微生物发酵菌剂对猪粪堆肥腐熟的影响(2)

5期 刘益仁等:微生物发酵菌剂对猪粪堆肥腐熟的影响37计插入料堆深度约为堆高的1/3。每3d翻堆1次。每天上午10:00和下午4:00分别记录料堆温度和环境温、湿度,同时记载料堆臭味、颜色、质地等物理性状的变化。

表1 堆肥原料的部分理化性质

Table1 Thesomephysicochemicalpropertiesoftherawmaterialsusedforsyntheticmanure

原料

猪粪

稻草

风化煤pH7.886.526.34水分含量(%)72.311.716.0总碳含量(%)37.843.638.5总氮含量(%)2.700.980.48C/N14.0 144.5 180.2 1

1.3 采样及分析 堆肥当天采样一次,以后每5d采样一次,在堆肥的四周及中部五点分别采样混合成一个样,分析碳氮比(C/N)、氨态氮(NH4-N)、水溶性碳(WSC)和种子发芽指数(GI)。碳氮比(C/N)测定采用分别测定全碳和全氮的方法,氨态氮(NH4-N)测定采用碱解扩散法,水溶性碳(WSC)采用重铬酸钾容量法-外加热法测定。

种子发芽指数的测定:堆肥样品按固液比1 5加入去离子水浸提,吸取5mL滤液于事先垫有滤纸的培养皿内,均匀放入10粒 鲁白六号 大白菜种子,盖上皿盖,在25 黑暗培养箱中培养48h后测定发芽率和根长。每个样品3次重复,同时以去离子水做空白试验。按下式计算种子发芽指数:

种子发芽指数(GI)=(处理发芽率 处理根长)/(空白发芽率 空白根长) 100%[2]+[1]+

2 结果与分析

2.1 堆体物理性状的变化 堆肥第1d,两处理堆体均为黄褐色,粪团较多,粪草明显分离,颜色对比明显,堆体臭味较浓。第10d,添加发酵菌剂处理比对照颜色略微加深,粪团数量减少,臭味比对照更浓,与堆肥初期相比,二者臭味均明显增加,这主要是由于堆体发酵分解有机态氮产生游离态氨挥发出来引起的。第20d,与对照相比,添加发酵菌剂处理的臭味明显减少,粪团数量明显减少,颜色明显加深,呈黑褐色。第25d,添加发酵菌剂处理只能看到少量微小团块,基本闻不到臭味,堆体质地较对照疏松、均匀。

2.2 堆肥温度的变化 如图1所示,堆肥过程中两处理堆肥温度变化趋势一致,均为先升后降。但是,添加发酵菌剂处理堆体温度上升速度更快,在堆肥的第6d即达到50 ,50 以上持续时间为7d,符合粪便无害化卫生标准(GB7959-87)要求。对照处理在第12d达到50 ,较菌剂处理推迟6d,50 以上持续时间为3.5d,未达到粪便无害化卫生标准要求。说明接种微生物发酵菌剂可以加速堆肥升温,促使堆肥提前达到高温期,延长高温持续时间,有利于堆肥的

腐熟及无害化。

图1 堆肥过程温度的变化

Figure1 Changeoftemperatureduringcomposting图2堆肥过程C/N的变化Figure2 ChangeofC/Nduringcomposting

2.3 碳氮比的变化 如图2所示,从总体趋势来看,随着时间的推移,堆肥的碳氮比均呈下降趋势。结果表明,全碳与全氮含量均呈下降趋势,但全碳含量下降幅度较全氮大,这是由于微生物活动消耗了堆体内大量的有机碳源并转化为CO2损失掉了。随着堆肥时间的延长,二者的碳氮比逐步表现出差异,菌剂处理的碳氮比明显比对照低,添加发酵菌剂堆肥第20d的C/N为19.7 1,根据杨毓峰、吴银宝等的研究[3,4],当固相碳氮比低于20时可认为堆肥已经腐熟,

+因此可认为添加发酵菌剂处理堆肥在第20d已经达到腐熟要求,而对照第25d的C/N为22.8 1,仍未达到腐熟要求。2.4 氨态氮含量的变化 如图3所示,堆肥的氨态氮含量变化趋势为先升后降,NH4-N含量前期上升是由于微生

物活动对有机物降解产生大量游离态的NH3,后期下降是由于硝化作用增强及NH3的挥发损失双重作用的结果。添加菌剂处理堆肥的NH4-N含量上升及下降均比对照速度快、幅度大,说明添加菌剂处理微生物活动比对照旺盛。到第25d,菌剂处理的氨态氮含量为72.6mg/kg,堆肥基本腐熟;对照的氨态氮含量变化较平缓,至第25d仍高达4mkg,+