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        葡萄秸稈替代木屑發(fā)酵制肥研究

        2019-11-09 01:55:48黃森胡定杰
        浙江農(nóng)業(yè)科學(xué) 2019年11期
        關(guān)鍵詞:豬糞木屑有機(jī)肥

        黃森,胡定杰

        (永康市能源辦公室,浙江 永康 321300)

        在以豬糞為原料發(fā)酵生產(chǎn)商品有機(jī)肥的過程中,需要混合一定比例的木屑以提高好氧發(fā)酵效率[1]。近年來,商品木屑被大量應(yīng)用于生產(chǎn)顆粒燃料,價(jià)格大幅上漲,浙江地區(qū)商品木屑的平均價(jià)格已上漲到350元·t-1,浙北部分地區(qū)的價(jià)格甚至上漲到500元·t-1,直接導(dǎo)致有機(jī)肥生產(chǎn)成本提高。

        浙江省現(xiàn)有葡萄種植面積32 500 hm2[2],年產(chǎn)生葡萄秸稈10萬t。近年來,永康市率先創(chuàng)建“秸稈換肥”的收貯運(yùn)模式,將全市的葡萄秸稈統(tǒng)一收集,作為有機(jī)肥發(fā)酵生產(chǎn)過程的原輔料進(jìn)行利用。葡萄秸稈的木質(zhì)素含量高,粉碎后可以替代商品木屑,從而降低發(fā)酵制肥成本。用不同粉碎粒徑、不同添加比例的葡萄秸稈替代商品木屑,與新鮮豬糞進(jìn)行混合堆肥發(fā)酵試驗(yàn),以期為相關(guān)研究和應(yīng)用提供參考。

        1 材料與方法

        1.1 材料

        試驗(yàn)在永康市畜禽糞便收貯中心進(jìn)行。主要材料是新鮮豬糞、葡萄秸稈、商品木屑、污泥肥、液體發(fā)酵菌劑等。將葡萄秸稈粉碎成5 mm、10 mm、15 mm三種粒徑,商品木屑粒徑1 mm。試驗(yàn)所用的葡萄秸稈從永康市秸稈換肥收貯運(yùn)服務(wù)體系獲得。

        1.2 方法

        設(shè)置不同原料和不同秸稈混合比例的發(fā)酵堆,每堆重2 t,于每天上午10:00測量30 cm深處堆肥溫度。每隔2 d翻堆1次,當(dāng)溫度達(dá)到70 ℃以上時(shí)每天翻堆操作。測定堆肥原料及堆肥發(fā)酵前后發(fā)酵堆的pH值、水分、有機(jī)質(zhì)、總氮、總磷、總鉀含量。

        選擇生地田塊播種蘇州青葉菜種,開展肥效對比試驗(yàn),在污泥肥、添加葡萄秸稈的發(fā)酵肥、添加商品木屑發(fā)酵肥3種肥料施用前后,測定比較土壤的pH值、電導(dǎo)率(EC)、有機(jī)質(zhì)、總氮、速效氮、速效磷、速效鉀含量變化。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同處理對堆肥C/N的影響

        堆肥發(fā)酵的一個(gè)重要因素是堆料的C/N,一般以20~40比較適宜[3-4]。C/N小,溫度上升快,但堆層達(dá)到的最高溫度低;C/N大,堆層達(dá)到的最高溫度高,但溫度上升慢。如表1所示,農(nóng)作物秸稈的C/N一般較高,葡萄秸稈的C/N實(shí)測為53.25,商品木屑的C/N實(shí)測為475.31,均明顯超出適宜C/N的最大值(40)。畜禽排泄物的C/N普遍較低,豬糞C/N實(shí)測為16.79,低于適宜C/N的最小值(20)。

        設(shè)置20%、30%、40%的葡萄秸稈添加比例和20%的商品木屑添加比例,與新鮮豬糞進(jìn)行混合。經(jīng)測試,發(fā)酵前4個(gè)混合堆料的C/N為27.66~30.84,均符合常規(guī)堆肥的起始C/N要求,適于堆制發(fā)酵。這說明,通過添加適量的葡萄秸稈,可以調(diào)節(jié)堆肥C/N,促進(jìn)堆肥發(fā)酵。

        表1 原料和堆料的C/N

        2.2 秸稈粉碎粒徑對發(fā)酵的影響

        不同農(nóng)作物秸稈的顆粒堆積密度和理化特性存在差異[5]。葡萄秸稈屬于纖維性木質(zhì),粉碎后呈條絲狀。從發(fā)酵后的檢測分析結(jié)果(表2)可以看出,當(dāng)葡萄秸稈的粉碎粒徑在15 mm以下時(shí),粉碎粒徑對發(fā)酵后成品的有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀含量影響不大。如圖1所示,用粒徑小的葡萄秸稈混合發(fā)酵制得的成品,秸稈腐熟分解程度高,性狀均勻;而用粒徑大的葡萄秸稈混合發(fā)酵制得的成品,秸稈腐熟分解程度低,均勻度相對差。綜合考慮粉碎成本和外觀品質(zhì),葡萄秸稈的粉碎程度在10 mm較為適宜。

        表2 不同原料發(fā)酵后的檢測結(jié)果

        圖1 不同粉碎粒徑的葡萄秸稈及商品木屑與豬糞混合發(fā)酵后的性狀

        2.3 秸稈混合比例對發(fā)酵的影響

        將葡萄秸稈按不同添加比例(20%、30%、40%)與豬糞混合堆肥發(fā)酵。檢測結(jié)果(表3)說明,秸稈比例增加明顯提高了有機(jī)肥的有機(jī)質(zhì)含量。各處理堆肥成品的總養(yǎng)分(氮、磷、鉀)含量均符合商品有機(jī)肥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),但隨秸稈添加比例的增加,總養(yǎng)分含量相應(yīng)下降。

        圖2說明,秸稈添加比例20%的發(fā)酵成品,秸稈腐熟分解程度高,外觀性狀均勻,添加比例40%的發(fā)酵成品,秸稈腐熟分解不夠完全,外觀均勻度相對差。綜合考慮發(fā)酵成品有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量,以及熟腐發(fā)酵性狀,認(rèn)為20%秸稈的混合比例較為適宜。

        表3 不同原料發(fā)酵后的檢測結(jié)果

        圖2 不同添加比例的葡萄秸稈與豬糞混合發(fā)酵后的性狀

        2.4 肥效對比

        田間肥效試驗(yàn)結(jié)果(表4)說明,用添加葡萄秸稈的發(fā)酵肥(20%秸稈+80%豬糞)和添加商品木屑的發(fā)酵肥(20%木屑+80%豬糞)處理的田地,有機(jī)質(zhì)含量明顯高于生地和污泥肥處理的田地。試驗(yàn)地塊的土壤pH呈酸性,施用污泥肥的地塊土壤pH較CK呈下降趨勢,而施用添加葡萄秸稈的發(fā)酵肥和添加商品木屑的發(fā)酵肥處理的土壤pH值均提高到5.0以上,尤其是后者的土壤pH為5.33,改善了土壤的酸化情況。與CK相比較,各施肥處理的土壤EC值均有明顯增加,這與土壤養(yǎng)分含量增加等有關(guān)。該生地土壤養(yǎng)分含量較低,土壤全氮含量僅為0.25 g·kg-1,速效養(yǎng)分含量也較低。各用肥處理的土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量都大幅提高,其中,以添加秸稈的2種發(fā)酵肥處理后土壤指標(biāo)提升最快,尤其是施用添加葡萄秸稈的發(fā)酵肥后,有機(jī)質(zhì)含量24.72 g·kg-1,全氮含量1.37 g·kg-1,速效氮含量154.04 mg·kg-1,速效磷含量457.29 mg·kg-1,速效鉀含量1 001.96 mg·kg-1。從葉菜生長的情況來看,播種后10 d內(nèi),添加葡萄秸稈的發(fā)酵肥由于疏松度高、保水作用好,比其他肥料在土壤中的釋放快,葉菜出芽也快,出芽率也高。

        表4 不同肥料施用后土壤肥力檢測結(jié)果

        3 討論

        試驗(yàn)比較了葡萄秸稈不同粉碎粒徑、不同混合比例對有機(jī)肥堆肥發(fā)酵的影響,結(jié)果表明,當(dāng)葡萄秸稈粉碎粒徑為10 mm、添加比例為20%時(shí),可以有效調(diào)節(jié)堆肥碳氮比,提高堆肥發(fā)酵溫度,延長堆肥高溫期,促進(jìn)堆肥發(fā)酵,堆肥后的成品有機(jī)肥養(yǎng)分含量較高,外觀均勻,商品性較好。田間肥效對比試驗(yàn)表明,施用添加秸稈發(fā)酵制成的有機(jī)肥可以增加土壤有機(jī)質(zhì)、提高土壤養(yǎng)分和pH值,實(shí)現(xiàn)快速改土培肥、促進(jìn)農(nóng)作物生長的目的。

        葡萄秸稈原料充足,有機(jī)質(zhì)含量與木屑接近,養(yǎng)分含量高于木屑,完全可以替代商品木屑等作為有機(jī)肥生產(chǎn)的原料和輔料,從而降低有機(jī)肥生產(chǎn)成本。

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