袁京，劉燕，唐若蘭，馬若男，李國學

（中國農業(yè)大學資源與環(huán)境學院農田土壤污染防控與修復北京市重點實驗室，北京 100193）

固體廢物的可持續(xù)利用已成為當今社會面臨的巨大挑戰(zhàn)之一。據估計，到2025 年，全球固體廢物產生量將超過600 萬t·d-1[1]，其中，有將近一半（46%）的固體垃圾為有機固體垃圾，包括畜禽糞便、農作物秸稈、農業(yè)副產品和食物垃圾等[2]。大量有機垃圾的產生可主要歸因于全球糧食需求的不斷增長，以及隨之而來的養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)和食品加工產業(yè)的規(guī)?；图s化發(fā)展[3]。好氧堆肥技術是對有機垃圾進行有效處理和利用的重要方式，是符合可持續(xù)循環(huán)農業(yè)經濟發(fā)展的要求，也是將營養(yǎng)物質循環(huán)回土壤的重要措施[2-3]。尤其對于集約化畜禽養(yǎng)殖業(yè)而言，堆肥技術不僅可以減少畜禽糞便量，避免糞便堆積對環(huán)境造成直接污染，同時還可形成利于土壤質量提升和作物生長的土壤改良劑或有機肥料，通過有機碳和養(yǎng)分的回收實現資源再利用[1-4]。目前，糞便好氧堆肥技術已成為備受關注的糞便管理形式，但堆肥過程中有機質降解會伴隨著碳素（C）和氮素（N）的損失。微生物快速降解有機質會釋放大量CO2，這使得CO2氣體排放成為C 損失的主要途徑，研究證實，堆肥期間因CO2釋放造成的C 損失約占原料總碳（TC）的31.4%～57.9%[5-8]。CH4排放是造成C 損失的另一重要途徑，盡管堆肥過程中以CH4排放損失的C 一般低于原料TC 的10%，但其全球增溫潛勢卻是CO2的25～28倍[9-11]。堆肥過程中的N 損失與礦化、氨化、硝化和反硝化等生化轉化過程相關[1]。N 轉化過程中NH3的排放難以避免，研究證實，堆肥過程中大部分的N 損失皆由NH3排放所致[12-15]。與NH3相比，N2O 產生量較低，占原料總氮（TN）的1%～6%，但其全球增溫潛勢卻是CO2的265～298 倍[4-5，9，11]。糞便在堆肥過程中會向大氣排放NH3、CH4和N2O 氣體，這不僅造成養(yǎng)分流失，降低有機肥農用價值，還可能導致全球變暖、土壤酸化以及霧霾等一系列二次污染問題[1-4]。

因此，堆肥過程中NH3、CH4和N2O 的產生和排放一直是研究者們關注的熱點。多項研究已證實，堆肥過程中的氣體排放與堆肥原料性質以及工藝條件相關，堆肥物料的組成（原料和輔料）、性質（C/N、含水率）以及堆肥通風條件是影響氣體排放的重要因素[7，9，13，16-20]。然而，目前關于堆肥過程溫室氣體排放的綜述大多僅圍繞某種單一畜禽糞便（如牛糞或豬糞）進行，研究對象以NH3居多，且主要關注減排效果[1-4]。本研究中的堆肥原料涵蓋了主要的畜禽糞便（豬糞、雞糞、牛糞和羊糞）和輔料，以溫室氣體（NH3、CH4和N2O）為研究對象，分析堆肥過程中不同工藝參數對溫室氣體排放的影響。本研究共檢索到有關畜禽糞便堆肥的中外文文獻69 篇、試驗結果293 項，旨在量化畜禽糞便堆肥過程TC和TN 損失；量化堆肥過程溫室氣體（NH3、CH4和N2O）損失；分析初始物料組成、性質（C/N 和含水率）和過程控制（通風速率）對溫室氣體排放的影響。研究結果可為有效降低溫室氣體排放技術提供數據支撐。

1 數據來源與分析

1.1 數據來源

本研究利用Web of Science 和中國知網（CNKI）數據庫，搜索發(fā)表時間在2000—2021 年間有關畜禽糞便堆肥過程中NH3、CH4和N2O 氣體排放的研究成果。文獻檢索的關鍵詞包括堆肥、好氧堆肥、好氧發(fā)酵、好氧消化、溫室氣體、甲烷、一氧化二氮、氨。為了確保檢索出版物的可靠性，本研究進一步為文章的選擇設定了系列標準，首先根據標題和摘要選擇潛在的論文，然后對全文進行檢查，最后，根據以下標準選擇相關論文：（1）研究的對象應是好氧堆肥；（2）堆肥原料應至少含有畜禽糞便中的一種；（3）研究的結果中應至少包含堆肥過程中NH3-N 損失、CH4-C 損失和N2O-N 損失中的一項指標，C、N 損失指研究過程中的累積損失，用堆肥初始C、N 總量的質量分數（%）表示；（4）研究的材料與方法中應簡要描述堆肥的原料特性、過程控制和測定方法等內容；（5）多篇文獻中的相同結果，只進行一次篩選；（6）數據獲取不是基于模型。

本研究通過以上標準共篩選出69 篇文獻293 組數據，其中關于CH4-C 損失的有34 篇文獻146 組數據，關于NH3-N 損失的有61 篇文獻263 組數據，關于N2O-N 損失的有57 篇文獻237 組數據?；跉怏w排放的研究中，含有TC損失的有30篇文獻138組數據，含有TN損失的有60篇文獻258組數據。本研究將每篇文獻中的詳細數據按照堆肥數據庫不同板塊的內容要求進行提取錄入，對于研究結果在圖上不能直接獲取的數據，本研究通過Origin 2019軟件進行挖掘錄入。堆肥數據庫包括原料組成（原料和輔料）、物料特性（初始C/N 和含水率）、過程控制（通風速率）、C 素排放（CH4-C 和TC 損失）和N 素排放（NH3-N 損失、N2O-N損失和TN損失）5個板塊。

為分析堆肥過程中物料組成、物料特性和過程控制參數對C 素和N 素損失的影響，本研究選擇了5 個影響變量：原料種類、輔料種類、初始C/N、初始含水率和通風速率。其中原料種類分為4 種：豬糞、雞糞、牛糞和羊糞；輔料種類分為8種：玉米秸稈、小麥秸稈、鋸末、菌糠、煙末、稻草、其他和無輔料；初始C/N分為6個范圍：＜10、10～15、15～20、20～25、25～30 和＞30；含水率分為6 個范圍：＜50%、50%～55%、55%～60%、60%～65%、65%～70%和＞70%；通風速率（以堆肥干基計）分為6 個范圍：0～0.1、0.1～0.2、0.2～0.3、0.3～0.4、0.4～0.6 L·kg-1·min-1和＞0.6 L·kg-1·min-1，其中間歇式強制通風速率一律折算為連續(xù)式強制通風下的通風速率。

1.2 數據分析

采用Excel 2019 軟件進行數據整理和分類，Ori?gin 2019軟件對分析結果制圖。

2 物料組成對碳氮損失的影響

2.1 TC和CH4-C損失

畜禽糞便好氧堆肥過程中平均有近一半（48.7%）的初始TC 會損失（圖1a）。不同堆肥原料間的TC 損失差異較大，其中，豬糞堆肥的TC 損失（54.3%）最高，雞糞堆肥的TC 損失（45.6%）次之，兩者均顯著高于牛糞（36.4%）和羊糞（36.7%）。以豬糞為原料的TC 損失率（54.3%）與ZHANG 等[3]的Meta 分析結果（48.7%）有一定差異，但差別較小，可能與研究的樣本量或過程控制的不同有關。CHEN 等[21]針對豬糞、雞糞和羊糞堆肥之間的差異進行了試驗研究，認為可能是豬糞相對較高的堆積密度促進了有機質的降解，因此豬糞堆肥的TC 損失率較高。畜禽糞便通常與輔料聯(lián)合進行堆肥，以將原料初始C/N、含水率和堆積密度調整到適宜范圍。從圖1a 可知，不添加輔料的TC損失最低（28.6%），這與其較低的有機質降解有關，一般此種堆肥溫度較低，堆肥也較難達到腐熟。輔料的添加會增加TC 損失，這主要是由于輔料均富含C，但不同種類輔料之間的TC 損失具有明顯差異。以玉米秸稈為輔料時TC 損失最高（超過50%），添加稻草時TC 損失（33.4%）最低，小麥秸稈、煙末和其他輔料（番茄秧、木本泥炭等）之間則差別較?。?2.6%～45.3%）。由于樣本量較少，鋸末、菌糠對TC 損失的影響尚不清楚。ZHANG 等[3]和BAR?RINGTON 等[22]認為不同輔料之間的TC 損失差異主要是由C 源、顆粒大小和混合比引起的。ZHANG等[23]則認為，玉米秸稈中含有的纖維素比木本泥炭中的木質素更易降解，因而添加玉米秸稈時TC 損失更高。MICHEL 等[24]和HAO 等[25]的研究也顯示，與使用木質素含量較低的秸稈堆肥相比，使用富含木質素（木屑和鋸末）的輔料時，堆肥基質的生物降解性明顯降低。NOLAN 等[26]認為這主要是由于木質素含量高時，秸稈堆肥會對化學和酶促降解作用產生極強的抵抗力。因此，不同輔料之間的TC 損失差異可能還與纖維素和木質素的含量密切相關。

在所有研究中，畜禽糞便好氧堆肥過程通過CH4損失的C 占初始TC 的0.5%，占堆肥過程TC 損失的1.0%。不同堆肥原料之間的CH4-C 損失存在差異（圖1c），具體為豬糞（0.7%）＞雞糞（0.3%）＞牛糞（0.2%）＞羊糞（0.1%）。堆肥過程中CH4主要由產甲烷菌在局部厭氧環(huán)境中產生，因此，CH4-C損失與堆肥原料的堆積密度密切相關。CHEN 等[21]還認為，豬糞和雞糞中的N 含量高于羊糞，高N 含量可以提高產甲烷菌的C 底物利用率，因此也可增加CH4排放。從輔料來看，添加玉米秸稈的CH4-C損失（0.5%）與其他輔料（番茄秧、木本泥炭等，0.5%）相近，均略高于小麥秸稈（0.4%），而以鋸末為輔料時CH4-C 損失（0.3%）最低。由于樣本量較少，菌糠、煙末、稻草和無輔料時的CH4排放情況尚未可知。SUN等[27]研究了堆肥過程中添加玉米秸稈和鋸末的差異，認為導致鋸末CH4-C損失較低的原因有3 點：一是鋸末較高的木質素含量降低了堆肥物料的生物降解性；二是鋸末具有較大的比表面積和吸附性；三是與鋸末較小的填充顆粒有關，其可在物料內部形成均勻的多孔結構而成為真正有效的氧氣擴散器。

2.2 TN、NH3-N和N2O-N損失

如圖1b 所示，好氧堆肥過程中的TN 損失平均為27.7%。不同堆肥原料之間的TN 損失存在差異，其中，雞糞堆肥的TN 損失（31.8%）最高，這與PARDO等[28]的Meta 分析結果（35.8%）相差較小，主要是由于雞糞原料中較高的N含量所致。豬糞堆肥的TN 損失（28.6%）次之，在ZHANG 等[3]的Meta 分析中也得到了非常相近的結果（27.5%）。牛糞和羊糞的TN 損失相對較低且差異較小（22.4%～22.6%），但與PARDO等[28]的研究中牛糞堆肥的TN 損失（27.4%）有一定差別，這可能與研究的樣本量或過程控制的不同有關。從輔料來看，煙末（32.2%）、小麥秸稈（31.5%）和玉米秸稈（28.7%）的TN 損失相對較高，無輔料（16.8%）和稻草（14.5%）的TN 損失最低，而菌糠（23.2%）、鋸末（22.8%）和其他輔料（番茄秧、木本泥炭等，24.4%）的TN 損失沒有顯著差別。輔料中可利用性C 的差異會影響N的固定和轉化，成為影響N損失的原因之一[3]。

如圖1d 所示，好氧堆肥過程中的NH3-N 損失平均為18.9%，占TN損失的68.2%，NH3排放是N損失的主要途徑。從原料來看，與TN損失相似，雞糞堆肥的NH3-N 損失（24.2%）最高，牛糞堆肥的NH3-N 損失（15.7%）最低，而羊糞（18.6%）和豬糞（18.2%）堆肥沒有顯著差異。在堆肥初期，微生物降解大量易降解有機化合物引發(fā)NH3的釋放，因此，NH3-N 損失與原料本身的有機氮含量以及有機質的降解密切相關[27]。雞糞的有機氮含量和有機質降解率（圖1a）均顯著高于牛糞，因此，雞糞堆肥過程NH3-N 損失和TN 損失更高[29]。從輔料來看，NH3-N 損失同樣與TN 損失相似，煙末（22.9%）、玉米秸稈（21.1%）和小麥秸稈（17.3%）的NH3-N損失相對較高，稻草為輔料時NH3-N損失（11.1%）最低，而無輔料（15.3%）、其他輔料（番茄秧、木本泥炭等，14.7%）和鋸末（13.7%）的NH3-N損失差異較小。以菌糠為輔料的TN 損失平均為23.2%，而NH3-N 損失卻高達22.5%，這主要是由于樣本數量較少（n=12）所致。根據相關研究結果發(fā)現，添加不同輔料造成的NH3-N 損失和TN 損失差異與輔料的顆粒大小、酸堿性、吸附性、C 物質含量以及纖維素和木質素等的含量有關[8，17，27]。

本研究中，好氧堆肥過程中的N2O-N 損失平均為1.1%，占TN損失的4.0%。好氧堆肥的N2O-N損失占比雖小，但確是重要的溫室氣體排放源。如圖1e所示，不同堆肥原料的N2O-N 損失有一定差異，具體為豬糞（1.3%）＞雞糞（1.0%）＞羊糞（0.7%）＞牛糞（0.6%）。羊糞和牛糞堆肥的N2O-N 損失顯著低于豬糞和雞糞，如上所述，這與豬糞和雞糞較高的堆積密度和N含量有關[21]。本研究中以豬糞為原料的N2O-N損失平均為1.3%，略低于WANG 等[30]的Meta 分析結果（1.7%），遠低于PARDO 等[28]的Meta 分析結果（2.7%）。這主要是由于研究樣本差異造成的，PARDO等[28]的研究樣本不僅包含好氧堆肥，還包括了傳統(tǒng)堆漚等其他堆肥方式。從輔料來看，添加玉米秸稈（1.2%）和小麥秸稈（1.1%）的N2O-N 損失沒有顯著差異，均顯著低于鋸末（2.5%），但鋸末的N2O-N 損失樣本間差異較大（0.02%～11.2%）。煙末（0.21%）和稻草（0.21%）為輔料的N2O-N 損失率最低。其他輔料（番茄秧、木本泥炭等，0.7%）、菌糠（0.6%）和無輔料（0.4%）的N2O-N損失差異較小。

3 初始C/N對碳氮損失的影響

3.1 TC和CH4-C損失

初始C/N 分為6 個范圍：＜10、10～15、15～20、20～25、25～30[1，3]，不同范圍下的TC 損失具有明顯差異（圖2a）。其中，由于樣本數量較少（n=6），C/N＜10 的TC 損失尚無法確定，但C/N 過低勢必會影響有機物的降解。當C/N 介于10～15 或20～25 時，TC 損失相對較低（39.1%～41.7%）。而當C/N介于15～20或C/N＞25時，TC 損失較高（52.0%～53.3%），其中C/N 為15～20時的TC 損失最高。馬若男等[31]針對C/N 影響的研究顯示，C/N 為14 和22 時的TC 損失率明顯低于C/N 為18 時的，主要是由于C/N 為18 時具有更高的有效累積積溫，這預示著有機物降解率最高，因此TC損失率最高，同時C/N 為14 的有機碳含量過低，會影響有機質降解和堆肥腐熟，這在JIANG 等[7]的研究中也得到了證實。但也有研究顯示，最有利于有機物降解的初始C/N 應為25 甚至在30 左右[19，32]。更普遍的觀點認為，C/N 對有機物降解的影響受含水率、通風速率以及外源添加劑等其他因素的影響[7，33]。

不同C/N 條件下的CH4-C 損失平均為0.48%（n=129）。如圖2c 所示，當C/N 介于10～30 時，CH4-C 損失隨C/N比值的增加呈先上升后下降的趨勢。即C/N為15～20 時的CH4-C 損失（0.76%）最高，C/N 為20～25時（0.42%）次之，C/N 為10～15 或25～30 時相對較低（0.34%～0.35%）。相關研究顯示，CH4的產生與高溫期持續(xù)時間一致，即高溫期越長，產生的CH4量越多[19]。而高溫期通常伴隨著有機物的快速降解，如上所述，C/N 為15～20 時的TC 損失最高，與在此條件下CH4-C損失最高一致。由于C/N為10～15時可能會影響堆肥腐熟進程[31]，因此從CH4的產生情況來看，以C/N為20～30較為適宜。

3.2 TN、NH3-N和N2O-N損失

不同C/N時的TN損失平均為28.3%（n=234）。如圖2b 所示，當C/N＞10 時，TN 損失率介于22.1%～33.3%，且TN 損失整體隨C/N 比值的增加而呈遞減趨勢。即10＜C/N＜20 時，TN 損失率較高（30.6%～33.3%），這主要是由于此時的N含量相對于微生物的需要而言供過于求[1]。C/N＞30（22.1%）和C/N 介于20～25（25.9%）時的TN 損失相對較低。但C/N 過高時易造成C 供過于求，因此C/N 比值為20～25 時最適合保留TN，這與ZHOU等[34]和ZHAO等[1]推薦的初始C/N一致。如圖2d 所示，不同初始C/N 時的NH3-N 損失平均為18.1%（n=222）。NH3-N 損失與TN 損失變化趨勢相似又略有不同。當C/N＜15 時，NH3-N 損失介于18.7%～23.0%，且隨C/N 比值的增加而遞增，這主要是由于C源的補充提高了微生物的活性，促進了有機物的降解。而當C/N＞15 時，NH3-N 損失則隨C/N比值的增加而遞減，這與以往的研究結果相似[1，7，31]。因此，當C/N 為15～20 時，NH3-N 損失率較高（23.0%），此范圍在TN 損失率較高的C/N 范圍（10～20）之內。C/N＞30 時的NH3-N 損失最低（8.2%），C/N為20～25 時（16.1%）次之。但C/N 過高時易造成C 供過于求，因此20～25的C/N范圍最適合保留NH3-N。

如圖2e 所示，不同初始C/N 時的N2O-N 損失平均為1.0%（n=209）。N2O-N 損失與TN 損失的變化趨勢相似，整體隨C/N 的增加呈下降趨勢，當C/N＜10時N2O-N 損失率較高（1.8%），C/N 為15～20時（1.2%）次之。C/N 為10～15 時的N2O-N 損失（0.6%）明顯低于其他值，這與ZHAO 等[1]的研究結果一致，可能是由于相對較高的NH3含量抑制了硝化作用造成的。綜合來看，C/N 比值的增加可以減少含N 氣體排放以及TN 損失，其中，C/N 為20～25 時最適宜N 素的保留。

4 初始含水率對碳氮損失的影響

4.1 TC和CH4-C損失

畜禽糞便好氧堆肥在不同初始含水率條件下的TC 損失平均為45.8%（n=138），與不同C/N 條件下統(tǒng)計的TC 損失結果一致。將初始含水率分為6 個范圍[1，3]，不同初始含水率對TC 損失的影響顯著。如圖3a 所示，當含水率小于70%時，TC 損失介于35.2%～53.6%，且隨著含水率的增加呈現明顯的上升趨勢。這主要是因為水分含量的上升增加了可溶性營養(yǎng)物質的分布且提高了微生物的活性[3]。而當含水率超過70%時，TC 損失（36.7%）呈快速下降趨勢，這主要是因為含水率過高時會影響堆體O2的擴散，從而抑制有機物的降解。含水率對TC 損失的影響規(guī)律與ZHANG 等[3]Meta 分析中的結果一致，其研究顯示，初始含水率與TC損失之間存在顯著二次關系。李丹陽等[20]的研究也得到了相似的結論。

不同初始含水率條件下的CH4-C 損失（圖3c）平均為0.51%（n=146）。當初始含水率大于50%時，初始含水率對CH4-C 損失的影響顯著，這與吳娟等[33]的研究結果一致。CH4-C 損失介于0.1%～3.0%之間，且隨著含水率的增加呈現明顯的上升趨勢，這與ZHANG 等[3]Meta 分析中的結果一致。CH4是由CO2/H和乙酸在厭氧條件下通過產甲烷菌脫氧形成的，產甲烷菌的CH4產生條件僅限于嚴格的厭氧環(huán)境中，而水分含量的增加會導致缺氧并形成更多的厭氧區(qū)，從而導致大量CH4的排放[7，15]。因此，CH4-C損失與含水率呈顯著正相關關系?？紤]到有機物的降解和CH4的排放，初始含水率應控制在70%以內。

4.2 TN、NH3-N和N2O-N損失

如圖3b 所示，不同初始含水率條件下的TN 損失介于25.1%～30.9%之間（n=258），各范圍間差異較小。隨著含水率的增加TN 損失呈波動變化，初始含水率對TN 損失沒有顯著影響。其中，含水率小于50%和含水率為65%～70%時TN 損失相對較低（25.1%～25.6%）。而初始含水率介于60%～65%時，TN 損失（30.9%）相對較高。考慮含水率＜50%或＞70%時，可能會影響微生物的生長代謝活動及堆體腐熟[20]，因此含水率應控制在50%～70%之間。不同初始含水率條件下的NH3-N 損失平均為18.6%（n=256）。與TN 損失稍有不同，當含水率小于50%時，NH3-N 損失（11.4%）明顯降低（圖3d），這可能是因為較低的含水率影響了微生物的活性，從而減緩了有機物的降解率。而當含水率大于50%時，NH3-N 損失（16.1%～20.5%）變幅較小，但隨含水率升高而略有下降，這可能是因為水分的增加溶解了更多的NH3[3]，也可能與pH值、溫度或者曝氣率等其他因素的影響有關[7]?？傊蕿?0%～55%時NH3-N 損失最高（20.5%），含水率為60%～65%時NH3-N損失較低（17.3%）。

如圖3e 所示，不同初始含水率條件下的N2O-N損失平均為1.0%（n=234）。由于堆肥過程中銨態(tài)氮硝化與硝態(tài)氮反硝化作用均會導致N2O 的產生[35]，因此有研究認為，初始含水率不會對N2O-N 損失產生顯著影響[3，7]。但本研究中，N2O-N損失的變化規(guī)律卻與CH4-C損失相似，也與含水率之間具有顯著的正相關關系，且當含水率＞65%時，N2O-N 損失迅速增加，這與ZHAO 等[1]和DANNENMANN 等[36]的分析結果一致。N2O-N 損失整體介于0.4%～2.2%之間，而當初始含水率介于50%～65%時，N2O-N 損失相對較低且沒有顯著差異（0.79%～0.84%）。因此，為了控制N2O 排放，堆肥過程中的初始含水率應介于50%～65%。綜合來看，初始含水率為60%～65%可降低堆肥過程TN、NH3和N2O損失[36]。

5 通風速率對碳氮損失的影響

5.1 TC和CH4-C損失

不同通風速率（以堆肥干基計）下的TC損失介于48.1%～53.1%，差異較小，且呈波動變化（圖4a）。其中，通風速率為0.2～0.3 L·kg-1·min-1時，TC 損失相對較高（53.1%）；通風速率為0.3～0.4 L·kg-1·min-1時，TC損失較低（48.1%）。不同通風速率條件下的CH4-C損失平均為0.53%（n=115），通風速率對CH4-C 排放影響顯著（圖4c）。由于樣本數量較少（n=5），通風速率為0.4～0.6 L·kg-1·min-1時的CH4-C 損失尚不清楚。其他通風速率下的CH4-C損失具體為0.2～0.3 L·kg-1·min-1（0.78%）＞超過0.6 L·kg-1·min-1（0.55%）＞0.3～0.4 L·kg-1·min-1（0.37%）＞0～0.1 L·kg-1·min-1（0.35%）＞0.1～0.2 L·kg-1·min-1（0.09%）。綜合來看，通風速率為0.2～0.3 L·kg-1·min-1時，會造成較高的CH4-C 損失和TC損失。

5.2 TN、NH3-N和N2O-N損失

好氧堆肥在不同通風速率條件下的TN損失平均為27.4%（n=198）。如圖4b 所示，當通風速率＜0.3 L·kg-1·min-1時，TN 損失為23.9%～28.3%，且隨通風速率的增加呈下降趨勢。這主要是因為與中通風速率相比，低通風速率具有更高的排放率和更長的排放周期[7]。當通風速率介于0.3～0.6 L·kg-1·min-1時，TN 損失介于29.4%～32.6%，且隨通風速率的增加呈上升趨勢。這與以往的研究結果相一致，是由于高通風速率導致充足的O2供應，從而加速了有機物降解過程并導致N-N 含量增加，同時高通風速率也能夠及時帶走產生的含N 氣體，降低堆體吸收量[7，37-38]。而當通風速率＞0.6 L·kg-1·min-1時，過高的通風速率會降低堆體溫度，影響堆肥高溫期，降低有機物的降解率，使TN 損失再次降低?？傮w而言，較低通風和較高通風條件下，TN 損失都較低，中等通風條件更有利于有機質降解和TN 損失。如圖4d 所示，不同通風速率條件下NH3-N 損失平均為19.0%（n=205）。NH3-N 損失與TN 損失變化趨勢相似，其中，通風速率＞0.6 L·kg-1·min-1時的NH3-N 損失最低（15.1%）。當通風速率＜0.6 L·kg-1·min-1時，TN 損失介于16.1%～26.6%，且隨通風速率增強而呈先下降后上升的趨勢。通風速率為0.4～0.6 L·kg-1·min-1時的NH3-N 損失最高，通風速率為0.2～0.3 L·kg-1·min-1時的NH3-N損失最低。

不同通風速率條件下的N2O-N 損失平均為1.2%（n=182）。如圖4e所示，不同通風速率條件下的N2O-N損失介于0.5%～2.8%，隨著通風速率的增加，N2O-N損失整體呈先下降后上升的趨勢。但與TN 損失或NH3-N 損失的變化趨勢不同的是，當通風速率＞0.1 L·kg-1·min-1時，N2O-N 損失即不斷上升。且當通風速率超過0.6 L·kg-1·min-1時，N2O-N 損失達到最大值，這是因為較高的通風速率會促進硝化反應，從而導致較多的N2O-N 產生。通風速率對N2O-N 損失的影響遠高于對NH3-N 損失和TN 損失的影響。N2O-N損失的最低值出現在通風速率為0.1～0.2 L·kg-1·min-1的條件下。綜合來看，通風速率介于0.1～0.3 L·kg-1·min-1可降低TN和NH3、N2O等含N氣體的損失。

6 結論

（1）豬糞和雞糞堆肥的溫室氣體排放量高于牛糞和羊糞。選擇富含C的輔料與畜禽糞便聯(lián)合堆肥，均可促進有機物降解，稻草或鋸末作為輔料添加有利于減少溫室氣體排放。

（2）C/N 對CH4的排放沒有顯著影響。隨著C/N的增加，NH3和N2O的排放以及TN損失整體呈下降趨勢。整體來看，以C/N為20～25時最適宜N素的保留。

（3）初始含水率顯著影響CH4和N2O 的排放。隨著含水率的增加，CH4和N2O 的排放量呈明顯的上升趨勢。整體來看，以含水率為60%～65%最為適宜。

（4）通風速率（以堆肥干基計）為0.1～0.2 L·kg-1·min-1時，CH4排放和TC 損失相對較低；通風速率為0.1～0.3 L·kg-1·min-1時，N2O、NH3和TN損失較低。