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南京林业大学本科生毕业论文

7.27.06.86.66.46.26.05.85.65.45.25.04.84.64.44.24.03.805101520 固态发酵试验总氮变化/g/kg 空白 组1 组2 组3 组4时间/d

图6 固态发酵试验总氮变化

3.1.4固态试验总磷的变化

秸秆中的磷主要以有机态形式为主,随着堆肥反应的进行,一方面有机物质逐渐被分解,使磷的形态由难溶磷转变为植物较易吸收的形态;另一方面,发酵的实质是腐殖化的过程,一部分磷也可以转变成为较稳定的富里酸态磷和更加稳定的胡敏酸态磷,从而更利于植物的吸收。

分别在第0、4、8、12、16天取样,测定固态体系中秸秆粉的总磷含量变化,测定结果如图7所示。从图中可以看出,总磷的变化呈现缓慢上升的趋势。添加不同微生物菌剂与对照相比,前者的增幅较后者大。

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1.90固态发酵试验总磷变化/g/kg 空白 组1 组2 组3 组41.851.801.751.70024681012141618时间/d

图7 固态发酵试验总磷变化

3.1.5固态试验pH值的变化

分别在第0、1、2、4、6、8、10、12、16、18、20天取样,测固态体系的pH值,测定结果如图3-5所示。从图中可以看出,各组pH值变化呈先升高后下降的趋势。堆制开始,微生物迅速分解堆料中蛋白质等有机物产生大量的NH4+-N,导致pH升高,组4的pH增幅最大,说明其微生物活动剧烈且数量多;堆制中期,组4的pH值一直下降,是因为处理4的微生物活性强,产生大量有机酸引起pH降低,说明其发酵起温快、腐熟时间最短,能有效促进有机物料的腐熟;在堆肥后期,随着蛋白质有机物的彻底降解,NH4+-N在硝化细菌的作用下转化为硝态氮以及微生物代谢产生酸促使pH值的降低, pH的变化呈现先上升后下降的趋势。

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8.68.48.20246810空白组1组2组3组4固态发酵试验pH变化8.07.87.67.47.27.005时间/d101520

图8 固态发酵试验pH变化

3.1.6小结

本试验通过测定固态体系的含水率、总有机质、总氮、总磷和pH值的变化反应秸秆粉的腐熟程度和秸秆的降解程度。

试验证明,添加微生物菌剂的实验组相对空白对照组来说,各指标变化幅度明显更大。其中四个组合中,组合4的变化最为明显,这说明复合微生物菌剂中,添加微生物的种类越多,微生物发挥的作用越大,效果越明显。

3.2微生物菌剂应用于禽畜粪便堆肥的结果与分析

3.2.1 堆肥过程中温度的变化

堆料温度是微生物活动的标志,是堆肥顺利进行的重要因素,其影响微生物的生长,温度的高低反映堆体中微生物的活性变化,堆肥腐熟的快慢,也是堆肥无害化和腐熟程度的重要条件。[20]

由图9可知,整个堆肥腐熟需要的时间大约为20天左右,三组堆体的温度普遍经历了先上升后下降的趋势两个阶段的变化:高温快速分解阶段和降温熟化阶段,温度变化范围在23-50℃之间,在10天左右达到最高温,可以看出添加自制微生物菌剂的堆体的升温优

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势明显,其达到最高温(50℃)所需时间最短且温度最高,随之是添加市场购买菌剂的堆体(45℃), 空白对照堆体的发酵效果则最差,耗时最长且温度最低只有40℃。

由此可见,微生物菌剂的添加量对堆肥升温的过程有显著影响,一定范围内微生物菌剂越多,升温越快,更易实现较高温度,接种的自制微生物菌剂可以有效地增强了微生物好氧代谢的作用效率,促进堆体的发酵腐熟,能够快速提高堆体的温度,可以提高堆体的最高温度,延长高温期的持续时间。

50 空白 市场菌剂 自制菌剂堆肥过程中温度的变化/℃45403530252005101520时间/d图9 堆肥过程中温度的变化

3.2.2 堆肥过程中含水率的变化

堆肥发酵过程中一方面由于微生物代谢分解作用会产生水,另一方面发酵产生的热量会蒸发带走大量的水分,这两方面都会导致堆体含水率的变化。而微生物对堆料有机质的分解作用离不开水分的参与,水分过少,微生物代谢缓慢甚至停滞,水分过多,堆体通气不良,不利于微生物好氧活动,同样不利于堆肥发酵的进行。因此,保持适宜的含水量是堆肥成功的重要条件。

由图10可以看出,水分呈现出不断降低的趋势,这是由于在堆肥开始温度较低,水分散失较慢,但是由于通风的原因,部分水分散失;随着堆肥的进行,温度不升高,水分散失较快,但是由于微生物新陈代谢会产生水分,因此水分下降趋势平缓,但总体趋于不断下降的趋势。其中,添加自制微生物菌剂的堆体水分降低速率最大,最终含水率降低至

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