酸化处理对玉木耳菌糠腐熟过程的影响及水稻育苗基质研制

来源 :吉林农业大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:tonnyliu2042
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本研究采用不同浓度的硫酸对玉木耳菌糠进行酸预处理,与微生物菌剂混合在常温条件下进行好氧堆肥,研究不同酸浓度(0(A0)、0.1(A1)、0.3(A2)、0.5mol/L(A3))预处理对玉木耳菌糠腐熟过程的影响,针对温度、含水量、pH、挥发氨、C/N、有机质以及发芽指数等多项指标在堆肥过程中的动态变化进行分析,探讨腐熟玉木耳菌糠酸预处理的最佳浓度,为缩短腐熟时间,提高堆肥品质提供理论依据。以腐熟好的玉木耳菌糠为材料,通过添加膨润土和蛭石等材料,研究以不同配比配制成的水稻育苗基质的株高、茎基宽、壮苗指数、出苗率、叶绿素指数等。并筛选出最佳玉木耳菌糠水稻育苗基质配方方案,为菌糠等农业废弃物的综合利用提供新途径。研究结果如下:(1)通过对物理指标温度、pH、EC等分析,在堆肥期间,A0、A1、A2、A3处理最高温度分别为56℃、59℃、48℃、32℃;至堆肥结束时,与未添加硫酸的处理A0的pH(6.63)相比,A1、A2和A3分别降低了1.37、4.73、5.105;A0、A1、A2和A3处理EC值分别为1.625、2.775、4.15和6.025 m S·cm-1;综合结果表明A0和A1处理均完全腐熟,其中A1腐熟温度较高,效果较好,表明合理的酸预处理浓度提高了堆体腐熟的最高温度和时长,使堆体达到无害化处理。(2)通过对全氮、C/N的分析,A0、A1、A2和A3处理C/N整体均呈现下降趋势,至堆肥结束分别下降了12.58、12.44、10.06、0.95;各处理N含量分别增加了40.5%、32.7%、18.2%和0%。结果表明在堆肥过程中有机碳含量随着堆肥进程的推进而减少,而全氮含量增加,A0和A1处理达到堆肥腐熟标准。(3)通过对堆肥品质四种处理的堆体有机质进行分析,A0、A1、A2和A3处理有机质含量分别为63.42%、59.86%、53.89%和59.24%。结果表明各处理有机质含量均呈现降低趋势,说明酸预处理能够有效降解部分复杂有机物质,使微生物在腐熟过程中更好地利用和分解,加快堆肥的进程。(4)通过对堆肥产品全钾、全磷指标测定分析,至腐熟结束后,各处理磷含量分别为0.723、0.745、0.519和0.303。钾含量分别为0.0402、0.0438、0.0308和0.0288。结果表明除A3处理外,A0、A1和A2处理磷、钾含量均呈现上升趋势,且适宜浓度的酸预处理,能够提高堆体的养分含量。(5)通过对堆肥过程中氨挥发的动态指标的分析,各处理N含量分别增加了40.5%、32.7%、18.2%和0%。累积氨挥发量分别为1.01325、0.805、0.182和-0.10675 g/kg·h。较A0相比,其余处理均呈明显降低的趋势,酸预处理显著地降低了NH3的挥发量,减少了氮素的损失,具有良好的固氮作用并减少了对大气的污染。(6)通过对植物指标发芽指数的测定分析,各处理发芽指数分别为86%、114%、75%和0%,可以判断A0和A1处理完全符合腐熟标准,说明适当的硫酸预处理浓度显著提高了发芽指数,适宜的弱酸环境有利于种子和作物的生长。(7)从纤维结构和扫描电镜来看,A1处理纤维素降解率为24.1%,半纤维素降解率为31.33%,而其他处理降解率均明显低于A1处理。从扫描电镜的角度来看,A1处理较其他处理相比,改善了纤维结构,裂解难分解的纤维素、木质素等有机物质的同时,打开纤维素的结晶结构,促进微生物对内部纤维结构的分解,加快腐熟进程,而其他处理则效果较差。(8)通过采用不同材料配比的基质对水稻育苗秧苗出苗率的分析,AB组的水稻幼苗平均出苗率为85.8%,高于AC组平均出苗率约6个百分点,AB组最高出苗率为94%,AC组最高出苗率为85%。AB组总体出苗整齐,而AC组出苗率较低,出苗不齐,长势不一。(9)通过对水稻秧苗的综合素质评价,AB组中1-6处理壮苗指数为0.10443与CK壮苗指数0.10703相差甚小,其余均明显小于对照土壤CK;AC组中壮苗指数最接近CK的为2-6处理,为0.08200。表明AB组秧苗素质较好,于对照土壤CK无明显差异,壮苗指数较高,整体素质较好。(10)对各处理水稻秧苗素质进行分析,AB组中1-6处理秧苗素质最好,说明该配比适用于水稻育苗,比例为菌糠:膨润土:蛭石=92:3:5。(11)通过对玉木耳菌糠堆肥质量和腐熟度,A1处理为最佳处理效果的堆肥产品,且配比膨润土、蛭石能够有效增强水稻秧苗素质。
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