引言 黑龙江是畜牧业大省，随着奶牛业迅速发展

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1、引言黑龙江是畜牧业大省，随着奶牛业迅速发展引言　　　　黑龙江是畜牧业大省，随着奶牛业迅速发展，牛粪已成为农村的主要污染，若处理不当,将对大气、水源和土壤造成严重污染,影响畜牧业的健康可持续发展[1,2，3]。堆肥是利用微生物在一定的温度、湿度和pH值条件下,对有机物分解、转化使之达到减量化、腐殖化和无害化,是畜禽粪便资源化利用的有效途径，同时畜禽粪便含有丰富的N、P、K等营养元素,是农业生产中良好的有机肥源[3，4]。　　畜禽粪便在高温堆肥过程中会产生大量有害气体，其中NH3和H2S是最主要的恶臭物质，这些气体不但污染环境，还对人类健康造成极大威胁。因此，采取有效措施，最大

2、限度地降低有害气体的产生和排放，使其转化成可利用的物质，是畜禽粪便无害化处理亟待解决的问题。　　堆肥时加入选育的除臭菌株，研究对NH3和H2S有害气体释放量的影响，揭示氮和硫转化，为畜禽粪便无害化处理及资源化利用提供理论依据及菌种资源。　　　　1材料与方法　　　　1.1试验材料　　新鲜牛粪、稻草取自香坊农场，所用菌株均为本实验室筛选。　　　　1.2试验方法　　新鲜牛粪和稻草混合均匀后接入5%菌液，含水量调至65%左右，堆成2m1.5m1.2m的堆体。每一个菌株设二个处理，处理Ⅰ：堆体瓶内放置装有硼酸溶液的烧杯,用以吸收NH3;处理Ⅱ：堆体瓶内放置装有锌铵络盐溶液的烧杯，用以

3、吸收H2S，以不接种菌剂为对照，每个处理重复3次。　　　　1.3测定项目及方法　　NH3采用酸碱滴定法[5]；H2S采用锌铵络盐吸收比色法[6]；水分含量采用重量法[7]；pH值用pH计测定[7]；全氮采用硫酸-过氧化氢消煮和凯氏定氮法测定[7]；有机氮采用Bremner法[8]；NH4+-N采用2mol·L-1KCl浸提法[9]；NO3-N采用还原蒸馏法[9]；硫酸盐用EDTA间接络合滴定法[9]；总硫采用灼烧法测定[10]。（转载自zg/kg干样，菌株B1、A1与B3为26.89、34.22和51.47mg/kg干样；单菌株较对照H2S释放量均降低了50%以上，菌株B1

4、、A1与B3降低了89.69%、86.88%和80.27%，表明有很强的除臭能力。　　　　2.2温度对气体释放量的影响　　相关分析表明，温度与NH3和H2S释放量之间呈极显著的正相关（r2=0.928），即温度越高，气体释放量越多，反之，则越少。因此应在满足堆肥无害化前提条件下尽可能缩短高温期维持的天数，减少NH3和H2S的释放，有效地保留氮素和硫素，提高堆肥产品品质。　　不同菌株处理与对照间气体释放量均呈显著差异（P<0.05），表明选育的菌株能在高温堆肥时发挥作用，有效地控制气体释放，抑制臭味产生。　　　　2.3不同菌株对物质转化影响　　2.3.1不同菌株对含氮物

5、质转化影响　　（1）NH4+-N与NO3-N变化堆肥结束时NH4+-N含量均比堆肥前略有提高，pH值上升，说明有机氮矿化为NH4+-N的速率大于NH4+-N向其它形态转化的速率。堆肥结束时对照NH4+-N含量较堆肥前增加了28.44%，而除臭效果好的B1、A1与A2菌株仅增加了4.47%，7.19%和10.35%，NH4+-N含量较对照低是由于NH4+-N进一步转化为NO3-N或被微生物吸收利用，说明添加微生物可以更好的保留氮素；NH4+-N含量低，pH值较小，可以减少NH3在碱性条件下挥发。　　初期反硝化作用较强，部分NO3-N通过反硝化作用转化成N2或被微生物固定，各处

6、理NO3-N含量均比堆肥前略有下降；菌株B1、A1与A2NO3-N含量比对照略有提高但变化幅度相对较小，原因是降温期时间较短硝化细菌数量较少、硝化作用较弱。　　（2）全氮与有机氮变化随着温度升高,有机氮在微生物的作用下矿化为NH4+-N，一部分被转化为NO3-N和NH3，NH3挥发导致全氮降低；一部分被微生物利用合成细胞中的有机氮。　　由可知，不同处理全氮、有机氮含量较堆肥前均有下降。堆肥结束时菌株B1、A1与A2较对照全氮增加了19.81%、18.80%和18.20%，有机氮增加了28.99%、27.42%和25.45%；对照全氮和有机氮较堆肥前减少了5.73g/kg和5

7、.01g/kg。可见，除臭菌株可以促NH4+-N向有机氮和NO3-N转化,有效控制NH3挥发，减少氮素大量损失，防止恶臭扩散。　　2.3.2不同菌株对含硫物质转化影响　　目前，国内对高温堆肥中H2S物质转化研究未见报道。堆肥时释放的H2S被自养微生物作为营养物质和能源吸收、利用,在生物体内经生化反应最终转化为硫酸盐以及单质硫[11]。　　2.4.2硫素损失与形态转化　　堆肥过程中硫素形态间转化是一个复杂的过程，硫素主要以元素硫、硫化物、硫酸盐、亚硫酸盐和有机硫等形式存在。在堆肥过程中,随着温度升高，含硫有机化合物在