通风方式对牛粪堆肥氨气排放与氮素转化的影响

作者：王友玲; 邱慧珍^*; PHILIP Ghanney; 李孟婵; 张春红

来源：农业机械学报, 2020, 51(11): 313-320.

• 牛粪好氧堆肥
• 通风方式
• 有机氮
• 氨挥发
• 氮素转化
• 结构方程模型

为揭示通风方式对好氧堆肥过程中氮素转化及损失的影响,设置连续通风T1(通风速率0.2 L/(min·kg))和间歇通风T2(平均通风速率0.2 L/(min·kg),通风10 min,间歇10 min) 2个处理,以牛粪和玉米秸秆为原料在反应器中进行好氧堆肥试验。结果表明,堆肥结束后T1和T2处理总氮(TN)损失分别占初始TN 23.25%和21.12%,TN的损失以NH3挥发为主,分别占TN损失的74.76%和61.84%,而以N2O排放损失的氮仅占TN损失的1.12%和1.37%。NH3挥发主要集中在堆肥初期,主要是因为较高的温度和pH值所致,至堆肥结束时T2处理NH3累积排放量比T1处理少24.37%。不同通风方式对堆肥过程中NH4+-N和NO3--N的含量变化也产生显著影响,到堆肥结束时,T2处理相比T1处理,其NH4+-N含量低11%,而NO3--N含量高6.7%,T2处理酸解总有机氮含量比T1处理高12.4%,说明间歇通风有利于硝化作用和氨同化作用的进行。结构方程模型(SEM)显示,T2处理不同有机氮对NH4+-N含量的总影响从大到小顺序为:酰胺态氮(1.006)、氨基糖态氮(0.485)、酸解未知态氮(0.034)、氨基酸态氮(-0.852),说明NH4+-N来源于酰胺态氮、氨基糖态氮和酸解未知态氮,同时NH4+-N可以通过氨同化作用生成氨基酸态氮,间歇通风能促进NH4+-N向氨基酸态氮的转化。间歇通风方式通过抑制有机氮向NH4+-N的转化,降低堆肥过程中由NH3排放造成的氮素损失。

• 单位
  甘肃农业大学