石灰预处理对树叶堆肥过程中养分转化的影响

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1、石灰预处理对树叶堆肥过程中养分转化的影响石灰预处理对树叶堆肥过程中养分转化的影响摘要：以树叶干质量的0％、1.00％、2.50％和4.00％的石灰预处理树叶，24h后分别将预处理后的树叶与鸡粪联合堆肥，研究不同用量石灰预处理树叶对树叶堆肥过程中养分转化的影响。试验在自制的堆肥反应器内进行，采用间歇式强制通风的方式，进行为期59d的堆肥试验。结果表明：石灰预处理树叶24h可以有效的降低树叶中的有机质质量分数，以4.00％的石灰预处理的树叶其有机质降幅达6.00％；石灰预处理24h后，各处理pH相差不大；EC的变化与pH相似；预处理前后，各处理总氮、总磷和总钾的质量分数相差不

2、大。用石灰预处理后的树叶堆肥有利于堆肥有机质的降解，尤以2.50％石灰预处理的效果最好；有利于堆肥w(C)/w(N)的降低，其降低幅度与石灰用量成正比；有利于减少堆肥过程中氮素的损失，且氮素损失与石灰使用量呈反比；有利于堆肥NH4+-N质量分数的降低；提高堆肥终产品NO3--N的质量分数，其质量分数与石灰用量呈正比；有利于堆肥中钾的浓缩；对堆肥的pH、EC、w(NH4+-N)/w(NO3--N)和总磷的影响不大。综合考虑试验结果后认为，以4.00％石灰预处理的效果最为理想。关键词：石灰预处理；树叶堆肥；养分转化据估计，我国每年产生几亿吨的树叶[1]，并且其数量还在不断增加

3、，加重了城市垃圾处理系统的压力。树叶中含有丰富的营养成分，包括粗蛋白、粗纤维，粗脂肪等有机成分以及钙、磷、钾等无机成分，是生产有机肥很好的原料。国内很多城市的园林单位（如广州园林所）将产生的树叶收集后堆肥处理生产园林基质，取得了很好的经济效益和环境效益。但由于树叶表层被一层蜡质包围，使树叶内部的物质很难被降解，这是导致树叶堆肥周期较长的原因之一。表1堆肥原料的基本特性Table1Thebasicpropertiesofcompostingrawmaterials物料水分/％pHEC/（μs·cm-1）总氮/％总磷/%总钾/%有机质/%w(C)/w(N)VS/%容重/（kg

4、·m-3）树叶56.776.269801.250.021.1856.5326.1370.43200鸡粪51.547.7460704.740.212.2639.494.8360.71480用石灰预处理树叶、秸秆等植物残体后用于堆肥在生产实践中使用的较为普遍[2,3]，也有研究用石灰预处理后的物料厌氧消化产沼气的报道[4]，但用石灰预处理后的物料进行好氧堆肥以及不同用量石灰预处理后的树叶堆肥处理过程中的养分转化的研究还未见有报道。本试验以不同用量石灰预处理后的树叶(不同种类树叶的混合物，其中以白兰（MicheliaalbaDC.）、红花羊蹄甲（Bauhiniablakeana

5、Dunn）和宫粉羊蹄甲（BauhiniavariegateL.）等几种树叶为主，还参杂少许杂草)为堆肥原料，以鸡粪补充氮和易降解的小分子有机物，研究石灰预处理树叶对树叶堆肥过程中养分转化的影响，为工厂化树叶堆肥提供理论依据。1材料与方法1.1试验材料树叶取自中国科学院华南植物园树叶堆肥厂，粉碎后过2.00cm筛，取筛下物作为堆肥材料，人工拣去树叶中的树枝等杂物；鸡粪取自华南农业大学养鸡场，粉碎后过0.50cm筛，取筛下物作为堆肥材料。各试验材料的基本性质见表1。1.2方法1.2.1试验方法取4kg树叶4份，分别用1L石灰水喷淋预处理，石灰用量分别为树叶干质量的0％、1.0

6、0％、2.50％和4.00％，混合均匀后置于45cm×25cm×15cm的塑料箱内，表面用报纸遮盖，24h后分别将石灰预处理后的树叶与鸡粪联合堆肥，分别测定石灰预处理时和24h后树叶理化性质的变化。各堆肥处理的物料用量均为树叶4kg，鸡粪1.8kg。在自制的转鼓式堆肥反应器内进行8d的一次发酵[5]，一次发酵结束后将堆肥转移至45cm×25cm×15cm的塑料箱内进行二次发酵，每周人工翻堆1次，整个堆肥过程持续59d。堆肥过程中分别于第0、3、8、15、22、32、42、59d采样测定有关指标。1.2.2测定指标及方法用校正过的酒精温度计分别于每天8:00、13:00、1

7、8:00和23:00测定堆体的温度；水样比10:1振荡1h后离心过滤，取滤液测定pH和EC(电导率)；取5.00g鲜样用2mol·L-1的KCl溶液浸提，取浸提液测定铵态氮和硝态氮；鲜样于60℃烘72h后粉碎过0.45mm筛,用于测定总氮（凯氏定氮法）、总磷（钼黄比色法）、总钾（火焰光度法）、有机质(K2Cr2O7-H2SO4法）；总氮损失(%)=100－100×(X1×N2)/(X2×N1)[6],其中,X1和X2分别表示堆肥初期和堆肥结束时的灰分质量分数，N1和N2分别表示堆肥初期和堆肥结束时的总氮质量分数。2结果与讨论2