; 为了研究不同保氮剂对快速堆肥过程中氮素损失及微生物群落的影响,该研究以牛粪和秸秆为原料,进行了 25 d的好氧堆肥试验.试验中设置了磁化水(T1)、磁化水复合生物炭(T2)、磁化水复合硫酸亚铁(T3)、磁化水复合巨大芽孢杆菌(T4),不添加磁化水和保氮剂作为对照组(CK).试验结果表明:与对照组相比,T1、T2、T3、T4均延长了堆肥的高温期,分别延长了 4、5、2、4 d.T1、T2、T4的最高温较CK分别提高了 3.5、8、0.5 ℃.从温度上来看,T1未进行二次腐熟,缩短了堆肥周期;各处理组的总氮含量较堆肥初始时提高了 14.04％、18.89％、37.56％、36.27％、28.47％,总氨气排放量分别为 8.12、4.37、6.60、7.32、3.95 g/d.与对照组相比,T1、T2、T3、T4均提高了堆肥的总氮含量,降低了总氨气排放量.T2总氮含量高于其他处理,T1总氨气排放量低于其他处理;与CK相比,T2促进了氮循环基因gdhA的绝对丰度,抑制了拟杆菌门的相对丰度,促进了氮素循环、堆肥进程.与CK相比T3促进了固氮基因nifH、氮循环基因gdhA的绝对丰度,促进了变形菌门的相对丰度,有利于氮素的循环;此外,结构方程显示,T2与NH3排放量呈显著负效应,NH3排放量与总氮损失TNloss呈显著正效应,解释了生物炭通过吸附NH3,减少氮素损失.T3与pH值呈显著负效应,pH值与NH3排放量呈显著正效应,NH3排放量与TNloss呈显著正效应,FeSO4的加入降低了堆体的pH值,减少氨气的排放,进而减少氮素损失;综合堆肥过程中的温度、总氮含量、总氨气排放量、氮功能基因的绝对丰度、微生物的相对丰度以及结构方程模型分析,磁化水复合生物炭在快速堆肥过程中表现出最佳的保氮效果和理想的腐熟程度.