沼渣好氧堆制改性及其高效复合肥配方的试验研究

摘要

随着我国大中型沼气工程及户用小型沼气快速发展，生物质资源得到可循环利用，但同时出现沼液和沼渣有效利用的问题。目前沼液和沼渣有多种用途，但其利用效率低，且只能在短时间内利用，利用不当会造成二次污染。鉴于沼渣营养成分丰富和含水率较高，通过添加不同的调理料等对沼渣进行自然好氧堆肥，一方面提高其利用效率，另一方面有效解决农业废弃物造成的环境污染问题。本论文在沼渣改性堆肥基础上，选择适宜沼渣堆肥的调理料进行堆体堆肥。堆肥后沼渣有机肥和无机肥按不同比例配制成沼渣复合肥并对其肥效进行分析，选出有利于作物生长和品质改善的复合肥配方。
　　通过堆肥过程中温度、含水率、pH、有机质、TN、TP、TK、纤维素和木质素的变化，筛选出适合沼渣堆肥的调理料。本试验采用沼渣作为堆肥主料，以麦秸、稻秸和秸秆热解后的生物质炭作为堆肥的调理料，尿素和氧化钛作为添加剂，在温室内进行好氧堆肥。试验结果表明：添加尿素不利于沼渣干化处理，添加氧化钛对堆肥过程影响不大，稻秸最有利于堆肥过程进行、沼渣的干化处理和纤维素降解，因此选择稻秸作为沼渣堆肥的调理料。
　　在前期不同调理料对沼渣堆肥影响试验基础上，将筛选出最有利于沼渣干化的调理料稻秸和沼渣按干重比1:4进行堆体堆肥。通过对堆肥过程中温度、含水率、有机质、pH、硝态氮和铵态氮的变化，分析堆肥的效果，为沼渣堆肥配制成复合肥提供理论依据。同时利用Surfer软件绘制出堆体不同高度温度等值线变化和剖面温度等值线变化，对堆肥过程中温度的变化进行了直观分析，为堆肥温度变化提供一定的参考价值。试验结果表明：
　　（1）堆肥结束时，堆肥的含水率平均值为59.16％，pH平均值为7.29，有机质平均值为61.81%，堆肥平均温度接近于环境温度，其最高温度在50℃以上保持了一周以上。
　　（2）不同层次的温度有不同的变化趋势，堆体上层在堆肥初期升温速率最快，中下层达到高温时间一致，变化趋势基本一致。中上层高温持续时间长，下层因离水泥地面很近，其温度不高。
　　（3）根据不同时期不同高度各点的温度等值线分布图知同一时期上中下三层温度等值线分布不同，其热源不同；不同时期同一层温度变化不同，最高温度所在位置不同。因受外界环境的影响大，34剖面中上层温度等值线分布比12剖面变化大，而二者下层温度等值线分布规律相近。
　　将沼渣有机肥和不同比例的化肥配制成沼渣复合肥，通过复合肥养分释放室内培养试验和作物栽培肥效试验对沼渣复合肥肥效进行具体分析。根据土壤中氮磷钾元素含量变化和小白菜生长指标及品质综合比较各配方，得出适合小白菜生长的复合肥配方。
　　沼渣复合肥配方和全化肥配方及对照：
　　A：有机肥Z，60%；尿素，20%；硫酸钾，10%；过磷酸钙，10%；B：有机肥Z，70%；尿素，10%；硫酸钾，10%；过磷酸钙，10%；C：有机肥Z，80%；尿素，10%；硫酸钾，5%；过磷酸钙，5%；D：有机肥Z，60%；硫酸铵，20%；硫酸钾，10%；磷矿粉，10%；E：有机肥Z，60%；硝酸铵，20%；氯化钾，10%；磷矿粉，10%；F：全有机肥，即有机肥Z，100%；G：全化肥，即硫酸铵，44%；氯化钾，41%；过磷酸钙，15%；K：不施肥；
　　复合肥养分释放室内培养试验和作物栽培肥效试验结果表明：
　　（1）复合肥配方土壤中氮磷钾元素变化相似，仅施化肥或不施肥使土壤中的氮元素相对较低。全沼渣有机肥处理含全磷量最高，对照和全化肥处理全磷量较低。全化肥处理有效钾含量最高，主要因为其氯化钾含量相对较高。对照处理有效钾含量最低，全沼渣有机肥有效钾含量较低，这表明土壤中有效钾含量较低，全沼渣有机肥单独施用不能给土壤提供足够的钾元素。综合分析，沼渣复合肥可为土壤提供充足的氮磷钾元素。
　　（2）A、B、C和E沼渣复合肥配方和全化肥处理更适宜小白菜叶绿素的生成，全沼渣有机肥处理对小白菜叶绿素生成影响效果较差。施肥有利于作物的根重和总重的增加，全沼渣有机肥处理效果最好，沼渣复合肥处理优于全化肥处理。A、B、E处理利于可溶性糖的产生，效果优于其它沼渣复合肥和全化肥处理。对照处理Vc含量最低，全沼渣有机肥最有利于小白菜Vc的生成， A、D、C处理小白菜Vc含量高于全化肥处理。综合比较，A配方最适宜小白菜生长和品质的改善，B、C和E沼渣复合肥配方可供于选择。

目录

声明

第1章 绪论

1.1研究意义

1.2.堆肥研究现状

1.3肥效试验研究

1.4研究内容和技术路线

第2章 沼渣堆肥调理料筛选试验研究

2.1试验目的

2.2 试验材料与方法

2.3试验结果与分析

2.4本章小结

第3章 沼渣好氧改性过程特性的试验研究

3.1试验目的

3.2 试验材料与方法

3.3试验结果与分析

3.4 本章小结

第4章 沼渣复合肥肥效试验研究

4.1沼渣复合肥配方设计

4.2复合肥养分释放室内培养试验

4.3作物栽培肥效试验研究

4.4本章小结

第5章 结论与讨论

5.1结论

5.2 讨论

参考文献

致谢

附录