尿素硝酸铵调节碳氮比促进小麦秸秆堆肥腐熟

李帆; 王静; 武际; 叶寅; 刘泽; 朱宏斌; 《植物营养与肥料学报 》 2019 北大核心 CSCD

摘要：[目的]高温堆肥可以加快秸秆腐解并浓缩其养分含量,是秸秆综合利用的有效措施之一。通常采用畜禽粪便来调节秸秆堆肥的C/N比,但由于重金属和抗生素问题限制了其在高价值经济作物上的应用。为此选择绿色无污染的尿素硝酸铵溶液(UAN)作为氮素调理剂开展堆肥试验,为生产高品质秸秆有机肥提供科学依据。[方法]设置4个处理,按照UAN添加量由多到少分别将堆肥C/N调节为15、20、25和30,进行50 d堆肥,监测堆肥过程中温度、pH、EC、有机碳、铵态氮、硝态氮、纤维素组成、种子发芽率指数等指标的动态变化,并综合判定堆肥腐熟效果。[结果]C/N25和C/N30的处理最高温度分别达到63.4℃和65.9℃,50℃以上高温持续时间分别为7d和8d,而C/N15、C/N20处理高温持续仅1～2d,未达到无害化处理要求。堆肥初始pH值随着UAN添加量的增大而升高,范围在6.79～7.94,堆肥后pH值范围在7.63～7.89,各处理间没有明显差异。堆肥后各处理有机碳含量下降了8.29%～13.5%,且C/N25、C/N30的处理有机碳降解率显著高于C/N15和C/N20的处理。全氮含量较堆肥初增加53.3%～83.7%。秸秆中有机物组成表现为纤维素>半纤维素>木质素,堆肥后半纤维素、纤维素和木质素含量分别较堆肥初下降了30.5%～50.9%、42.%～55.8%和15.3%～29.4%。堆肥过程中由氨气挥发造成的氮素损失率随着C/N比升高而降低,分别为34.9%、29.0%、22.1%和7.37%;堆肥过程中无机氮占总氮的比例逐渐降低,由初始的52.4%～75.8%下降到结束时的25.4%～63.1%,而对应有机氮的比例则较堆肥初提高了52.4%～66.0%,表明小麦秸秆堆肥中氮素的稳定性增强。经过50 d的堆肥处理,C/N25和C/N30的处理种子发芽率指数均达到彻底腐熟(GI≥80%),C/N20的处理达到基本腐熟(GI≥50%),而C/N15的处理未腐熟。[结论]采用尿素硝酸铵溶液作为氮素调理剂可有效降低小麦秸秆堆肥C/N比,促进小麦秸秆腐解,以C/N30处理腐熟效果最好。

关键词： 堆肥 小麦秸秆 尿素硝酸铵溶液 碳氮比 氮损失