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畜禽粪便堆肥是温室气体(N20/CH4/CO2)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N2O的主要途径。堆肥过程N2O排放不但对全球气候的增温效应显著,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N2O的来源及排放规律,对解释N2O排放机理及减排措施具有重要意义。畜禽粪便堆肥过程N2O的产生与畜禽粪便堆肥过程氮素形态的转化密切相关。畜禽粪便堆肥过程产生的N2O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(biochar)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N2O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、NH3.NH4+和N03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N2O排放及NH4+-N、N03--N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C02/CH4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、pH)的影响。主要研究结果如下：(1)Meta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N2O和CH4排放,但是均能增加CO2的排放。相比之下,生物炭减排N2O和CH4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。(2)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,只需要2小时温度即可升高到863℃,短时间内即可制备成生物炭。每次可制得300g左右的生物炭,生物炭产率在30%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。(3)鸡粪堆肥过程中添加生物炭能显著减少N2O的排放。与对照相比,20%生物炭添加量导致N2O减排约60%。作为生物炭的对比,锯末也能减少N2O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NH4+-N和NO3--N含量。生物炭是一种理想的堆肥填充剂,能够减少堆肥N损失。翻堆频率对堆肥N转化有显著影响。低翻堆频率对堆体保持NH4+-N和NO3--N是有益的,但是导致N2O排放的增加。(4)填充生物炭的堆体温度、pH值和CO2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CH4排放。翻堆频率显著影响CO2峰值和CH4排放。高翻堆频率更能加快堆肥进程。(5)生物炭有减少堆肥过程中氮损失及增强氮持留的潜力。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N20排放的最好的填充剂之一。