全 文 :中国生态农业学报 2010年 5月 第 18卷 第 3期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, May 2010, 18(3): 643−648 珠江三角洲集约化农田循环高效生产技术集成专题
* 国家科技支撑计划项目 (2007BAD89B14)、广东省教育部省部产学研合作项目 (2007B090400101)和广东省农业科技计划项目
(2006A20302001)资助
张发宝(1965~), 男, 副研究员, 主要从事固体废弃物处理与土壤肥料方面的研究。E-mail: fabaozhang@163.com
收稿日期: 2009-11-20 接受日期: 2010-02-09
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2010.00643
脲酶抑制剂 NBPT对鸡粪好氧堆肥的保氮效果*
张发宝 顾文杰 徐培智 解开治 唐拴虎 陈建生 杨少海
(广东省农业科学院土壤肥料研究所 广东省养分资源循环利用与耕地保育重点实验室 广州 510640 )
摘 要 利用堆肥反应器 , 以鸡粪和蘑菇渣为原料进行好氧堆肥 , 在堆肥中添加不同浓度的脲酶抑制剂
NBPT, 研究其对堆肥氮素转化的影响及保氮效果。结果表明: 添加不同浓度的脲酶抑制剂 NBPT 对堆肥进程
中温度无显著影响, 在堆肥的高温阶段可有效控制堆料 pH的升高, 在堆肥高温前期的 0~10 d可有效降低堆肥
的脲酶活性, 在堆肥中后期 10~25 d明显提高全氮含量。堆肥 25 d后, 添加 0.04 mL·kg−1、0.08 mL·kg−1、0.16
mL·kg−1脲酶抑制剂 NBPT分别比 CK减少氮素损失 6.61%、4.89%和 13.51%。堆肥过程中, 堆料铵态氮含量
呈升−降−升−降的双峰趋势, 且大部分时间 CK 处理的铵态氮含量高于添加脲酶抑制剂 NBPT 处理, 且 CK 处
理铵态氮的两次升高速度均高于添加脲酶抑制剂 NBPT 处理。在堆肥的升温和高温期硝态氮含量不稳定, 但
堆肥结束时, 各添加脲酶抑制剂 NBPT处理的硝态氮含量显著高于 CK处理。本试验结果表明, 在堆肥过程中
添加脲酶抑制剂 NBPT 可延缓鸡粪中的尿素态氮向铵态氮的转化, 增加堆肥成品中的硝态氮含量。在畜禽粪
好氧堆肥中加入脲酶抑制 NBPT可起到一定的保氮作用。
关键词 脲酶抑制剂 NBPT 鸡粪 蘑菇渣 堆肥反应器 好氧堆肥 氮素损失 保氮作用
中图分类号: X705 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2010)03-0643-06
Increasing nitrogen conservation by adding urease inhibitor NBPT
to chicken compost manure
ZHANG Fa-Bao, GU Wen-Jie, XU Pei-Zhi, XIE Kai-Zhi, TANG Shuan-Hu,
CHEN Jian-Sheng, YANG Shao-Hai
(Soil and Fertilizer Institute, Guangdong Academy of Agricultural Sciences; Guangdong Key Laboratory of Nutrient
Cycling and Farmland Conservation, Guangzhou 510640, China)
Abstract By using compost bioreactors, we studied nitrogen conservation in compost treated with urease inhibitor NBPT over a 25
day composting process of chicken manure and mushroom residue feed-stocks under controlled aerobic conditions. In this experi-
ment, NBPT was added at the rates of 0.00 mL·kg−1 (non-NBPT, CK), 0.04 mL·kg−1 (T1), 0.08 mL·kg−1 (T2) and 0.16 mL·kg−1
(T3). Results show that adding NBPT does not result in a substantive variation in temperature over 25-day composting. It also main-
tains a relatively stable pH during the thermophillic period (high temperatures greater than 50 ℃) of composting. Compared with
CK, adding NBPT decreases urease activity during the 0~10-day initial composting, but significantly increases total nitrogen content
in the late 10~25-day composting. After 25 days of composting, adding NBPT decreases nitrogen loss by 6.61%, 4.89% and 13.51%
respectively in treatments T1, T2 and T3. NH4-N content shows two peaks with alternating low-high trend in the duration of the
experiment. For most of the time, NH4-N content in NBPT treatments is lower than that of CK. During two increasing periods, CK
exhibits higher velocity than the NBPT treatments. NO3-N content is unstable during the increasing temperature and thermophillic
periods. It is, however, obviously higher under NBPT treatments than under CK at the end of the experiment. This result indicates
that adding NBPT could retard N conversion from urea-N (contained in chicken manure) to the NH4-N, increasing NO3-N content in
finished compost products. NBPT plays a role in minimizing N loss via gaseous ammonia (NH3) by potentially conserving N during
composting.
Key words Urease inhibitor NBPT, Chicken manure, Mushroom residue, Compost bioreactor, Aerobic compost, Nitrogen
644 中国生态农业学报 2010 第 18卷
loss, Nitrogen conservation
(Received Nov. 20, 2009; accepted Feb. 9, 2010)
目前我国每年产生大量的畜禽粪便、作物秸秆
等农业固体有机废弃物, 利用好氧高温堆肥技术进
行处理是实现这些固体有机废弃物无害化、减量化
和资源化利用的主要途径[1]。高温堆肥过程中普遍
存在氮素损失的现象[2−3], 根据相关资料, 在好氧堆
肥过程中氮素损失量约为 16%~74%, 平均 40%[4]。
Barrington 等[5]发现畜禽粪/秸秆、污泥/秸秆、畜禽
粪 /锯屑混合堆肥过程中氮损失量约为进料总氮的
16%~76%。高温堆肥过程中的氮素损失受堆肥物料
组成、物料 C/N比、pH、通风、温度、湿度和堆肥
添加剂等的共同影响[4−6]。在堆肥中保持尽可能多的
氮素是高质量堆肥产品生产的重要目标之一, 因为
高含氮量意味着堆肥价值的增加, 同时也可减少氨
的挥发。为了减少堆肥氮素损失, 国内外学者进行
了众多研究和有益的实践。目前控制或减少堆肥过
程中氮损失的方法主要有 2大类[6−9]: 一是改变堆肥
工艺条件, 如保障适量的通风、适当的湿度和温度
等; 二是堆肥过程中加入添加剂, 主要有微生物制
剂、含碳丰富的物质、吸附剂及磷肥和金属盐类等
4 类, 其中微生物制剂是利用微生物来调控堆肥过
程中有机物料氮、碳代谢, 保留更多的氮养分, 含碳
丰富的物质如作物秸秆、泥炭等, 可使物料 C/N 比
升高以减少氮损失, 吸附剂主要是沸石、黏土、椰
壳纤维等吸附性能强的无机或有机材料 ,磷肥和金
属盐类化合物则是利用化学反应来减少氨挥发。
在堆肥过程中几乎所有的氮损失都是由于有机
氮化合物分解导致氨释放所致, 一个主要损失途径
就是在高 pH和高温条件下以 NH3的形式逸出[6]。而
高温又是好氧堆肥的必备条件, 因此, 寻找一种可
以在高温期控制 pH 迅速升高的物质对于减少氮素
损失至关重要, 特别是像家禽粪便等含氮量高的堆
肥材料。N-正丁基-硫代三酰胺 (NBPT)是目前认为
最有效的土壤脲酶抑制剂之一。1996年美国一家公
司首先开发出有效成分为NBPT的脲酶抑制剂[10−11],
该产品在土壤中能降解成 N、P、S等各种营养成分。
在尿素类肥料中添加 NBPT可有效延缓尿素的水解,
减少氨的挥发[12−13]。然而, 堆肥过程是一个复杂的
生化反应过程, 受原料性质和试验条件等多方面的
影响, 在不规范的试验条件下很难比较不同技术处
理和添加剂的保氮效果。本试验利用堆肥反应器 ,
在严格控制堆肥条件下将 NBPT 脲酶抑制剂应用于
畜禽粪高温堆肥, 研究 NBPT 对鸡粪好氧堆肥过程
氮素转化的影响, 为其在高温好氧堆肥中的应用提
供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
堆肥试验所选用原料为鲜鸡粪和蘑菇渣。鸡粪
取自于广东省农业科学院畜牧研究所种鸡场, 蘑菇
渣来源于广东省东莞市星河生物科技公司食用菌
厂。堆肥物料的理化性质见表 1。脲酶抑制剂由
Agrotain International 提供, 有效成分为 N-正丁基-
硫代三酰胺(NBPT), 占液体有效成分的 20%。混有
8%的 N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。
1.2 试验设计
试验采用中国农业大学资源与环境学院研制开
发的 VTD-100 堆肥反应器进行好氧堆肥(图 1)[14]。
反应器外观为卧式圆柱形的不锈钢罐体, 外壁设有
保温层, 厚度为 50 mm, 内部有效容积 100 L。罐体
内配有搅拌桨和排风装置, 其中轴线上设有温度、
1 发酵仓 Fermenting vessel; 2 电机 Motor; 3 减速机 Reducer;
4 搅拌桨 Stirring paddle; 5 探头 Probe; 6 排气孔 Air vent; 7 流量
计 Flow meter; 8 风机 Blower; 9 计算机系统 Computer system.
图 1 堆肥反应器示意图
Fig. 1 Sketch map of the experimental bioreactor
表 1 堆肥试验所用物料的理化性质
Tab. 1 Physico-chemical properties of raw materials used in composting experiment
原料
Raw material
含水率
Moisture
(%)
C/N
有机质
Organic matter (g·kg−1)
全氮
Total N (g·kg−1)
全磷
P2O5(g·kg−1)
全钾
K2O (g·kg−1)
鲜鸡粪 Fresh chicken
manure
34.8 7.1 486.0 39.7 28.1 40.4
蘑菇渣 Mushroom residue 8.9 29.6 805.0 15.8 19.1 11.7
第 3期 张发宝等: 脲酶抑制剂 NBPT对鸡粪好氧堆肥的保氮效果 645
水分和氧气探头, 将每个探头连接到高精度远传数
据采集系统上, 并和计算机连接, 由计算机实施温
度、水分和氧气的在线监测, 同时自动控制搅拌、
通气和供氧。供氧方式为强制通风伴随翻堆搅拌 ,
通风量为 30 L·min−1, 通风频率为每间隔 1 h通风 6
min; 每 48 h搅拌 1次, 搅拌转速为 6.4 r·min−1。
根据堆肥原料的性质 , 将鸡粪和蘑菇渣按照
3∶1 的比例混合, 调整含水率 55%左右。试验堆制
时间为 25 d。试验设 4个处理: (1)原料(CK); (2)原
料+脲酶抑制剂 NBPT 0.04 mL·kg−1(T1); (3)原料+
脲酶抑制剂 NBPT 0.08 mL·kg−1 (T2); (4)原料+脲酶
抑制剂 0.16 mL·kg−1 (T3)。脲酶抑制剂分别在 0 d
和 8 d分 2次添加, 各处理两次的添加浓度相同。在
堆肥过程的第 0 d、1 d、3 d、5 d、7 d、10 d、17 d
和 25 d 采样, 共计 8 次。采用五点采样法, 即中心
及四角部位采集样品共约 500 g, 采样点为反应器中
堆体表面以下 20~30 cm处, 充分混合。每个处理采
用相同方法采集 3 个样品, 用于分析。将采集的部
分新鲜样品用于 pH、铵态氮、硝态氮的测定; 部分
放于室内风干后粉碎过 1 mm筛贮存, 用于脲酶、有
机质、全氮、全磷和全钾的测定; 剩余样品于 4 ℃
冰箱保存备用。
1.3 测定方法与数据分析
堆肥温度由 PT-100铂电极在线记录, 测定位置
为堆肥物料的中心部位, 分别在每天 10:00~17:00测
定, 每 1 h测定 1次。堆肥 pH测定, 按堆肥鲜样∶
水=1∶10 的质量体积比例振荡、离心、过滤后, 用
上清液测定 pH(PB-10 Sartorius)[12]。堆肥中水溶性铵
态氮和硝态氮测定, 按鲜样∶1 mol·L-1 KCl=1∶10
的质量体积比例浸提、振荡、离心、过滤后, 上清液
于流动注射分析仪(AMS FRANCE FUTURA)测定
[15−16]。风干样用 H2SO4-H2O2消煮后, 采用凯氏定氮
蒸馏法测定全氮, 钒钼黄比色法测定全磷, 火焰分光
光度计法测定全钾。有机质采用重铬酸钾容量法测定
[17]。脲酶活性为以脲素为基质经酶促反应后生成氨
的量[18]。
数据统计分析采用 EXCEL和 SPSS16.0。
2 结果与分析
2.1 脲酶抑制剂 NBPT对堆肥过程温度的影响
好氧堆肥是有氧条件下通过微生物作用, 使有
机物不断被降解和稳定的过程, 在这个过程中微生
物分解有机物释放热量, 使堆肥物料温度升高。从
图 2 可以看出, 各处理堆肥物料均经历了升温、持
续高温和降温的过程, 处理间温度差异不明显。各
处理均可迅速升温 , 在堆肥第 1 d 即达到高温期
(≥50 ℃), T1、T2处理高温期维持 17 d, T3和 CK
处理分别维持 16 d和 15 d, T1、T2、T3和 CK的最
高温度分别为 62.5 ℃、62.2 ℃、64.0 ℃和 66.0 ℃。
T1、T2、T3和 CK堆肥温度达到 55 ℃的时间分别
为 3 d、4 d、2 d和 2 d, ≥55 ℃的持续时间为 10 d、
10 d、11 d和 12 d。本试验各处理的温度变化均符
合我国粪便无害化卫生标准(GB 7959—1987)[19]规
定的堆肥最高温度达 50~55 ℃以上、持续 5~7 d的
要求。表明添加不同浓度的脲酶抑制剂 NBPT 对堆
肥温度无显著影响。
图 2 不同浓度脲酶抑制剂 NBPT对堆肥过程中
温度的影响
Fig. 2 Temperature changes during composting with additions
of different concentrations of urease inhibitor NBPT
2.2 脲酶抑制剂 NBPT对堆肥过程 pH的影响
图 3为堆肥过程中堆肥物料 pH的变化。从图 3
可以看出, 各处理 pH均呈先降后升, 然后趋于平稳
的趋势。但加入脲酶抑制剂 NBPT 可有效控制高温
阶段 pH的升高。各处理的起始 pH均在 7.3左右, 堆
肥开始后的第 1 d CK 处理 pH 下降至最低点, 为
6.40, 此时 T1、T2和 T3处理的 pH分别为 6.20、6.16
和 6.28。随着堆肥的进行, CK处理 pH开始上升, 而
T1、T2和 T3处理的 pH仍继续下降, 在堆肥第 3 d
达到最低点, 分别为 6.06、5.85和 6.10, 此时 CK处
图 3 不同浓度脲酶抑制剂 NBPT对堆肥 pH的影响
Fig. 3 pH changes during composting with additions of dif-
ferent concentrations of urease inhibitor NBPT
646 中国生态农业学报 2010 第 18卷
理 pH为 7.13。之后, T1、T2和 T3处理的 pH也开
始升高。从堆肥的整个过程来看, 在堆肥 1~7 d T1、
T2和 T3处理的 pH低于 CK处理, 3~5 d较为明显,
其中 T2处理最低, 与 CK差异显著(P<0.05); 7~17d ,
T1、T2和 T3处理的 pH略低于 CK处理; 至堆肥第
25 d时 T1、T2、T3和 CK处理的 pH大致相同, 分
别为 8.97、9.05、9.00和 9.02。由图 3可看出, 虽然
T1、T2 和 T3 处理在第 8 d 再次添加 NBPT, 其 pH
并未显著降低, 与 CK处理差异不显著。
2.3 脲酶抑制剂 NBPT 对堆肥过程中脲酶活性的
影响
从图 4可以看出, T1、T2、T3和 CK处理的堆
肥脲酶活性变化趋势有所不同。T1、T2 和 T3 处理
的脲酶活性呈先降低后升高再降低的变化趋势, 而
CK处理则呈先升高后下降的变化趋势。加入脲酶抑
制剂在高温期抑制了脲酶活性, 其中抑制效果最好
的是 T1 处理, 其次为 T2 处理, T3 处理效果较弱。
T1 和 T2 处理与 CK 处理间差异显著(P<0.05)。堆
肥 0~3 d, T1、T2和 T3处理的脲酶活性下降, 第 3 d
时脲酶活性分别为 0.25 mg(NH3-N)·g−1·24h−1、0.32
mg(NH3-N)·g−1·24h−1 和 0.57 mg(NH3-N)·
g−1·24h−1, 而 CK处理为 7.54 mg(NH3-N)·g−1·24h−1。
第 3 d后各处理脲酶活性迅速上升, T1、T2、T3和
CK处理脲酶活性最高值分别为 8.19 mg(NH3-N)·g−1·
24 h−1、13.77 mg(NH3-N)·g−1·24h−1、16.14
mg (NH3-N)·g−1·24h−1和 17.18 mg(NH3-N)·g−1·24h−1。
T1、T3和 CK处理在 5~7 d较为稳定, 第 7 d后 T1
和 T2 处理的脲酶活性仍低于 CK 处理, 而 T3 处
理和 CK处理相近。尽管在第 8 d再添加 NBPT, 第
10 d 至堆肥结束, 所有处理的脲酶活性均稳定在一
个较低水平, 各处理间无显著差异。
图 4 不同浓度脲酶抑制剂NBPT对堆肥脲酶活性的影响
Fig. 4 Changes of urease activity during composting
with additions of different concentrations of urease
inhibitor NBPT
2.4 脲酶抑制剂 NBPT 对堆肥过程中总氮含量的
影响
由图 5 可知, 堆肥过程中, 各处理的堆肥全氮
含量均总体呈下降趋势。堆肥第 3 d, CK处理的全氮
含量由最初的 34.8 g·kg−1下降到 29.3 g·kg−1, 而
T1、T2 和 T3 处理由于脲酶抑制剂有效控制了氮的
损失, 全氮含量基本保持不变, 并且 T1 处理略有升
高。堆肥第 10 d后, 各处理全氮含量迅速下降, CK
处理下降速度最快, 至堆肥第 17 d, CK处理全氮含
量为 21.9 g·kg−1, T1、T2 和 T3 处理分别为 26.1
g·kg−1、26.1 g·kg−1和 26.8 g·kg−1。第 17 d后各
处理下降趋势有所缓和。至堆肥结束, T1、T2、T3
和 CK 处理的全氮含量分别为 22.6 g·kg−1、22.0
g·kg−1、25.0 g·kg−1和 20.3 g·kg−1, T1、T2和 T3
与 CK 处理差异显著(P<0.05)。CK 处理氮的损失率
较 T1、T2和 T3处理分别高 6.61%、4.89%和 13.51%。
图 5 不同浓度脲酶抑制剂 NBPT对堆肥全氮的影响
Fig. 5 Total nitrogen changes during composting with addi-
tions of different concentrations of urease inhibitor NBPT
2.5 脲酶抑制剂 NBPT 对堆肥过程铵态氮含量的
影响
从图 6 可以看出, 各处理堆肥的铵态氮含量呈
升−降−升−降的双峰趋势。第 1次峰值出现在堆肥前
期的 5~7 d, 至 7 d时 T1、T2、T3和 CK处理铵态
氮含量分别为 5 102.7 mg·kg−1、4 718.3 mg·kg−1、
4 951.8 mg·kg−1和 5 671.1 mg·kg−1。随后, 各处理
铵态氮含量有所下降, 第 10 d开始上升, 在第 17 d
再次达到峰值, T1、T2、T3和 CK处理铵态氮含量
分别为 5 631.4 mg·kg−1、5 788.5 mg·kg−1、4 950.0
mg·kg−1和 6 753.6 mg·kg−1。CK处理铵态氮的两
次升高速度均较 T1、T2 和 T3 处理快, 且含量高。
这可能是由于 T1、T2和 T3处理的脲酶抑制剂有效
抑制了鸡粪中尿素态氮的水解, 延缓其向铵态氮的
转化, 因而铵态氮含量比 CK低, 有利于减少氮素的
损失。堆肥结束时, T1、T2、T3和 CK处理铵态氮
第 3期 张发宝等: 脲酶抑制剂 NBPT对鸡粪好氧堆肥的保氮效果 647
图 6 不同浓度脲酶抑制剂 NBPT对堆肥铵态氮的影响
Fig. 6 Changes of ammonium nitrogen during composting
with additions of different concentrations of urease inhibitor
NBPT
含量分别为 4 246.8 mg·kg−1、3 684.4 mg·kg−1、
2 637.2 mg·kg−1和 3 775.6 mg·kg−1。T1和 T3与
CK处理间差异显著(P<0.05)。
2.6 脲酶抑制剂 NBPT 对堆肥过程硝态氮含量的
影响
从图 7 可以看出, 在堆肥的升温和高温期各处
理硝态氮含量不稳定。由于硝化细菌属于嗜温菌 ,
对高温尤其敏感, 温度高于 40 ℃时硝化作用将受
到严重抑制[1]。本试验中前 15 d 是高温期, 硝化作
用受到抑制, 因此硝态氮含量较低。在堆肥第 17 d
后, 堆肥进入降温期, T1、T2和 T3处理硝态氮含量
明显增加, 而 CK 处理呈下降趋势。至堆肥结束时
T1、T2 、T3 和 CK 处理硝态氮含量分别为: 32.5
mg·kg−1、27.1 mg·kg−1、23.9 mg·kg−1 和 2.30
mg·kg−1。T1 、T2 和 T3 与 CK 处理差异极显著
(P<0.01)。加入脲酶抑制剂的处理更有利于硝态氮的
增加。
2.7 脲酶抑制剂NBPT对堆肥过程中有机质含量的
影响
堆肥中的有机质是微生物赖以生存和繁殖的基
图 7 不同浓度脲酶抑制剂 NBPT对堆肥硝态氮的影响
Fig. 7 Changes of nitrate nitrogen during composting with
additions of different concentrations of urease inhibitor NBPT
本条件, 因此有机质的变化在一定程度上反映出堆
肥的进程[20]。图 8 为堆肥过程中各处理有机质的变
化情况, 总体上看, 所有处理的有机质含量均随堆
肥进程逐渐降低。堆肥初期微生物大量繁殖, 快速
消耗有机物质。堆肥的 0~5 d有机质下降幅度较大。
随着堆肥的持续高温, 微生物大量死亡, 代谢缓慢,
有机质利用较少, 至堆肥第 17 d 进入降温期后, 微
生物再次活跃 , 加速了有机质转化。堆肥结束时 ,
T1、T2 、T3和 CK处理的有机质含量分别为 491.0
g·kg−1、484.6 g·kg−1、504.7 g·kg−1和 499.4 g·kg−1,
处理间差异不显著。
图 8 不同浓度脲酶抑制剂对堆肥有机质的影响
Fig. 8 Changes of organic matter during composting with
additions of different concentrations of urease inhibitor NBPT
2.8 脲酶抑制剂 NBPT对堆肥成品养分的影响
堆肥 25 d 结束后, 各处理养分含量见表 2。由
表 2 可看出, 鸡粪和蘑菇渣堆肥中添加不同浓度的
脲酶抑制剂 NBPT 可提高堆肥成品的总氮和硝态氮
含量。T1、T2 和 T3 处理总氮含量比 CK 处理分别
增加 11.33%、8.37%和 23.15%。各处理成品与 CK
相比较, 硝态氮含量增加幅度均较大, 其中以 T1 处
理增加量最大, 并且 T1处理的铵态氮也较 CK处理
有所增加。添加不同浓度的脲酶抑制剂对堆肥成品
的全磷、全钾、有机质和 pH均无明显影响。
3 讨论与结论
脲酶抑制剂 NBPT 一般应用于含尿素类化学肥
料, 通过抑制脲酶的催化作用来控制尿素的水解。
国内外有关脲酶抑制剂 NBPT 的研究结果表明 ,
NBPT 在延缓尿素水解、减少氨挥发损失中的作用
基本上是肯定的[10−11]。畜禽粪便特别是鸡粪中含有
较多的尿素态氮[21], 因此 NBPT 通常也被推荐应用
于养殖厂畜禽粪便的氮素管理[22], 主要使用方法是
将 NBPT 稀释到一定浓度, 直接喷洒在固体畜禽粪
便的表面, 达到除臭和降低氨气挥发的目的。本试
648 中国生态农业学报 2010 第 18卷
表 2 不同处理堆肥成品养分品质
Tab. 2 Nutrient and quality of diffenrent composting products
处理
Treatment
有机质
organic matter
(g·kg−1)
C/N
总氮
Total nitro-
gen (g·kg−1)
全磷
P2O5 (g·kg−1)
全钾
K2O (g·kg−1) pH
铵态氮
NH4-N (g·kg−1)
硝态氮
NO3-N
(g·kg−1)
CK 499.0±1.50 14.5 20.3±0.27 30.3±0.36 39.8±0.57 9.02±0.027 3.78±0.079 0.002±0.002
T1 491.0±0.13 12.8 22.6±0.32 30.6±0.41 38.3±0.36 8.97±0.016 4.25±0.070 0.033±0.003
T2 485.0±0.12 12.6 22.0±0.27 30.3±0.21 38.0±0.42 9.05±0.041 3.68±0.026 0.027±0.003
T3 505.0±3.96 11.7 25.0±0.27 29.5±0.26 38.0±0.36 9.00±0.042 2.64±0.010 0.024±0.002
验将其应用于好氧堆肥中, 研究其对畜禽粪便中氮
素转化的影响。本试验结果表明, 在鸡粪好氧堆肥
中添加脲酶抑制剂 NBPT, 对堆肥过程中温度无显
著影响, 堆肥的温度上升是由微生物分解有机物质,
释放热量所至, 因此表明 NBPT 对堆肥微生物无显
著影响。在堆肥升温和高温阶段, NBPT可有效控制
堆肥 pH的升高, 尤其是在高温阶段前期效果明显。
同时有效地降低了堆肥高温前期的脲酶活性, 从而
抑制鸡粪中尿素态氮在脲酶的作用下分解为 NH4+,
表现为高温前期 NH4+含量明显低于 CK 处理, 但从
本试验结果看, NBPT 对脲酶的抑制效果比较短暂
(<7 d), 有待今后进一步验证。
鸡粪好氧堆肥中添加不同浓度的脲酶抑制剂
NBPT, 堆肥中后期的全氮含量明显高于 CK 处理,
表明在堆肥过程中 NBPT 可抑制尿素氮向铵态氮的
转化, 在堆肥降温阶段可大幅度增加硝态氮含量。
堆肥 25 d 后, 添加 NBPT 可增加堆肥全氮含量, 但
对堆肥成品的全钾、全磷和有机质含量无显著影响。
说明畜禽粪好氧堆肥中加入脲酶抑制剂 NBPT 可起
到一定的保氮作用。从其添加剂量上看, 在常温条
件下 NBPT 生产商推荐在畜禽粪便表面喷洒上的使
用剂量为 0.08 mL·kg−1。但从本试验的结果来看,
保氮效果最显著的添加剂量为 0.16 mL·kg−1, 因此,
NBPT 在畜禽粪好氧堆肥中最佳使用剂量问题还有
待今后进一步研究。
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