农林牧有机废弃物基质化和肥料化新工艺初始参数试验研究

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当今农林牧业发展飞速,农业与畜禽养殖业现代化发展的同时,更加追求绿色健康、可持续化发展,宁夏非耕地林业化发展日趋增加,效果明显,但农林牧业发展所产生的副产品与废弃物已严重困扰环境净化与人们生活水平的提高,进而也成为农林牧业绿色持续发展的限制性因素,因此,进行有机废弃物的高效资源化、基质化及肥料化技术研究意义深远,前景可期。本研究针对宁夏地区农林牧有机废弃物利用不足,肥料化处理时间长,效率低,品质差,养分流失严重,基质化发展缺陷及其副产品再利用率低等问题,通过畜禽粪便与秸秆类废弃物根据其自身有机碳与全氮进行配比,在自制式全封闭旋转通气加氧装置中高温好氧发酵,研究不同秸秆类废弃物与牛粪、羊粪配比发酵新工艺对其物理、化学及生物性状的影响、堆肥达标情况及肥效,并将发酵产品经淋洗应用有机型黄瓜育苗基质,探讨发酵产品基质化利用的有效途径与可行性。主要研究结果如下:(1)农林牧有机废弃物基质化利用:以牛粪、羊粪为主料,分别与秸秆类废弃物为辅料根据有机碳与全氮含量进行配比碳氮比为28/1,再用尿素调节C/N 比为25/1,接菌后在自制式全封闭旋转通气加氧装置中进行好氧发酵,15天左右发酵完成,再将有机废弃物发酵产品经微喷淋洗,自然晾干,装盘育苗,发现:基质化新工艺牛粪处理和羊粪处理黄瓜的出苗率与出苗整齐度不及CK,但幼苗生长与生理指标得到了提高,幼苗素质有明显增强;通过对黄瓜育苗进行综合评价,得出,与牛粪配比各处理,综合评价系数均高于CK;与羊粪配比各处理综合评价系数除枸杞枝条处理外,其他处理均高于CK。可见,将腐熟发酵产品经微喷淋洗后应用于有机型育苗基质能够改善基质理化性质,有效促进黄瓜幼苗生长发育,增强幼苗素质。(2)农林牧有机废弃物肥料化利用:以牛粪、羊粪为主料,分别与秸秆类废弃物为辅料根据有机碳与全氮含量进行配比碳氮比为28/1,再用尿素调节C/N 比为25/1,接菌后在自制式全封闭旋转通气加氧装置中进行高温好氧发酵有机肥,肥料化新工艺能够使升温期有效缩短,延长高温腐熟期,腐熟周期显著缩短,再经后期成化,21~25天腐熟完成。堆体50℃温度维持10 d以上,符合无害化处理GB/T 7959-2012牲畜粪便的卫生标准;整个腐熟期,水分、有机质及pH呈逐渐降低趋势,符合NY525-2012有机肥标准,速效磷、速效钾及电导率呈逐渐上升趋势,全氮、全磷及全钾总养分在4.22~4.81%,接近NY525-2012有机肥标准;木质纤维含量和粪大肠菌群数显著降低,蛔虫死亡率显著提高,腐熟产品浸提液种子的发芽指数超过80%,达到有机肥腐熟标准。(3)农林牧有机废弃物肥料化利用产品效果验证:将腐熟发酵有机肥通过外源补充养分与商品有机肥等养分条件下进行黄瓜盆栽试验,发现:用秸秆类废弃物完全替代风化煤和糠醛渣与牛粪、羊粪进行好氧发酵的有机肥,相比于含有糠醛渣的商品有机肥,可明显缩短盆栽黄瓜缓苗时间,明显促进植株的生长发育与根系的向地生长与环绕,增强植株的抗逆性,增加产量。经对盆栽黄瓜指标的综合分析,得出,与牛粪配比处理除玉米秸秆、杂木木屑处理外,其他处理肥效均优于CK;与羊粪配比处理除玉米秸秆、杂草秸秆处理外,其他处理肥效均优于CK。可见,在不参杂风化煤与糠醛渣条件下,将牛粪、羊粪与秸秆类有机废物配比发酵,通过外源补充尿素与商品有机肥等养分条件下进行黄瓜盆栽试验能够明显改善盆栽黄瓜生长指标与生理指标,增加黄瓜产量,提升土壤的酶活性,丰富土壤的有益微生物数量。(4)本研究基质化利用能够有效淋洗多余养分与水溶性盐离子,降低基质pH与电导率,给黄瓜幼苗给予适宜的基质环境,可有效促进种子与幼苗的生长发育。另外,由于基质不含无机材料,可有效降解再利用,在绿色育苗的同时,基质废弃物可再次接菌,进一步腐熟发酵有机肥归还田间,补充土壤有机质与养分,既满足市场需求,又可创造经济收益,降低成本,发展前景光明,应用性强。本研究肥料化利用能够显著改善堆体物理指标,延长高温期,缩短时间;显著优化与提升产品化学指标,起到增质保肥的作用;明显促进堆体生物指标提升,有利于大分子物质的降解与腐熟,农林牧有机废弃物的配比发酵新工艺能够在相对较短时间内腐熟为优质有机肥,提高其发芽指数,具有良好的增质保肥功效,肥料化可行性强。新工艺有机肥施入土壤可显著改善土壤内环境,明显增加土壤的生物活性,对植株根系的生长具有显著的促生作用,有利于植株生长发育与产量提高。该工艺有机肥是一种绿色、有机、具有良好生物活性、养分齐全,且作物易吸收的优质的有机肥;能够培肥地力,净化土壤环境,降低土壤污染,创收增产,绿色可持续,应用前景可期,发展潜力巨大。
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