魯耀雄，崔新衛(wèi)，龍世平，范海珊，彭福元

（湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物資源利用研究所，湖南 長(zhǎng)沙 410125）

有機(jī)物料不同配比堆肥過(guò)程的差異分析

魯耀雄，崔新衛(wèi)，龍世平，范海珊，彭福元*

（湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物資源利用研究所，湖南 長(zhǎng)沙 410125）

為了促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物資源的循環(huán)利用，以牛糞、豬糞和雞糞等為堆肥的主要原料，在協(xié)調(diào)所有處理的碳氮比相同和添加EM菌液的條件下進(jìn)行堆肥試驗(yàn)，分析有機(jī)物料的不同配比在堆肥過(guò)程中的溫度、pH、EC、全氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和發(fā)芽指數(shù)的變化趨勢(shì)，比較不同處理堆肥前后養(yǎng)分含量的差異。結(jié)果表明，牛糞—雞糞—谷殼處理的升溫最快，高溫階段溫度基本上維持在70 ℃上下，堆肥前后氮素?fù)p失率最大為22.8%，而豬糞—食用菌渣—雞糞處理的高溫階段溫度低于65 ℃，氮素?fù)p失率最小為3.47%，發(fā)芽指數(shù)在堆肥進(jìn)行20 d就達(dá)到了52%，堆肥腐熟快于其他處理，但是在堆肥32 d后，所有處理的pH在7.7-8.5之間，滿足堆肥腐熟后呈弱堿性的要求，發(fā)芽指數(shù)在80%左右，基本上達(dá)到了有機(jī)肥完全腐熟的標(biāo)準(zhǔn)。研究表明堆肥32 d后可以完全腐熟；但合理的配比，同時(shí)調(diào)節(jié)其通風(fēng)性，控制堆體溫度在45-65 ℃之間，可減少氮素?fù)p失，提高有機(jī)物料堆肥的效果。

農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物；菌劑；堆肥；腐熟進(jìn)程；氮的變化；循環(huán)利用

魯耀雄， 崔新衛(wèi)， 龍世平， 范海珊， 彭福元. 有機(jī)物料不同配比堆肥過(guò)程的差異分析［J］. 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究， 2016， 37（3）: 587-593.

Lu Y X， Cui X W， Long S P， Fan H S， Peng F Y. Effect of organic materials with different proportions on composting process［J］. Research of Agricultural Modernization， 2016， 37（3）: 587-593.

堆肥化處理是循環(huán)農(nóng)業(yè)模式中產(chǎn)生的畜禽糞便無(wú)害化和資源化利用的一種較好途徑，傳統(tǒng)堆肥法往往存在原料配比不協(xié)調(diào)，處理工藝落后，不添加外源微生物菌劑，導(dǎo)致發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)、產(chǎn)生臭味且肥效低等問(wèn)題［2］。高溫好氧堆肥是目前最常用的一種農(nóng)業(yè)有機(jī)固體廢棄物處理方法［3-5］，將不同的農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物進(jìn)行合理搭配［6］，調(diào)節(jié)碳氮比，添加微生物菌劑［7-8］，以加快升溫速度、減少氮素?fù)p失和縮短堆肥時(shí)間［9］。盡管利用農(nóng)業(yè)有機(jī)固體廢棄物進(jìn)行高溫好氧堆肥已經(jīng)有了不少的研究［3-10］，但如何因地制宜地利用以養(yǎng)牛、豬和雞為循環(huán)農(nóng)業(yè)中心環(huán)節(jié)的牛糞、豬糞和雞糞為主要原料，結(jié)合其周邊種養(yǎng)業(yè)產(chǎn)生農(nóng)業(yè)有機(jī)固體廢棄物的實(shí)際狀況進(jìn)行混合高溫好氧堆肥生產(chǎn)有機(jī)肥，研究其堆肥進(jìn)程和腐熟情況的報(bào)道并不多見。

本試驗(yàn)通過(guò)利用牛糞、豬糞和雞糞為堆肥的主要原料，結(jié)合其周邊的菌渣、沼渣、稻草、谷殼等農(nóng)業(yè)有機(jī)固體廢棄物進(jìn)行合理配比，在碳氮比相同的條件下，添加微生物菌劑EM菌液，研究堆肥溫度、pH、EC、全氮、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮和發(fā)芽指數(shù)等堆肥進(jìn)程與腐熟情況的指標(biāo)參數(shù)，為充分利用當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)有機(jī)固體廢棄物、進(jìn)行科學(xué)合理配比堆肥、再就近回歸，為減少農(nóng)業(yè)面源污染、保持和提高土壤肥力、發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)處理與材料組成

試驗(yàn)于2012年5月18日至6月19日在長(zhǎng)沙浩博生物科技有限公司進(jìn)行，堆肥原料包括牛糞、豬糞、雞糞、沼渣、菌渣、稻草、谷殼等有機(jī)農(nóng)業(yè)廢棄物，均來(lái)源于寧鄉(xiāng)縣回龍鋪鎮(zhèn)周邊養(yǎng)殖戶及種植業(yè)。其中，含水量較大的原料經(jīng)過(guò)晾干后使用，雞糞、菌渣用篩分機(jī)進(jìn)行破碎，稻草用粉碎機(jī)粉碎。堆肥材料的主要性質(zhì)見表1。

表1 堆肥材料理化性狀Table 1 Physical and chemica1 properties of composting materials

微生物菌劑為鄭州百益寶生物技術(shù)有限公司的百益寶EM菌液，含有乳酸菌、酵母菌、芽孢桿菌、光合菌、放線菌等10屬80多種微生物，有效活菌總數(shù)≥1010cfu/ml。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，處理一（T1）：牛糞—雞糞—谷殼（60%牛糞+20%雞糞+20%谷殼，原料按干基重量配比，并保證混合樣碳氮比在30:1，下同）；處理二（T2）：豬糞—食用菌渣—雞糞（40%豬糞+40%食用菌渣+20%雞糞）；處理三（T3）：牛糞—食用菌渣（60%牛糞+40%食用菌渣）；處理四（T4）：牛糞—沼渣—雞糞—稻草（50%牛糞+20%沼渣+20%雞糞+10%稻草）；處理五（T5）：雞糞—食用菌渣—谷殼（30%雞糞+60%食用菌渣+10%谷殼）。每堆原料干重為1 000 kg，添加1 L百益寶EM菌液。先將1 L EM菌劑放入水桶，邊加水邊攪拌均勻，然后用瓢將水劑均勻加入到有機(jī)物料，控制物料含水量為60-65%（用手捏成團(tuán)并有水滴滲出但不滴下，松手掉下即散開為宜）。將每堆物料堆成1.2 m高的圓錐形堆體進(jìn)行發(fā)酵，采用鏟車和人工配合翻堆，分別在第8 d、16 d和24 d早上8:00左右進(jìn)行翻堆。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目和方法

取樣方法：每4 d取樣一次，在各處理的堆體上任意選取3點(diǎn)位置，取其體表面深30 cm處的樣品共計(jì)1 kg左右，混合均勻，然后將其平均分成兩份，一份鮮樣保存于冰箱，用于統(tǒng)一測(cè)定不同處理不同時(shí)期的pH、電導(dǎo)率；一份鮮樣經(jīng)風(fēng)干后，粉碎過(guò)篩，用于統(tǒng)一測(cè)定不同堆肥處理不同時(shí)期的銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、全氮、全磷、全鉀和種子發(fā)芽指數(shù)（GI）等指標(biāo)。

溫度測(cè)定：在每天上午9:00和下午15:00時(shí)，分別在堆體三個(gè)不同的部位用60 cm長(zhǎng)的溫度計(jì)插入堆體30 cm深處待溫度計(jì)讀數(shù)穩(wěn)定后計(jì)數(shù)，取同期三點(diǎn)不同部位溫度的平均值為該時(shí)間點(diǎn)的堆體溫度，然后計(jì)算各處理上午9:00和下午15:00堆體溫度的平均值為該處理當(dāng)天的堆體溫度。同時(shí)測(cè)定上午9:00和下午15:00的室內(nèi)溫度，并計(jì)其平均值為當(dāng)天的室內(nèi)溫度。

pH測(cè)定：取保存于冰箱中的新鮮堆肥樣品10 g（換算成干基）放入200 mL廣口塑料瓶中，按1∶10 （w/v）加入去離子水，25 ℃振蕩30 min，靜止1 h后，用pH計(jì)測(cè)定。

電導(dǎo)率測(cè)定：取保存于冰箱中的新鮮堆肥樣品10 g（換算成干基）放入200 mL廣口塑料瓶中，按1∶5（w/v）加入去離子水，25 ℃振蕩30 min，靜止1 h后，用便攜式電導(dǎo)率計(jì)測(cè)定。

銨態(tài)氮測(cè)定采用2 mol/L KCl浸提—蒸餾法，硝態(tài)氮測(cè)定采用紫外分光光度法測(cè)定，全氮測(cè)定采用采用H2SO4-H2O2消煮凱氏定氮法，全磷測(cè)定采用釩鉬黃比色法，全鉀測(cè)定采用火焰光度計(jì)法 。

1.4 種子發(fā)芽指數(shù)試驗(yàn)

稱取不同堆肥處理不同時(shí)期的風(fēng)干樣品25 g，加入到裝有250 mL去離子水的三角瓶中，150 rpm振蕩30 min后，過(guò)濾。吸取濾液20 mL，加入放有2張濾紙的直徑為9 cm培養(yǎng)皿中，均勻放20粒顆粒飽滿的蘿卜種子，放入到25 ℃培養(yǎng)箱48 h后，測(cè)定種子發(fā)芽率和根長(zhǎng)［11］。對(duì)照為去離子水，每個(gè)處理重復(fù)3次。

1.5 計(jì)算與統(tǒng)計(jì)分析

發(fā)芽指數(shù)計(jì)算方法為：

式中：GI、GT、LT、GCK和LCK分別代表種子發(fā)芽指數(shù)（%）、處理發(fā)芽率（%）、處理根長(zhǎng)（cm）、對(duì)照發(fā)芽率（%）和對(duì)照根長(zhǎng)（cm）。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003和SAS 8.1軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用最小顯著差異法（1east signifcant difference，LSD）進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度變化

有機(jī)物料不同配比堆肥的發(fā)酵溫度隨翻堆呈現(xiàn)周期性變化（圖1），每個(gè)周期大致分為3個(gè)階段即升溫階段、高溫階段和降溫階段。有機(jī)物料不同配比混合堆肥開始時(shí)，溫度急劇上升，堆肥3 d后溫度就急劇上升至51-66 ℃，然后維持在55 ℃以上。第一次翻堆后，溫度又很快升高至平穩(wěn)。隨著翻堆次數(shù)的增加，溫度維持穩(wěn)定的時(shí)間越來(lái)越短，并隨后開始緩慢下降。

圖1 堆肥過(guò)程中溫度的變化Fig. 1 Change of temperature during composting

T1的物料升溫快，溫度高，高溫階段溫度維持在70 ℃上下，最高溫度達(dá)到73 ℃，明顯高于其他處理，但在后期降溫階段堆體溫度下降也快，特別是第三次翻堆后（即堆肥進(jìn)行28 d后），堆體溫度下降要比其他處理快得多。T2、T4和T5的堆體溫度同期相差不大。在堆肥8 d后，T3相比其他處理，溫度上升要慢和高溫階段溫度較低。

2.2 pH和電導(dǎo)率變化

有機(jī)物料不同配比堆肥過(guò)程中的pH變化（圖2）。T1的pH在整個(gè)堆肥期間變化一直不大，pH最高與最低時(shí)只相差0.3；T2和T5的pH先降低再升高最后維持穩(wěn)定，T5在堆肥進(jìn)行8 d達(dá)到最低，為6.3，T2在堆肥進(jìn)行12 d達(dá)到最低，為6.50；T3、T4的pH變化趨勢(shì)基本相同，即先略微升高后降低，再升高，最后維持相對(duì)穩(wěn)定，pH值均在堆肥12 d達(dá)到最低，分別為7.2和7.8。

圖2 堆肥過(guò)程中pH和電導(dǎo)率的變化Fig. 2 Change of pH and EC during composting

電導(dǎo)率（EC）是指堆料浸提液中的離子總濃度，即可溶性鹽總含量，包括各種有機(jī)酸鹽類和無(wú)機(jī)鹽，能夠反映出堆料對(duì)植物產(chǎn)生的毒害作用。魯如坤［12］認(rèn)為，當(dāng)堆肥EC值小于9.0 mS/cm，對(duì)種子發(fā)芽沒有抑制作用。有機(jī)物料不同配比堆肥過(guò)程中的EC變化都是隨堆肥時(shí)間的推移，先升高，再維持穩(wěn)定，然后緩慢升高。堆肥開始前，有機(jī)物料不同配比的EC，以T5最大，為4.26 mS/cm，其次是T1，T3最??；堆肥進(jìn)行4 d、8 d時(shí)，同期的EC都是以T1最大，分別為6.57 mS/cm和7.34 mS/cm，同期最小的都是T3；堆肥進(jìn)行12 d后，同期的EC都是以T5最大，同期最小的都是T3。

2.3 氮素變化

有機(jī)物料不同配比堆肥的全氮含量都呈現(xiàn)初期先升高，再緩慢下降，隨后又緩慢上升的趨勢(shì)（圖3）。T2和T5的全氮含量高于同期的T1、T3和T4，在堆肥8 d時(shí)，有機(jī)物料不同配比堆肥的全氮含量基本達(dá)到最高，其中T5的含量最高，達(dá)到11 g/kg；T1、T2、T3和T5的全氮含量在堆肥20 d時(shí)到達(dá)最低，而T4的全氮含量在堆肥24 d時(shí)到達(dá)最低；堆肥結(jié)束后，T2的全氮含量最高，為9.2 g/kg，其次是T5，為9.0 g/kg，最低是T1，為7.1 g/kg。

有機(jī)物料不同配比堆肥的銨態(tài)氮含量與全氮含量的變化趨勢(shì)基本上是一致的，即經(jīng)過(guò)先迅速升高，再降低，最后緩慢上升至趨于平穩(wěn)。在堆肥初期（在堆肥8 d內(nèi)），T2、T4和T5的銨態(tài)氮含量要大于同期的T1和T3，T4和T5的銨態(tài)氮含量在堆肥8 d時(shí)達(dá)到最高，分別為2.4 g/kg、1.8 g/kg，而T1、T2 和T3的銨態(tài)氮含量在堆肥12 d時(shí)才升到最高，分別為2.1 g/kg、1.9 g/kg和1.1 g/kg；在堆肥16 d時(shí)，所有處理的銨態(tài)氮含量迅速降到堆肥過(guò)程中的低谷，其中T3最小，為0.27 g/kg，其次是T2，為0.46 g/kg。

有機(jī)物料不同配比堆肥的硝態(tài)氮含量呈現(xiàn)緩慢上升的趨勢(shì)。在整個(gè)堆肥過(guò)程中，T5的硝態(tài)氮含量都高于同期的其他處理；在堆肥12 d后，T1、T2處理堆肥的硝態(tài)氮含量高于同期的T3、T4；堆肥32 d時(shí)，T5處理的硝態(tài)氮含量最高，為6.1 g/kg，其次為T2處理，為5.4 g/kg。

圖3 堆肥過(guò)程堆體氮含量的變化Fig. 3 Change of N contents during composting

2.4 發(fā)芽指數(shù)變化

種子發(fā)芽指數(shù)（GI）是檢驗(yàn)堆肥腐熟度的一種非常直接和有效的方法［13］。未腐熟的堆肥含有植物毒性物質(zhì)，對(duì)植物的生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用，因此可用種子發(fā)芽指數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)堆肥腐熟度。當(dāng)GI＞50%時(shí)，表明這種堆肥已達(dá)到可接受的腐熟度，可認(rèn)為堆肥基本無(wú)毒性；若GI＞80%則表明堆肥已達(dá)到完全腐熟［14］，對(duì)植物完全沒有毒性。

有機(jī)物料不同配比堆肥的種子發(fā)芽指數(shù)均是隨堆肥的進(jìn)行逐漸升高（圖4）。在堆肥初期（在堆肥8 d前），不同處理的種子發(fā)芽指數(shù)變化不大，在堆肥進(jìn)行8-28 d，T2和T3的發(fā)芽指數(shù)都高于同期的T1、T4和T5；在堆肥進(jìn)行20 d后，T2的發(fā)芽指數(shù)大于50%，而T1、T3、T4和T5發(fā)芽指數(shù)在堆肥進(jìn)行24 d后才大于50%；堆肥32 d后，T2的發(fā)芽指數(shù)最大，為86%，其次是T3，為80%。

圖4 堆肥過(guò)程中種子發(fā)芽指數(shù)的變化Fig. 4 Change of germination index during composting

2.5 堆肥前后NPK養(yǎng)分變化

堆肥結(jié)束后的氮素含量相比堆肥前都有所減少，其中T1的氮素?fù)p失率最大，為22.8%，其次是T5，為10.56%，而損失率最小是T2，為3.47%（表2）；堆肥結(jié)束后的P2O5和K2O含量相比堆肥前都有所增加，其中T4的P2O5含量增長(zhǎng)率最大，為46.32%，其次是T2，為42.15%，增加率最小是T5，為30.29%；K2O含量的增加率以T2最大，為30.2%，其次是T1，為26.61%，增加率最小是T5，為19.69%。

表2 堆肥前后NPK養(yǎng)分變化Table 2 Changes of nitrogen， phosphorus and potassium contents before and after composting

3 討論

農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物的處理和有效利用是當(dāng)前環(huán)保研究的熱點(diǎn)之一，面對(duì)畜禽養(yǎng)殖的大規(guī)模發(fā)展和農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物的日益增多，無(wú)論從環(huán)境的角度、處理效益的角度、還是從廢棄物循環(huán)利用的角度，都需要對(duì)廢棄物進(jìn)行快速處置，堆肥化處理是農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物的首選處理方式，快速腐熟是其關(guān)鍵技術(shù)之一。好氧堆肥是在有氧條件下，主要是利用好氧微生物對(duì)畜禽糞便進(jìn)行吸收、氧化、分解，是目前國(guó)內(nèi)外常用和比較經(jīng)濟(jì)的行之有效的成熟的處理農(nóng)業(yè)廢棄物畜禽糞便的方法［5］。

溫度變化、pH、發(fā)芽指數(shù)是評(píng)價(jià)堆肥是否腐熟的重要指標(biāo)。根據(jù)我國(guó)的相關(guān)規(guī)定，一般認(rèn)為堆體溫度在50 ℃以上并維持5-10 d，即達(dá)到我國(guó)的糞便無(wú)害化衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)［15］，本試驗(yàn)的5個(gè)處理的溫度維持在50 ℃以上超過(guò)6 d，符合畜禽糞便無(wú)害化衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，堆肥32 d后，各處理都符合李艷霞等［16］提出的堆肥腐熟pH值呈弱堿性，各個(gè)處理的發(fā)芽指數(shù)達(dá)到80%堆肥已達(dá)到完全腐熟，說(shuō)明以養(yǎng)牛、豬和雞為循環(huán)農(nóng)業(yè)中心環(huán)節(jié)的牛糞、豬糞和雞糞為主要原料進(jìn)行堆肥32 d就能夠完全腐熟。

堆肥化過(guò)程中氮素形態(tài)的變化及其含量直接關(guān)系到堆肥產(chǎn)品的農(nóng)業(yè)利用價(jià)值［17］，是微生物活性、堆體溫度、通風(fēng)狀況等聯(lián)合作用的結(jié)果。堆肥初期，溫度開始升高，銨態(tài)氮基本上不發(fā)生揮發(fā)損失，一些具有固氮作用的微生物活性增強(qiáng)，能固定空氣中的氮，并隨著微生物消耗碳水化合物及物料干重的下降，總氮含量相對(duì)升高，此時(shí)有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成銨態(tài)氮，導(dǎo)致銨態(tài)氮含量相對(duì)升高，然后，隨著銨態(tài)氮的揮發(fā)和硝態(tài)氮的反硝化造成的氣態(tài)氮素?fù)p失［18］，又導(dǎo)致總氮含量相對(duì)降低，同時(shí)，銨態(tài)氮經(jīng)過(guò)硝化作用轉(zhuǎn)化成硝態(tài)氮［18-19］，導(dǎo)致銨態(tài)氮含量相對(duì)降低，最后，氮揮發(fā)損失減弱，銨態(tài)氮含量趨于穩(wěn)定，以及有機(jī)物進(jìn)一步降解，全氮含量又相對(duì)增加，故各處理的全氮和銨態(tài)氮含量隨著堆肥的進(jìn)程表現(xiàn)為先升高后降低，再緩慢升高。高溫環(huán)境強(qiáng)烈抑制了硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)活動(dòng)，硝態(tài)氮含量稍微低些，之后，隨著溫度的下降，硝化細(xì)菌快速繁殖生長(zhǎng)，有機(jī)氮經(jīng)過(guò)微生物的礦化作用和硝化作用，產(chǎn)生硝態(tài)氮并不斷積累，而且在有氧條件下反硝化造成的氣態(tài)氮素?fù)p失相對(duì)較小，因此，各處理的硝態(tài)氮含量在堆肥前中期逐漸緩慢上升，而堆肥后期都呈現(xiàn)快速上升。T3和T4處理的pH變化幅度相比其他處理大些，主要由于微生物在堆肥處理大量繁殖，溫度升高，有機(jī)物分解產(chǎn)生有機(jī)酸積累，pH降低，有機(jī)氮在微生物作用下發(fā)生強(qiáng)烈礦化，產(chǎn)生大量的銨態(tài)氮，導(dǎo)致堆肥的銨態(tài)氮含量上升，隨后NH3、含氮?dú)怏w的揮發(fā)損失及硝化細(xì)菌活性的增強(qiáng)，銨態(tài)氮經(jīng) 過(guò)硝化作用轉(zhuǎn)化成硝態(tài)氮［20］，導(dǎo)致堆肥的銨態(tài)氮含量上升，同時(shí)釋放出的H+不斷增多［21］，導(dǎo)致T3、T4處理的pH繼續(xù)降低，而pH降低影響微生物的活性，溫度下降，硝化細(xì)菌活性的減弱，銨態(tài)氮濃度又逐漸上升，堆肥進(jìn)入腐熟期，銨態(tài)氮濃度與pH值趨于穩(wěn)定。而T1、T2和T5處理可能由于氨化作用和硝化作用同時(shí)活躍，pH表現(xiàn)沒有那么明顯，其銨態(tài)氮含量相比T3和T4處理是先快速升高。

相比其他處理，T1處理升溫快，高溫階段的溫度超過(guò)了70 ℃，氮素?fù)p失率最大，堆肥腐熟后的全氮含量最低，GI相對(duì)最低，由于是按照有機(jī)物料的重量比添加谷殼調(diào)節(jié)T1處理的碳氮比時(shí)，谷殼本身比較輕，在一定的重量比下，其添加體積相對(duì)較大，增加了堆肥通氣性，在碳氮比相同的條件，其好氧微生物生長(zhǎng)快活性強(qiáng)，溫度升高快，造成氮的損失相比較大，一般認(rèn)為，堆肥化過(guò)程中，堆體溫度應(yīng)控制在45-65 ℃之間，若超過(guò)65 ℃，就會(huì)抑制微生物的生長(zhǎng)和活動(dòng)［22］，堆肥高溫階段溫度維持70 ℃以上時(shí)，嗜熱性微生物大多數(shù)已無(wú)法適應(yīng)，繼而大量進(jìn)入死亡或休眠，導(dǎo)致有機(jī)氮的礦化和硝化細(xì)菌的硝化作用減弱，從而影響了T1處理的堆肥腐熟效果，導(dǎo)致GI相對(duì)最低。

4 結(jié)論

通過(guò)分析堆肥過(guò)程中的溫度、pH、EC、全氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和發(fā)芽指數(shù)等表征發(fā)酵腐熟的指標(biāo)表明，5個(gè)處理堆肥在32 d后基本上達(dá)到有機(jī)肥腐熟的標(biāo)準(zhǔn)，因此以養(yǎng)牛、豬和雞為循環(huán)農(nóng)業(yè)中心環(huán)節(jié)的牛糞、豬糞和雞糞為主要原料，結(jié)合其周邊種養(yǎng)業(yè)產(chǎn)生農(nóng)業(yè)有機(jī)固體廢棄物發(fā)展有機(jī)肥堆肥產(chǎn)業(yè)是可行的，但是在碳氮比相同的堆肥條件下，不同原料配比的堆肥處理氮素?fù)p失率不同，其中牛糞—雞糞—谷殼處理高溫階段堆體的溫度維持在70 ℃上下，氮素?fù)p失率大，導(dǎo)致堆肥結(jié)束后的氮素養(yǎng)分含量偏低，而豬糞—食用菌渣—雞糞處理高溫階段堆體的溫度維持在45-65 ℃，氮素?fù)p失率小，堆肥腐熟快，堆肥效率高，更適合在有機(jī)肥堆肥生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行推廣和應(yīng)用。

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（責(zé)任編輯：童成立）

Effect of organic materials with different proportions on composting process

LU Yao-xiong， CUI Xin-wei， LONG Shi-ping， FAN Hai-shan， PENG Fu-yuan
（Institute of Agricultural and Biological Resources Utilization， Hunan Academy of Agricultural Sciences， Changsha，Hunan 410125， China）

To promote the re-utilization of the local agricultural organic solid waste resources we used cow dung， pig manure and chicken manure as the main composting materials， and set up different treatments to carry out a compost experiment with the same ratio of carbon to nitrogen and the addition of the EM bacteria liquid agent. We analyzed the temporal dynamics of temperature， pH， EC， total nitrogen， ammonium nitrogen， nitrate nitrogen and germination index during the composting process， and compared the nutrient contents of the treatments before and after composting. The results showed that the cow-chicken-rice husk treatment warmed the fastest with the composting temperature maintained at approximately 70 ℃ in the high-temperature phase， up to 22.8% of nitrogen lost after composting. The pig-mushroom residue-chicken treatment held composting temperature below 65 ℃in the high-temperature phase， lost 3.47% of nitrogen， and resulted in a germination index of 52% on 20 d during composting. This treatment had its composting maturity faster than other treatments. With the different proportions of organic materials composted after 32 d， all treatments had their pH being in the range of 7.7 to 8.5 and met the basic requirements of organic fertilizer standards，of which pH is in the weak-alkaline category and the germination index is approximately 80%. Our fndings showed that the agricultural organic solid wastes can be completely decomposed via composting after 32 d. While we need to coordinate the ratio of carbon to nitrogen in the different organic materials to ensure a reasonable threshold for adjusting ventilation， controlling composting temperature of pile bodies at 45-65 ℃. Such a desirable composting procedure can reduce nitrogen loss and improve composting maturity.

agricultural organic waste； microbial agent； composting； maturity； changes of nitrogen； re-utilization

隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)集約化、規(guī)?；?、工廠化的快速發(fā)展，畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞便的產(chǎn)生量也急劇增加，由于規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)畜禽糞便過(guò)于集中，同時(shí)受運(yùn)輸和無(wú)法就地消納等原因的影響，未經(jīng)處理就隨意堆放，已經(jīng)成為我國(guó)最重要的農(nóng)業(yè)面源污染源之一［1］，不符合我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求。發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要途徑，對(duì)建設(shè)社會(huì)化主義新農(nóng)村，促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)具有重要作用。

National Science and Technology Support Program of China （2012BAD14B17）.

PENG Fu-yuan， E-mail: pengfuyuan888@163.com.

25 June， 2015；Accepted 8 December， 2015

S141.4

A

1000-0275（2016）03-0587-07

10.13872/j.1000-0275.2016.0002

國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2012BAD14B17）。

魯耀雄（1981-），男，湖南永州人，助研，主要從事農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用研究，E-mail: luyaoxiong09@163.com；通訊作者：彭福元（1965-），男， 研究員， 主要從事農(nóng)業(yè)廢棄資源化利用研究，E-mail: pengfuyuan888@163.com。

2015-06-25，接受日期：2015-12-08