生物炭及翻堆频率对鸡粪堆肥过程中温室气体排放的影响

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1、分类号：单位代码：密级学号：博士学位论文生物炭及翻堆频率对鸡粪堆肥过程中温室气体排放的影响研究生：贾兴永指导教师：巨晓棠教授合作指导教师：袁文桥副教授申请学位类别：农学博士专业领域名称：植物营养学研究方向：碳氮循环与温室气体所在学院：资源与环境学院二一五年五月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均

2、已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：时间：知作年月曰关于论文使用授权的说明本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。保密的学位论文在解密后应遵守此协议）研究生签名：兔时间：年月导师签名：时间：年‘月《』摘要畜禽粪便堆肥是温室气体（排放的主要来源之一，微生物的硝化和反硝化作用是其产生的主要途径。堆肥过排放不但对全球气候的增温

3、效应显著，还会引起堆肥物料氮素损失，导致堆肥产物品质肥效降低。理解畜禽粪便堆肥过程中温室气体的来源及排放规律，对解释排放机理及减排措施具有重要意义。畜禽粪便堆肥过程的产生与畜禽粪便堆过程氮素形态的转化密切相关。畜禽粪便堆肥过程产生的同时来源于堆肥堆体表面的硝化途径和堆肥堆体内部的反硝化途径。但在堆肥中添加生物炭还鲜见报道。这些少量的研究证明生物炭有潜力能够加快堆肥进程、改善堆肥质量和减少相关的的排放。这可以归因于生物炭具有较高的孔隙度和巨大的比表面积，能够吸附和持留水分、、和离子，促进微生物的代谢和生理活动。粪便与生物炭共同堆肥为缓释肥料

4、的生产和温室气体减排提供了一个非常有前景的方法。然而需要进一步的研究来了解生物炭堆肥过程中的作用，以及生物炭与粪便、微生物之间的相互作用。本研究采用稻壳为原料制造生物炭，实验室模拟堆肥系统，并将生物炭添加到堆肥过程中作为填充剂，研究了生物炭和锯末添加量及翻堆频率对鸡粪堆肥过程中、排放及、的影响，生物炭和锯末添加量及翻堆频率对鸡粪堆肥过程中排放的影响，生物炭和锯末添加量及翻堆频率对鸡粪堆肥进程（温度、含水量、的影响。主要研究结果如下：分析建立了一种新的标准，能有效地对不同研究的数据进行归纳。目前，在堆肥中添加生物炭做填充剂并对堆肥温室气体排

5、放的影响的相关研究还很少，因此相关的数据是很有限的。通过对这些有限的数据分析，得到的结论是生物炭和锯末均能减少堆肥过程中的和排放，但是均能增加的排放。相比之下，生物炭减排和的效果更好。因此，粪便堆肥过程中添加生物炭是一项很好的减排温室气体排放、提高堆肥氮素含量的措施。生物质气化是从生物质资源生产清洁能源的一种很有前景的方法。利用上升气流气化炉制造生物炭时，只霈要小时温度即可升高到°短时间内即可制备成生物炭。每次可制得左右的生物炭，生物炭产率在左右。说明气化是制备生物炭的一种既省时间又产率高的方法。鸡粪堆肥过程中添加生物炭能显著减少的排放。

6、与对照相比，生物炭添加量导致减排约。作为生物炭的对比，锯末也能减少的排放，但是减排效果不如生物炭。生物炭提高鸡粪堆肥堆体的和含量。生物炭是一种理想的堆肥填充剂，能够减少堆肥损失。翻堆频率对堆肥转化有显著影响。低翻堆频率对堆体保持和是有益的，但是导致排放的增加。填充生物炭的堆体温度、值和：峰值升高，含水量降低，说明了生物炭能够加快堆肥速度。为了做对比，锯末作为另外一种填充剂添加至堆肥中，研究发现其填充效果不如生物炭。生物炭比锯末更加有效地减少排放。翻堆频率显著影响峰值和放。高翻堆频率更能加快堆肥进程。生物炭有减少堆肥过程中氮损失及增强氮持留

7、的潜力。对含氮量丰富的物料堆肥来说，生物炭是一种很理想的填充剂。生物炭是减排堆肥排放的最好的填充剂之一。关键词：鸡粪堆肥；生物炭；翻堆频率；排放。AbstractRecentinterestsinbiocharstemfromitsagronomicbenefitsandcarbonsequestrationpotentialsinsoilapplications.Asanotfullyunderstoodnewerconcept,addingbiocharasabulkingagentduringanimalmanurecomposti

8、nghasthepotentialtoenhancethecompostingprocessandreduceassociatedN2Oemissions.Withlimitedliterat