新型酸化方式对农业废弃物堆肥氮转化的影响

• Published in: 中国生态农业学报（中英文） Vol. 31; no. 5; pp. 796 - 806
• Main Authors: 张陆, 王宏戈, 王惟帅, 王选, 郭伟婷, 刘双, 王红, 马林
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国科学院雄安创新研究院 雄安 071700%石家庄市畜牧技术推广站 石家庄 050030%河北省畜牧总站 石家庄 050030 01.05.2023; 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心/河北省土壤生态学重点实验室/中国科学院农业水资源重点实验室石家庄 050022; 中国科学院大学 北京 100049%中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心/河北省土壤生态学重点实验室/中国科学院农业水资源重点实验室石家庄 050022%中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心/河北省土壤生态学重点实验室/中国科学院农业水资源重点实验室石家庄 050022
• Subjects: 氮素转化; 农业废弃物; 氮素损失; 堆肥; 酸化
• ISSN: 2096-6237
• DOI: 10.12357/cjea.20220746

X712; 酸化是减少堆肥过程中氮素损失的有效手段,而传统无机酸酸化具有成本高、二次污染严重等缺点,探究新型酸化工艺对减少堆肥过程中的养分流失和环境污染具有重要意义.本研究以食品残渣(果渣、豆渣)为基质,通过乳酸菌厌氧发酵制备了 一种富含乳酸(70mmol·L-1)和乳酸菌(×106 cfu·mL-1)的酸性调理剂,用于农业废弃物(猪粪、小麦秸秆)酸化堆肥试验,设置两种新型酸化方式处理:添加30％酸性调理剂处理(MA)和添加3％酸性调理剂的厌氧自酸化处理(LA),同时以不加酸处理(CK)、添加硫酸处理(SA)作为对照.通过分析堆肥过程中理化性质和氮素形态等变化发现,3种酸化方式的堆肥产品均达到腐熟标准(发芽指数＞80),其中MA处理的腐熟程度最优(发芽指数=117.8％);MA、SA和LA处理的总氮损失较CK分别显著降低14.0％、25.6％和22.2％(P＜0.05),其中NH3挥发量较CK分别显著减少26.0％、36.5％和54.9％(P＜0.05);酸化处理提高了 NH4+含量,促进了硝化过程,又间接增强了反硝化过程,MA和LA处理显著减少23.1％和69.4％的N2O排放(P＜0.05),而SA处理抑制了 N2O的还原,增加18.3％的N2O排放;同时MA、SA和LA处理总环境代价相较于CK分别显著降低34.5％、11.0％和55.9％(P＜0.05),且MA和LA每减少1 kg活性氮排放分别需要18.4元和0.9元,远低于SA处理(91.3元).综上所述,MA、LA处理可作为降低堆肥过程中氮损失的可行方法,本研究为堆肥酸化保氮技术提供了理论依据.