 碳氮比对微生物的生长代谢起着重要的作用。若碳氮比低，则微生物分解速度快，温度上升迅速，堆肥周期短;碳氮比过高则微生物分解速度缓慢，温度上升慢，堆肥周期长。不同碳氮比对猪粪堆肥NH3挥发和腐熟度的影响：低碳氮比的NH3挥发明显大于高碳氮比处理，说明碳氮比越低，其氮素损失越大;低碳氮比堆肥盐分过高，会抑制种子发芽率，而高碳氮比会导致堆肥肥料养分含量不达标。相比之下，碳氮比为24.0和32.4的处理较有利于减小氮素的损失和促进堆肥的腐熟。因此，综合考虑各方面因素，堆肥的碳氮比控制在25～3O为宜。 在禽畜粪便堆肥过程中，碳源被消耗，转化为CO2和腐殖质物质，氮则主要以NH3的形态散失，或者转化为硝酸盐和亚硝酸盐，或为微生物生长代谢所吸收。因此，碳和氮的变化是反映堆肥发酵过程变化的重要特征，总碳含量和总氮含量均呈下降趋势，且总碳含量下降速度大于总氮含量。而碳氮比，则是用来判断堆肥反应是否达到腐熟的重要指标，C/N变化为总体上呈现出缓慢下降趋势。赵由才认为，腐熟堆肥理论上讲应趋于微生物菌体的碳氮比，即16左右。一般认为，C/N从最初的25～30或更高降低到15～20，表示堆肥已经腐熟，达到稳定程度。 沼气发酵适宜的碳氮比(C：N)值范围较宽，6～30：1范围之内都可以，但大家公认的范围是20～30：1比较理想。秸秆堆沤腐熟，碳∶氮以20～30∶1最适宜。在秸秆堆沤时，应适当加入人畜粪尿等含氮量较高的有机物质或适量的氮素化肥，把其碳氮比调节到适宜的范围内，以利于微生物繁殖和活动，缩短堆肥时间。化肥调节使用较多的是尿素和硫铵。 碳/氮(C/N)比计算方法举例： 麦秸的含碳量为47.03%，含氮量为0.48%，通过计算可得出：1000kg的麦秸中的含碳量=1000×0.4703=470.3kg，1000kg的麦秸中的含氮量=1000×0.0048=4.8kg。如果按要求物料堆的碳氮比为30：1，则物料堆应有总氮量=470.3/30=15.68kg，尚需补充氮量=15.68-4.8=10.88kg，如用尿素来补充不足的氮素，尿素用量应是:10.88/46%=23.65kg。 玉米秸的含碳量为42.3%，含氮量为0.48%，通过计算可得出：1000kg的玉米秸中的含碳量=1000×0.423=423kg，1000kg的玉米秸中的含氮量=1000×0.0048=4.8kg。如果按要求物料堆的碳氮比为30：1，则物料堆应有总氮量=423/30=14.1kg，尚需补充氮量=14.1-4.8=9.3kg，如用尿素来补充不足的氮素，尿素用量应是:9.3/46%=20.22kg。 一般禾本科作物的茎秆如水稻秆、玉米秆和杂草的碳氮比都很高，可以达到60～100：1，豆科作物的茎秆的碳氮比都较小，如一般豆科绿肥的碳氮比为15～20：1。碳氮比大的有机物分解矿化较困难或速度很慢。原因是当微生物分解有机物时，同化5份碳时约需要同化1份氮来构成它自身细胞体，因为微生物自身的碳氮比大约是5：1。而在同化(吸收利用)1份碳时需要消耗4份有机碳来取得能量，所以微生物吸收利用1份氮时需要消耗利用25份有机碳。也就是说，微生物对有机质的政党分解的碳氮比的25：1。如果碳氮比过大，微生物的分解作用就慢，而且要消耗土壤中的有效态氮素。所以在施用碳氮比大的有机肥(如稻草等)或用碳氮比大的材料作堆沤肥时，都应该补充含氮多的肥料以调节碳氮比。 常用发酵原料的碳氮比 成分 碳(%) 氮(%) 碳：氮 干稻草 42.0 0.63 67：1 干麦草 46.0 0.53 87：1 玉米秸 40.0 0.75 53：1 树叶 41.0 1.00 41：1 大豆茎 41.0 1.30 32：1 野草 14.0 0.54 26：1 花生茎叶 11.0 0.59 19：1 鲜牛粪 7.3 0.29 25：1 鲜马粪 10.0 0.42 24：1 鲜猪粪 7.8 0.60 13：1 鲜人粪 2.5 0.85 2.9：1 鲜羊粪 16.0 0.55 29：1 酒精槽液 0.87 0.08 10.9：1 固体酒槽 40.04 2.49 16：1 造纸黑液 1.8 0.02 90：1 豆制品废水 0.85 0.07 12：1 杂木屑 49.18 0.10 491.8 栎木屑 50.4 1.10 45.8 稻草 42.3 0.72 58.7 麦秸 46.5 0.48 96.9 玉米粒 46.7 0.48 97.3 玉米芯 42.3 0.48 88.1 豆秸 49.8 2.44 20.4 野草 46.7 1.55 30.1 甘蔗渣 53.1 0.63 84.2 棉籽壳 56 2.03 27.6 麦麸 44.7 2.2 20.3 米糠 41.2 2.08 19.8 啤酒槽 47.7 6 8 豆饼 45.4 6.71 6.76 花生饼 49 6.32 7.76 菜籽饼 45.2 4.6 9.8 马粪 12.2 0.58 21.1 黄牛粪 38.6 1.78 21.7 奶牛粪 31.8 1.33 24 猪粪 25 2 12.6 鸡粪 30 3 10 |
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