生物炭对放牧绒山羊羊粪堆肥腐熟度及臭气排放的影响

摘要

为研究添加生物炭对放牧绒山羊羊粪堆肥腐熟过程的影响，以羊粪和玉米秸秆为堆肥原料，生物炭为添加剂，进行好氧堆肥试验，对照组（CK）不作处理，处理组1、2、3(T1、T2、T3)分别添加堆体干重的5%、10%和15%生物炭，分析生物炭对堆肥基本理化性质、腐熟度、臭气和木质纤维素组成的影响。结果表明：1）添加生物炭可以显著提高堆肥最高温（64.8℃）和延长高温期持续时间，并提高堆肥结束时的pH(P<0.01)，降低电导率。2）堆肥结束时CK、T1、T2和T3的总氮含量分别为19.69、19.92、21.30和20.30 g/kg，种子发芽指数分别为149%、154%、189%和186%。与CK相比，T2和T3显著提高堆肥结束时总氮含量（P<0.05），降低堆肥氮素损失33.53%和23.71%，并显著提高堆肥种子发芽指数27%和25%(P<0.05)。3）与CK相比，T1、T2和T3可分别减少NH3累积排放量25.25%、40.50%和28.89%，减少H2S累积排放量26.33%、29.50%和30.09%。4）堆肥结束时4个组的纤维素、半纤维素和木质素降解率分别为48.76%～56.29%、37.60%～48.13%和6.65%～14.20%。处理组纤维素降解率（T1(52.90%)、T2(53.81%)和T3(56.29%)）均高于CK(48.76%)(P<0.05)，提高8.48%～15.44%;T2(48.13%)和T3(47.8%)的半纤维素降解率显著高于CK(38.43%)(P<0.05)，分别提高24.37%和25.22%;T2的木质素降解率（14.2%）显著高于T1(11.20%)和T3(10.37%)(P<0.05)，又极显著高于CK(6.65%)(P<0.01)，处理组木质素降解率较CK提高56.08%～113.04%。综上，在本研究条件下，在羊粪堆肥中添加生物炭可有效减少放牧条件下羊粪堆肥中氮素损失和臭气排放，促进木质纤维素降解，提高堆肥种子发芽指数和腐熟度，提升堆肥产品品质，因此推荐生物炭添加量为干重10%。

关键词

羊粪 / 生物炭 / 好氧堆肥 / 碳氮比 / 木质纤维素

基金资助

内蒙古自治区科技重大专项（2021ZD0019）