糞便對(duì)食用菌渣堆肥中碳氮轉(zhuǎn)化的影響*

王定美 麥力文 楊 霞 林 蕊 陳新富 李勤奮#

(1.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境與植物保護(hù)研究所，海南 ?？?571101；2.海南省熱帶生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南 海口 571101；3.海南醫(yī)學(xué)院熱帶醫(yī)學(xué)與檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)院，海南 ?？?571199)

中國(guó)是世界食用菌生產(chǎn)與出口大國(guó)，2018年我國(guó)食用菌總產(chǎn)量已突破3 800萬(wàn)t，占世界總產(chǎn)量70%以上[1]。食用菌生產(chǎn)的同時(shí)也伴隨著大量食用菌渣(以下簡(jiǎn)稱菌渣)廢棄物的產(chǎn)生，菌渣資源化綜合利用已受到廣泛關(guān)注[2-4]。在眾多的資源化利用方式中，堆肥化處理被研究者普遍認(rèn)可[5-6]，該處理在使有機(jī)質(zhì)穩(wěn)定化的同時(shí)，可降低物料中重金屬、病原菌、鹽分等有害物質(zhì)的毒性。為提高菌渣堆肥效率，堆肥物料的合理混配不可或缺。

堆肥化本質(zhì)上是微生物驅(qū)動(dòng)下的碳氮物質(zhì)礦化分解和分解后產(chǎn)物的腐殖化過(guò)程[7]，碳和氮對(duì)微生物的生長(zhǎng)和繁殖十分必要，碳氮質(zhì)量比(C/N)是堆肥的關(guān)鍵因素[8]。為了使微生物生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)平衡，堆肥適宜C/N為20～35[9]。關(guān)于物料初始C/N的研究，主要集中在全碳(TC)和全氮(TN)上[10]，但這忽視了原料中非生物有效碳氮組分的影響，也導(dǎo)致了不同類別原料即便是同一C/N下，其堆肥進(jìn)程也差別較大[11],[12]233,[13]。因此，研究原料類別對(duì)堆肥進(jìn)程的影響，對(duì)于通過(guò)物料混配方法優(yōu)化堆肥化進(jìn)程有重要意義。

研究表明，優(yōu)化菌渣與糞便配比可提高堆肥效率[14-15]，此類研究的主要目的是研究菌渣與糞便的最優(yōu)質(zhì)量配比，并未能進(jìn)一步闡釋糞便種類對(duì)菌渣堆肥的影響。劉超等[16]比較了典型畜禽糞便與菌渣的堆肥效果，但該文忽視了堆肥化是微生物利用碳氮進(jìn)行代謝作用的本質(zhì)，難以明確這種差異是由糞便本身碳氮源有效性等性質(zhì)引起的還是初始C/N不同造成的。本研究按堆積過(guò)程中發(fā)熱量的不同，將糞便劃分為冷性糞肥、溫性糞肥、熱性糞肥，并進(jìn)一步選取相應(yīng)的3 種典型糞便(牛糞、豬糞、雞糞)，與菌渣在同一C/N下進(jìn)行共堆肥，以明確糞便性質(zhì)對(duì)堆肥中碳氮轉(zhuǎn)化的影響規(guī)律，為選擇高效的菌渣堆肥糞源調(diào)理劑提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

菌渣取自海南省定安縣某食用菌公司，該菌渣為秀珍菇栽培菌渣，制備原料為木屑、棉籽殼、麥麩。菌渣經(jīng)破袋打碎在陰涼通風(fēng)處攤開放置3 d，含水率降至約60%即為供試堆肥原料。糞便原料為新鮮的牛糞、豬糞和雞糞，采自定安縣龍湖鎮(zhèn)周邊畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)。供試堆肥原料的基本性質(zhì)見表1。

1.2 堆肥實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)設(shè)置3個(gè)處理：菌渣+雞糞(記為HM)、菌渣+牛糞(記為CM)、菌渣+豬糞(記為WM)，每個(gè)處理4個(gè)重復(fù)，并以純菌渣堆肥(記為CK)作為對(duì)照。在發(fā)酵前，參考李季等[17]推薦的堆肥初始條件，并結(jié)合堆肥原料的C/N及含水率等性質(zhì)(見表1)，將雞糞、豬糞、牛糞分別按一定比例與菌渣混合均勻，調(diào)節(jié)物料初始C/N=32.00，初始含水率為65.00%，使其處于堆肥適宜的初始條件，放入自制堆肥實(shí)驗(yàn)裝置中進(jìn)行堆肥化處理。該堆肥裝置采用1211型塑料桶，容積為240 L，四周和底部有保溫層，裝置底部設(shè)有空氣壓縮機(jī)帶動(dòng)的曝氣管，并連接一套曝氣系統(tǒng)。堆肥自第2天開始，每天上、下午在測(cè)定堆肥溫度后各曝氣1次，每次30 min。取樣時(shí)間為上午，每次翻料后取樣，取樣當(dāng)天上午不曝氣。

1.3 取樣與分析測(cè)定方法

堆肥時(shí)間控制為63 d，分別在堆肥的0、3、7、12、18、25、33、42、52、63 d 時(shí)取樣，取樣方法為多點(diǎn)取樣混合。每次取樣400 g，一部分鮮樣存于-20 ℃冰箱中待用，另一部分風(fēng)干后待測(cè)。主要測(cè)定指標(biāo)及方法：溫度，每天9：00、16:00用水銀溫度計(jì)各測(cè)定1次溫度，每個(gè)堆體測(cè)定4點(diǎn)取平均值，同時(shí)測(cè)定環(huán)境溫度；總有機(jī)碳(TOC)，采用重鉻酸鉀外加熱法測(cè)定；TN，采用H2SO4-H2O2消煮，凱氏定氮法測(cè)定；硝態(tài)氮、銨態(tài)氮測(cè)定參照《肥料 硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、酰胺態(tài)氮含量的測(cè)定》(NY/T 1116—2014)進(jìn)行；灰分測(cè)定參照《有機(jī)肥料粗灰分的測(cè)定》(NY/T 303—1995)進(jìn)行。腐殖質(zhì)、富里酸和胡敏酸含量以有機(jī)碳含量計(jì)，參照文獻(xiàn)[18]進(jìn)行測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)計(jì)算及處理

堆肥過(guò)程總積溫為實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，各處理每天16:00測(cè)定堆溫?cái)?shù)據(jù)平均值的加和。

氮損失率(Nloss，%)、氮固定率(Ns，%)的計(jì)算方法依次如式(1)[19]226、式(2)[20]所示。腐殖化率(HR，%)為腐殖質(zhì)占TOC的比例，腐殖化指數(shù)(HI，%)為胡敏酸占TOC的比例，胡富比(DP)為胡敏酸與富里酸的比值。

(1)

(2)

式中：A1、A2分別為初始、采樣時(shí)的灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；N1、N2分別為初始、采樣時(shí)的TN質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；NCK、NT分別為對(duì)照、處理的氮損失率，%。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度變化

堆體溫度變化是評(píng)價(jià)堆肥過(guò)程中微生物活動(dòng)強(qiáng)度的關(guān)鍵參數(shù)，能很好反映堆體的狀態(tài)。如圖1所示，無(wú)論是否添加糞便，堆肥開始后，微生物不斷分解有機(jī)質(zhì)釋放出熱量，4個(gè)處理溫度的變化呈升溫、高溫、降溫和穩(wěn)定4個(gè)階段。進(jìn)一步分析堆體溫度(見表2)，發(fā)現(xiàn)各處理均在堆肥的第1天迅速升至50 ℃以上，進(jìn)入高溫期，各處理最高溫度表現(xiàn)為WM(65.41 ℃)>HM(65.03 ℃)>CM(62.88 ℃)>CK(61.06 ℃)，添加雞糞、豬糞和牛糞的處理高于純菌渣處理，說(shuō)明在菌渣中添加糞便可顯著提高微生物的活性，堆體代謝強(qiáng)度顯著提高，添加雞糞和豬糞對(duì)促進(jìn)堆體升溫的效果最好，且兩者相差不大。其可能的原因是：雞糞和豬糞中易降解有機(jī)質(zhì)含量高，更有利于微生物利用，代謝強(qiáng)度高，進(jìn)而使堆體能達(dá)到的最高溫度更高[12]233,[21]。各處理堆體高溫期時(shí)間由長(zhǎng)至短依次為CM(39 d)、HM(27 d)、WM(19 d)、CK(16 d)，持續(xù)時(shí)間16～39 d，均達(dá)到了《糞便無(wú)害化衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 7959—2012)好氧堆肥的衛(wèi)生要求(堆溫≥50 ℃，至少持續(xù)10 d)，CM高溫期最長(zhǎng)，說(shuō)明牛糞中纖維等難降解有機(jī)質(zhì)含量較高，微生物難以快速降解，代謝強(qiáng)度低。從堆肥過(guò)程總積溫來(lái)看，HM(3 095.42 ℃)>CM(3 050.75 ℃)>WM(2 623.88 ℃)>CK(2 556.19 ℃)，說(shuō)明添加糞便提升了微生物代謝活性的持久性，雞糞、牛糞、豬糞提升效果依次降低。由上可知，雞糞對(duì)堆肥過(guò)程微生物代謝活性的提升效果最優(yōu)，雞糞和豬糞對(duì)微生物代謝活動(dòng)的強(qiáng)度提升效果相當(dāng)，牛糞對(duì)微生物代謝活動(dòng)的持久性提升效果明顯差于雞糞，可能由于雞糞與菌渣間的降解性能差異大于牛糞和菌渣間的差異，據(jù)文獻(xiàn)[13]研究指出，物料間降解性能差別越大越有利于堆肥進(jìn)程。本實(shí)驗(yàn)中，添加糞便后，堆體溫度更高，維持更久，是由于糞便作為氮源，可將菌渣C/N(C/N=43.28)調(diào)節(jié)為適宜的C/N(C/N=32.00)，更符合堆肥微生物對(duì)碳氮營(yíng)養(yǎng)的需求，進(jìn)而促進(jìn)堆肥進(jìn)程。各糞便處理在提升微生物代謝活性中表現(xiàn)出的差異性，是由于物料中有機(jī)質(zhì)的組成和降解特點(diǎn)造成的。

表1 原料的基本性質(zhì)

圖1 不同菌渣堆肥化處理中溫度的變化

2.2 堆肥過(guò)程有機(jī)質(zhì)與C/N的變化

有機(jī)質(zhì)是微生物生長(zhǎng)代謝的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)，直接影響堆肥進(jìn)程。有機(jī)質(zhì)含量過(guò)低，將影響堆肥發(fā)酵過(guò)程熱量的產(chǎn)生，有機(jī)質(zhì)含量過(guò)高又不利于供氧、產(chǎn)生厭氧情況。如圖2(a)所示，堆肥開始后，各處理堆肥有機(jī)質(zhì)含量呈總體下降趨勢(shì)，隨著堆肥的進(jìn)行，微生物不斷分解和利用碳，使得碳以二氧化碳和易揮發(fā)有機(jī)酸等形式釋放，有機(jī)質(zhì)消耗加快[22]，有機(jī)質(zhì)含量快速下降，至堆肥結(jié)束時(shí)，各處理有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85.4%(CK)、69.7%(CM)、72.0%(WM)、72.3%(HM)，與堆肥初始相比，分別下降了4.3%、17.8%、14.1%、20.8%。添加糞便后，微生物代謝增強(qiáng)，有機(jī)質(zhì)降解效率大于純菌渣堆肥；添加糞便的各處理有機(jī)質(zhì)含量趨于一致，有機(jī)質(zhì)降解效率按雞糞、牛糞、豬糞依次減小。這與不同處理下堆肥過(guò)程總積溫大小一致。

碳氮是微生物生長(zhǎng)代謝所必須的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，堆肥的C/N可直接影響到微生物的生長(zhǎng)繁殖，進(jìn)而影響到有機(jī)質(zhì)的降解速率。C/N作為衡量堆料腐熟程度的重要指標(biāo)，一般認(rèn)為C/N低于20表示堆肥達(dá)到腐熟[23]。如圖2(b)所示，隨著堆肥進(jìn)行，C/N不斷下降，堆肥結(jié)束時(shí)，分別為31.20(CK)、20.40(CM)、21.90(WM)、16.50(HM)，除CK外，C/N均降至接近20或小于20，說(shuō)明添加糞便后有利于有機(jī)質(zhì)的降解轉(zhuǎn)化，可促進(jìn)堆肥腐熟。相比初始，各處理C/N的下降比例分別是27.6%(CK)、37.2%(CM)、31.4%(WM)、48.8%(HM)，添加糞便的各處理C/N的降低程度不同，下降比例表現(xiàn)為雞糞>牛糞>豬糞。

2.3 氮轉(zhuǎn)化進(jìn)程

氮轉(zhuǎn)化直接影響堆肥效率，同時(shí)氮在堆肥中尤其是高溫期會(huì)以氨氣的形式逸散損失，不但散發(fā)臭氣，污染環(huán)境，而且會(huì)降低堆肥的農(nóng)用價(jià)值。氨化作用是堆肥前期和中期氮轉(zhuǎn)化和氮損失的重要途徑之一。堆肥過(guò)程中銨態(tài)氮的變化如圖3所示。堆肥開始后，由于有機(jī)氮的礦化及氨化作用，各處理銨態(tài)氮質(zhì)量濃度快速升高，峰值分別是CK 5.50 g/kg、CM 4.88 g/kg、WM 6.98 g/kg、HM 10.73 g/kg。由于曝氣翻堆使銨態(tài)氮流失、可降解的有機(jī)氮不斷減少和溫度下降使硝化細(xì)菌活動(dòng)增強(qiáng)，銨態(tài)氮在硝化細(xì)菌的作用下不斷轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，導(dǎo)致銨態(tài)氮含量下降，堆肥結(jié)束時(shí)，各處理銨態(tài)氮分別為CK 4.54 g/kg、CM 3.64 g/kg、WM 3.58g/kg、HM 3.21g/kg，與堆肥初始相比，CK上升了36.6%，CM、WM、HM 分別下降了14.9%、22.2%、37.3%，HM處理的銨態(tài)氮下降比例顯著高于CM、WM，CM、WM間差異不顯著。銨態(tài)氮作為反映堆肥效果和反應(yīng)進(jìn)程的重要指標(biāo)之一，銨態(tài)氮含量減少被認(rèn)為是堆肥腐熟的標(biāo)志，說(shuō)明添加糞便可降低銨態(tài)氮的積累，可促進(jìn)菌渣堆肥進(jìn)程，其促進(jìn)程度為雞糞>豬糞>牛糞。

表2 不同菌渣堆肥化處理溫度分析1)

圖2 不同菌渣堆肥化處理中有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與C/N的變化

圖3 不同菌渣堆肥化處理中銨態(tài)氮的變化

如圖4所示，堆肥前期由于堆體溫度較高，硝化細(xì)菌活性受抑制及微生物利用硝態(tài)氮合成細(xì)胞物質(zhì)，硝態(tài)氮含量緩慢上升；堆肥后期溫度下降，硝化細(xì)菌活性增加，硝態(tài)氮含量呈上升趨勢(shì)，但各處理差別較大：CK在第7天達(dá)到最大值4.62 g/kg后略有下降，CM在第25天達(dá)到最大值 4.15 g/kg后基本保持不變，WM則緩慢上升，HM從第42天起快速升高，結(jié)束時(shí)CK、CM、WM、HM的硝態(tài)氮分別為3.70、4.12、4.89、9.37 g/kg，相比初始增長(zhǎng)了13.5%、49.5%、88.3%、114.4%，但CM、HM、WM之間，CM與CK之間硝態(tài)氮增加率差異不顯著，HM與WM的硝態(tài)氮增加率顯著高于CK，說(shuō)明添加不同糞便、添加牛糞與否，硝態(tài)氮積累效果差異不顯著，添加雞糞、豬糞可顯著提高硝態(tài)氮積累，促進(jìn)硝化進(jìn)程。

圖4 不同菌渣堆肥化處理中硝態(tài)氮的變化

如圖5所示，隨著堆肥進(jìn)行，各處理初期TN先快速升高，后期除CM在第33天達(dá)到最大值2.05%后略有下降外，其余基本呈升高的變化規(guī)律，其中，HM的快速升高階段最長(zhǎng)(52 d)，其次為WM(42 d)、CK(25 d)。堆肥結(jié)束后，CK、CM、WM、HM的TN分別是1.59%、1.99%、1.90%、2.53%，添加糞便處理的TN均顯著高于純菌渣處理，并且HM顯著高于CM和WM，CM和WM差異不明顯。添加糞便可延長(zhǎng)TN含量提升時(shí)間，顯著提高TN含量，提升菌渣堆肥的品質(zhì)，其中添加雞糞的效果最好。相比初始，結(jié)束時(shí)HM、CK、CM、WM的TN分別增長(zhǎng)了54.5%、32.2%、30.5%、25.2%，說(shuō)明添加雞糞可顯著提高TN含量，添加牛糞、豬糞不能提高菌渣堆肥的TN含量。這與文獻(xiàn)[16]的研究結(jié)果一致。

圖5 不同菌渣堆肥化處理中TN的變化

根據(jù)有機(jī)物料堆制腐熟過(guò)程中灰分無(wú)損失的原理[19]226，計(jì)算氮損失率，結(jié)果見表3。CK、CM、HM、WM的氮損失率分別為13.2%、14.6%、0.6%、7.3%，CM、WM、HM的氮損失率依次顯著減小，但CM與CK差異不顯著。與CK相比，CM、HM、WM的氮固定率分別為-11.4%、95.7%、44.3%。這說(shuō)明添加豬糞、雞糞可顯著降低氮損失，提高氮固定率，其中添加雞糞效果最佳；添加牛糞不能降低氮損失，不能實(shí)現(xiàn)氮固定。因此，菌渣堆肥在選擇糞便時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇雞糞。

綜合2.2節(jié)、2.3節(jié)研究結(jié)果可以推斷出，添加糞便明顯改變了堆肥中含碳氮物質(zhì)的礦化降解進(jìn)程，各處理中，添加雞糞的處理有機(jī)質(zhì)降解效率最高，促進(jìn)前期氮的氨化與后期氮的硝化進(jìn)程、提高TN含量、降低氮損失、提高氮固定率效果均最佳，促進(jìn)含碳氮物質(zhì)礦化進(jìn)程效果最佳；添加豬糞的處理有機(jī)質(zhì)降解效率最低，含碳物質(zhì)礦化效率最低，硝化進(jìn)程與HM差異不顯著，其余效果僅次雞糞，含氮物質(zhì)礦化效率居中；添加牛糞的處理有機(jī)質(zhì)降解效率居中，抑制純菌渣的氨化進(jìn)程，且不能促進(jìn)硝化進(jìn)程、降低氮素?fù)p失和提升氮固定效果，含氮物質(zhì)礦化效率最低。

2.4 腐殖化進(jìn)程與腐殖質(zhì)品質(zhì)

腐殖質(zhì)是有機(jī)質(zhì)腐殖化進(jìn)程的最終產(chǎn)物，堆肥中腐殖質(zhì)的變化特征對(duì)判斷堆肥化腐熟程度及堆肥產(chǎn)品品質(zhì)等亦有著重要作用[24]。腐殖化率是評(píng)價(jià)堆肥腐殖化程度的重要指標(biāo)。由圖6可以看出，4個(gè)處理腐殖化率變化差異明顯：CK中腐殖化率隨堆肥進(jìn)行，先升后降，在第25天達(dá)到最小值后逐步上升趨于穩(wěn)定；WM先降后升，在第18天達(dá)到最大值后不斷下降。在整個(gè)堆肥過(guò)程中合成和分解同時(shí)進(jìn)行，腐殖化率后期的變化比前期更平穩(wěn)，說(shuō)明前期腐殖質(zhì)不穩(wěn)定，腐殖質(zhì)在合成和分解中不斷轉(zhuǎn)化，后期合成大于分解，腐殖質(zhì)逐漸積累使腐殖化率逐漸增大[25]。堆肥結(jié)束時(shí)，各處理的腐殖化率分別為CK 27.6%、CM 31.6%、WM 27.7%、HM 32.6%，分別是初始的1.23、1.35、0.94、1.32倍，純菌渣及添加牛糞、雞糞后，堆肥產(chǎn)物腐殖化程度提升，添加豬糞的處理腐殖化程度則下降，添加豬糞不能促進(jìn)菌渣堆肥腐殖化進(jìn)程。CK、CM、HM在堆肥前后的腐殖化率變化差異不顯著，但顯著高于WM，說(shuō)明在促進(jìn)菌渣堆肥腐殖化進(jìn)程效果方面，牛糞和雞糞相當(dāng)，優(yōu)于豬糞。

胡敏酸是腐殖質(zhì)中分子量較大、分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較高的組分，腐殖化指數(shù)是評(píng)價(jià)堆肥腐殖質(zhì)穩(wěn)定性及堆肥質(zhì)量的重要指標(biāo)。由圖7可以看出，隨著堆肥的進(jìn)行，HM的腐殖化指數(shù)穩(wěn)定保持在12%左右；CK、CM、WM的腐殖化指數(shù)呈上升趨勢(shì)，分別在第33、42、52天達(dá)到峰值15.89%、20.73%、19.28%后下降，最終，CK、CM、WM、HM的腐殖化指數(shù)分別為14.55%、20.56%、18.36%、11.90%，分別是初始的1.35、1.76、1.62、0.96倍，純菌渣及添加牛糞、豬糞后，堆肥產(chǎn)物腐殖質(zhì)穩(wěn)定化程度明顯提升，添加雞糞后腐殖質(zhì)穩(wěn)定化程度則有所下降，添加雞糞不能提升菌渣堆肥腐殖質(zhì)的穩(wěn)定化水平。CM、WM堆肥前后的腐殖化指數(shù)變化間差異不顯著，但顯著高于HM，說(shuō)明在促進(jìn)菌渣堆肥腐殖質(zhì)的穩(wěn)定化進(jìn)程效果方面，牛糞和豬糞相當(dāng)，并優(yōu)于雞糞。

表3 堆肥前后各形態(tài)氮的變化率及保氮效果

圖6 不同菌渣堆肥化處理中腐殖化率的變化

圖7 不同菌渣堆肥化處理中腐殖化指數(shù)的變化

富里酸與胡敏酸同為腐殖質(zhì)的重要組成成分，相比之下，富里酸分子量較小、結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，易被微生物降解。在堆肥腐殖化進(jìn)程中，富里酸與胡敏酸之間的轉(zhuǎn)化存在關(guān)聯(lián)性。胡富比可反映堆肥過(guò)程中胡敏酸、富里酸相互消長(zhǎng)和轉(zhuǎn)化的過(guò)程，從聚合度反映腐殖質(zhì)的品質(zhì)[26]。由圖8可以看出，隨著堆肥的進(jìn)行，CK的胡富比呈先降后升再降的波動(dòng)變化，添加不同類型糞便后，胡富比呈現(xiàn)出不同的變化規(guī)律。堆肥結(jié)束時(shí)，CK、CM、WM、HM的胡富比分別為1.13、1.87、1.96、0.61，是初始值的1.23、1.86、3.16、0.59倍(見表4)，純菌渣及添加牛糞、豬糞后，胡敏酸向富里酸轉(zhuǎn)化，腐殖質(zhì)聚合度提高，明顯提升腐殖質(zhì)品質(zhì)，并以豬糞提升效果最好；添加雞糞的腐殖質(zhì)聚合程度則明顯下降，不能提升腐殖質(zhì)的品質(zhì)。豬糞、牛糞、雞糞對(duì)促進(jìn)菌渣堆肥腐殖質(zhì)聚合進(jìn)程的效果依次減弱。

圖8 不同菌渣堆肥化處理中胡富比的變化

表4 堆肥后各腐殖化進(jìn)程指標(biāo)相對(duì)初始值的倍數(shù)

以上分析表明，牛糞、豬糞、雞糞促進(jìn)菌渣堆肥腐殖質(zhì)形成的效果差別較大。豬糞降低腐殖化程度，雞糞降低腐殖質(zhì)穩(wěn)定性和聚合度，均對(duì)腐殖化進(jìn)程有不利的影響；只有牛糞可提高菌渣堆肥的腐殖化進(jìn)程，并且在提高腐殖化程度、腐殖質(zhì)穩(wěn)定性方面均最優(yōu)，這與文獻(xiàn)[27]的研究結(jié)果“牛糞比豬糞更能促進(jìn)腐殖質(zhì)形成”一致。李吉進(jìn)等[28]將蘑菇渣與雞糞、牛糞混合堆肥后，腐殖化率、腐殖化指數(shù)、胡富比均顯著提高，與本研究中添加雞糞后胡富比下降不一致，說(shuō)明同時(shí)添加雞糞和牛糞，可克服雞糞對(duì)腐殖化進(jìn)程的不利影響，提高腐殖化水平。這與牛糞中纖維素類物質(zhì)含量高于雞糞、豬糞有關(guān)，雞糞與牛糞、糠醛渣混合后，堆體中纖維素類物質(zhì)含量提高，可能導(dǎo)致堆肥中微生物結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而促進(jìn)腐殖化進(jìn)程。結(jié)合前面雞糞促進(jìn)有機(jī)物礦化進(jìn)程的效果最優(yōu)的結(jié)論，建議進(jìn)一步研究菌渣與雞糞、牛糞共堆肥的效果，以達(dá)到菌渣高效堆肥的目的。

3 結(jié) 論

熱性糞肥雞糞提高菌渣堆體溫度、促進(jìn)碳礦化、氮前期氨化與后期硝化作用、氮固定效果最好，物質(zhì)礦化程度最大。添加雞糞后堆肥過(guò)程中最高溫度、總積溫、銨態(tài)氮最高值依次為65.03 ℃、3 095.42 ℃、10.73 g/kg；堆肥后，有機(jī)質(zhì)和C/N分別降低20.8%、48.8%，硝態(tài)氮、TN、氮固定率分別為9.37 g/kg、2.53%、95.7%。

冷性糞肥牛糞提高了菌渣堆肥的腐殖化程度、腐殖質(zhì)的穩(wěn)定性與聚合度，促進(jìn)腐殖化進(jìn)程效果最優(yōu)。牛糞菌渣堆肥后，腐殖化率、腐殖化指數(shù)、胡富比分別為31.6%、20.56%、1.87，分別是初始值的1.35、1.76、1.86倍。