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根据堆肥过程影响氮素的因素,在确定牛粪为堆肥材料,玉米秸秆为碳源调理剂和吸附剂的前提下,选择利于堆肥腐熟和保氮的通风量、翻堆频率、含水率和C/N,在前人的基础上验证过磷酸钙、硫酸亚铁、过硫酸钾和氢氧化镁等化学物质作为牛粪秸秆堆肥固氮剂是否可行,进行4组不同的堆肥实验（添加量均为化学物质占堆肥物料干重的比）,a组:4.4%过磷酸钙处理（SP）、4.1%硫酸亚铁处理（LF）和对照处理（CK）;b组:2.5%、3.75%和5%的硫酸亚铁处理（LF1、LF2和LF3）和对照处理（CK）;c组:0.0375%硫酸亚铁+0.625%过硫酸钾、0.625%硫酸亚铁+1.25%过硫酸钾和1.25%硫酸亚铁+2.5%过硫酸钾处理（FK1、FK2和FK3）和对照处理（CK）;d组:6.06%的过磷酸钙、6.06%过磷酸钙+1.01%氢氧化镁、7.07%过磷酸钙+1.17%氢氧化镁、8.08%过磷酸钙+1.34%氢氧化镁处理（SP、ST1、ST2和ST3）和对照处理（CK）。根据添加剂对堆肥理化参数和腐熟度、氮素损失的控制和堆肥品质的影响,分析得到以下结论:（1）对4组堆肥定期取样、测定并分析堆肥进程的温度、pH值、电导率和种子发芽指数。所有处理均经历升温、高温、降温和腐熟阶段,高温期（>50℃）天数分别为:a组:6、9、5;b组:15、12、13;c组:3、5、2、10;d组:3、5、4、3、3。其中添加硫酸亚铁的处理高温期及高温时长在腐熟的前提下与对照处理相比有所降低,硫酸亚铁+过硫酸钾的添加使最高温降低,但高温期被延长。由4组的pH值来看,除复合添加过磷酸钙与氢氧化镁的处理,其他处理的pH值均被降低,基本控制在8.5以下,有效避免了物料中的氨态氮转化成氨气挥发到空气当中,增加氮素损失。d组中添加过磷酸钙+氢氧化镁的处理,pH值明显高于对照处理,不利于氮素的固持。堆肥末期,所有处理的pH值符合要求。电导率与可溶性盐含量成正比,因此有复合添加剂处理的电导率普遍高于单种化学添加剂处理的电导率的值。4组堆肥处理的最终电导率值低于4.00 ms·cm-1,施入田地不会影响植物的生长。各处理的种子发芽指数随着堆肥进程而逐渐上升,在堆肥未结束之前已经达到80%的腐熟标准,堆肥产品对植物的植物毒性基本消失。（2）对比4组堆肥取样的氨态氮、硝态氮、总氮和碳氮比的测定结果,不同添加剂的堆肥处理指标变化规律基本一致,但略有差异。4组堆肥样品的氨态氮含量均表现为先升后降再趋于稳定。a组堆肥样品的氨氮含量较高,堆肥初期在250 mg·kg-1左右,高温期可达260-467 mg·kg-1,其他三组堆肥的初期氨氮含量均低于100 mg·kg-1,高温期氨氮含量处于在200-400 mg·kg-1之间,应是堆肥原料放置过久所致。硝态氮的含量除b组初期外均呈现相似的变化趋势:初期硝态氮含量极低,随着堆体温度先升后降进入腐熟期,氨态氮向硝态氮转化,硝氮逐渐累积。四组堆肥处理的总氮含量随堆肥的进程波动上升,所有处理的总氮含量表现为在升温期略微降低,而后有机质降解和氨氮含量降低,使总氮的损失减少,表现为总氮浓度增高。尽管各处理的初始碳氮比不一致（16.41-20.02）,但均能达到腐熟,说明堆肥初始物料的碳氮比可以较低。从氮素损失控制效果来看,各组的对照处理氮素损失率相差甚远,分别为21.30%、26.18%和14.95%。就组内而言,单独添加硫酸亚铁的处理均有不错的保氮效果:a组中氮素损失率降低19.09%,b组中降低9.21-19.65%。过磷酸钙单独添加应用在a组和d组中,a组中4.4%的添加量未出现保氮效果,d组中6.06%添加量的处理氮素损失率降低5.4%。复合添加剂处理中的硫酸亚铁+过硫酸钾使得氮素损失率降低6.70-8.88%,过磷酸钙+氢氧化镁的处理在本研究中没有保氮效果。（3）监测了4组堆肥取样的E4/E6、总有机碳、腐殖酸、胡敏酸、富里酸,并通过腐殖化率HR、腐殖化指数HI、腐殖酸占比PHA和胡富比HA/FA四项参数来评价堆肥产品的品质。与初期相比a组的E4/E6值分别降低20.92%、15.77%和39.55%。b组CK处理的E4/E6值降低量与a组接近,LF处理随着硫酸亚铁添加量的增加有机物的稳定性增强。c组中FK处理E4/E6值的降低量与添加量无关,整体在5.36%-32.53%之间。d组中SP处理降低量为6.50%,ST处理随着添加量的增加,堆肥产品稳定性变差。对比4组堆肥中的总有机碳量,发现加入硫酸亚铁和过硫酸钾的处理有机质耗损量较低,如a组的LF处理总有机碳损耗率比CK处理降低6.26%;b和c组的LF和FK处理的耗损降低量与添加量呈正相关,分别在1.30%-13.41%和5.90%-11.82%之间;d组处理添加过磷酸钙和氢氧化镁会促进有机质的降解。腐殖酸、胡敏酸和富里酸是堆肥腐殖质类物质,结合所有处理的数据来看:添加硫酸亚铁和过硫酸钾有利于堆肥腐殖酸总量的稳定,而过磷酸钙和氢氧化镁不同处理的增降难以统一,不能得出结论。经过堆肥处理,胡敏酸量增加,富里酸量降低,胡敏酸增幅最大而富里酸降低最明显的是b组的LF2处理。综合分析腐殖化率HR、腐殖化指数HI、腐殖酸占比PHA和胡富比HA/FA的结果,a组SP处理的HR最高,b组LF2处理HI、PHA和HA/FA最高。说明硫酸亚铁的处理利于堆肥胡敏酸的形成,且堆体物料的芳香化程度随堆肥时间的延长而增强。从LF2处理红外光谱的分析结果来看,堆肥过程能降解大分子有机质,使堆料中多糖、脂肪族等成分含量增加,并生成具有芳香结构的物质。（4）通过保氮机理分析发现:a组的LF处理符合通过降低pH值,控制氨气的挥发的原理,其他保氮有效的处理在氮素含量未得到有效控制的情况下,通过减少有机质的降解量和干重的损失率使得氮素的总量得到固定,如b和c组的所有处理。