| 猪粪堆肥过程中养分和重金属含量的动态变化 |
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| 引用本文： | 尹晓明,王荣江,徐潇潇,曹云.猪粪堆肥过程中养分和重金属含量的动态变化[J].植物营养与肥料学报,2019,25(2):254-263. |
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| 作者姓名： | 尹晓明 王荣江 徐潇潇 曹云 |
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| 作者单位： | 1.南京农业大学资源与环境科学学院，江苏南京 210095 |
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| 基金项目： | 南京农业大学中央高校基本科研业务费科技平台专项“卓越农林人才教育培养计划”资助。 |
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| 摘 要： | 【目的】规模化、集约化畜禽养殖业饲料中,存在滥用或超剂量使用微量元素如Cu、Zn、Fe、As添加剂的现象,导致畜禽粪便以及以畜禽粪便为来源的有机肥重金属的积累。研究堆肥过程中养分和重金属含量的动态变化,对于畜禽粪便有机肥产业的可持续发展具有重要意义。【方法】鲜猪粪在阴凉通风处风干到含水率在60%左右,用于进行55天的好氧堆肥。猪粪∶砻糠比例为6∶1 (鲜重)混匀,每周翻堆一次,每天测定温度,分别在堆肥第1、13、23、28、41和55天的上午10:00—11:00,取样测定含水量、pH值、全氮、总有机碳(TOC)、全磷、全钾以及Cr、Cd、Cu、Mn、Ni、Zn、Pb、Hg、As总量和有效态Cu、Mn、Zn含量。【结果】1)随着堆沤进程的延长,全氮先升高再下降,其峰值出现在第23～28天,之后缓慢下降;全磷与全钾逐渐升高,其峰值均在第41天、之后趋于稳定;TOC不断减少,28天以后趋于平稳。C/N先下降,第23天以后保持稳定,堆肥结束时维持在15.12、达到腐熟要求。2) 9种金属元素的总量变化各不相同,含量分别为Cr6.99～10.43 mg/kg、Cu 106.01～120.81 mg/kg、Mn 663.51～899.48 mg/kg、Ni 11.32～20.67 mg/kg、Zn1245.18～1552.13 mg/kg、Pb 0.09～0.56 mg/kg、As 0.58～1.25 mg/kg,Cd、Hg未检测出。Cr和Ni先下降、升高、再下降直至平稳,其峰值均在第23天,第28天以后趋于平稳。Cu、Mn和Zn不断升高到后期显著升高、其峰值均在第41天。As先下降再升高、在第28天以后基本平稳。Pb总体是下降,在第13天和23天其含量分别比第1天显著下降61.22%和81.63%,在第41天以后其含量未检出。有效Cu、Mn、Zn的含量远低于元素总量,分别在2.35～5.79 mg/kg、17.82～20.28 mg/kg和47.39～70.29 mg/kg。有效Cu、有效Zn总体先升高、再下降直至平稳,峰值都在第13～23天,第28天显著下降但是此后基本平稳。有效Mn总体变化不大,只在第41天显著上升。3)有效Cu与有效Zn、有效Zn与有效Mn之间呈极显著正相关关系。全钾、全磷、Cu、Zn、Mn与TOC之间呈极显著负相关关系(P <0.01),说明全钾、全磷、Cu、Zn与Mn含量的升高由堆肥过程中有机质的矿化引起。而有效Cu、有效Zn、有效Mn与TOC不存在相关关系。【结论】从23天到28天,高温的平均温度和持续时间符合畜禽粪便无害化的要求,C/N和全氮都维持在相对理想的水平,大量元素、微量元素和重金属含量基本达到稳定,表明28天是堆肥腐熟的关键时间节点。
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| 关 键 词： | 猪粪 堆肥 养分 重金属 动态变化 |
| 收稿时间： | 2018-02-05 |
Dynamic changes of nutrient and heavy metal concentrations during swine composting |
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| YIN Xiao-ming,WANG Rong-jiang,XU Xiao-xiao,CAO Yun.Dynamic changes of nutrient and heavy metal concentrations during swine composting[J].Plant Nutrition and Fertilizer Science,2019,25(2):254-263. |
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| Authors: | YIN Xiao-ming WANG Rong-jiang XU Xiao-xiao CAO Yun |
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| Institution: | 1.College of Resources and Environmental Sciences, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China |
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| Abstract: | YIN Xiao-ming;WANG Rong-jiang;XU Xiao-xiao;CAO Yun(College of Resources and Environmental Sciences, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China;Institute of Agricultural Resources and Environment, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210095, China) |
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| Keywords: | swine manure compost nutrients heavy metals dynamic change |
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