花生壳生物炭用量对猪粪堆肥温室气体和NH3排放的影响
2021-05-11王义祥刘岑薇李艳春
中国农业大学学报 2021年6期
王义祥 叶 菁 林 怡 刘岑薇 李艳春
(福建省农业科学院 农业生态研究所/福建省红壤山地农业生态过程重点实验室,福州 350013)
猪粪含有较多的氮、磷、钾及蛋白质、脂肪、有机酸、无机盐等,具有巨大的农业应用潜力。堆肥是实现猪粪等农业废弃物资源化利用最有效的途径之一,并以成本低廉、操作简单等优点得到了广泛使用。由于猪粪质地较细、自由空间小、碳氮质量比较低等原因,导致猪粪好氧堆肥过程存在周期长、氮素损失大、温室气体排放显著等问题[1]。在堆肥中添加一定比例的辅料如秸秆、生物炭等,不仅可以加速堆肥进程,而且可以减少氮素损失[2-3]。此外,堆肥过程中所产生的温室气体对气候变化的影响也不容忽视。据报道,堆肥过程会排放大量的氨气和温室气体(CO2、N2O、CH4),如在硝化和反硝化作用下,约0.02%~9.9%的氮素以N2O的气体形式损失;因供氧不足约0.1%~12.6%的碳素以CH4气体形式排放[4]。随着全球对温室效应的关注,如何减少温室气体也是堆肥行业发展亟需解决的问题。
近年来,关于堆肥过程中温室气体减排研究的结果表明通过调控堆料初始碳氮质量比[5]、水分含量[6]以及控制翻堆频率[7]和通风量[85]、添加外源添加剂如过磷酸钙[9]等方法,可以实现温室气体减排的目的。已有研究表明不同类型添加剂可减少堆肥气体污染:Predotova等[10]研究发现在畜禽粪便堆肥中添加磷矿石可显著降低氮损失,当添加比例为33%时氮素损失减少50%;Jiang等[11]研究发现在猪粪秸秆堆肥添加双氰胺能降低76.1%~77.6%的N2O排放;……
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