不同添加剂对鸡粪堆肥中氨气和温室气体排放的影响

作者：顾沈怡; 钱锟; 詹永冰; 申卫收^*; 林先贵

来源：环境生态学, 2023, 5(02): 51-60.

• 堆肥
• 氨气
• 温室气体
• 添加剂

堆肥是将畜禽粪污进行资源化的有效手段之一，但是氮素的流失会造成堆肥产品质量的降低，堆肥过程排放的氨气(NH3)和温室气体(N2O、CH4、CO2)会加剧空气污染和温室效应。减少堆肥过程中这些气体的排放，不仅可以提高堆肥产物的氮素含量，还可以减缓空气污染和温室效应。前期研究表明，加入添加剂(沸石、过磷酸钙和硫酸亚铁的混合物)或添加剂与菌株联用可以显著减少NH3和N2O的排放、实现堆肥产物保氮。为了进一步明确这3种添加剂对于堆肥中NH3和温室气体的排放影响，选用鸡粪作为原料，将沸石、过磷酸钙、硫酸亚铁进行配伍组合，共设置8个试验处理进行室内模拟堆肥。结果表明，添加过磷酸钙和硫酸亚铁的处理(GL)对于NH3的减排效果最好，为39.00%;添加沸石和过磷酸钙的处理(FG)对N2O的减排效果最好，为7.19%;通过数据比较发现，堆肥氮损失中主要是由于NH3的排放。CO2是堆肥过程中气体排放占比最大的温室气体，各处理对于CO2排放均有减排作用，其中添加硫酸亚铁的处理(L)、添加沸石和硫酸亚铁的处理(FL)对于CO2减排效果显著，减排率分别为46.78%、34.26%。将上述3种温室气体转化为CO2排放当量可以发现，3种添加剂均能减少CO2排放当量，其中L处理的减排最好，减排率为45.57%,其次是FL处理、GL处理，分别为33.30%、32.48%。另外L、GL、FGL处理的堆肥产物中NH+4-N含量显著高于其他处理。沸石、过磷酸钙和硫酸亚铁不同组合中对NH3和N2O、CH4、CO2的排放影响存在显著差异，结合对NH3和温室气体的减排效果和保氮能力，最后得出GL处理能作为一种较好的配伍组合，利用添加剂自身的吸附作用、pH等性质改变堆肥环境，减少堆肥中NH3和N2O、CH4、CO2的排放，这为畜禽粪便绿色高效资源化和减污降碳提供科学依据。

• 单位
  中国科学院南京土壤研究所; 南京信息工程大学; 土壤与农业可持续发展国家重点实验室; 环境科学与工程学院