在堆肥时候判断有机物料是否正常发酵的标准就是发酵温度,发酵温度对有机肥的发酵效果和质量品质起到关键的作用。这个温度不是我们人为地消耗能源去给有机物料加热,而是在发酵过程中微生物分解有机物产生的生物热,从而使得堆肥物料的温度升高。温度在堆肥发酵过程中起到了如下几方面的作用:
1、 温度升高有利于发酵剂种各种微生物的生长繁殖:微生物的生长繁殖温度在30-60℃之间,中低温微生物的最适合生长温度为30-40℃,高温微生物的最适温度为50-60℃。超过65℃微生物开始由生命活动旺盛的营养状态转变为芽孢或孢子之类的休眠状态,不产孢子或者芽孢的微生物开始死亡,这也是为什么堆肥温度达到65℃以上就要翻堆的原因了。
2、 可以杀灭病害:堆肥维持50-60℃的高温一周以上足以杀灭粪便等原材料种的蛔虫卵、大肠杆菌、沙门氏伤寒菌等有害微生物及病菌,还能够杀灭杂草种子等,因此高温堆肥能够起到无害化的作用,这也是为什么一再要强调高温堆肥的关键所在。
3、 高温能够加快堆肥的腐熟:堆肥中秸秆类物料中的纤维素是比较难降解的。高温微生物在30-50℃之间的某个温度分泌出大量的降解纤维素的蛋白质(纤维素酶),一般纤维素酶分解纤维素的最适合温度是50℃,堆肥温度维持在50-60℃时纤维素酶的活性最强,堆肥中纤维素物料降解也是最旺盛的时候,表现为高温微生物分解纤维素最为活跃。因此50℃以上的高温也起到了加快堆肥腐熟的作用。
4、 能够蒸发堆肥物料的水分:在堆肥发酵的20-30天中堆肥物料的水分从60%下降到35%左右,堆肥温度在水分的蒸发过程中也起到了关键的作用,从而节约了有机肥烘干的大量能源成本。
,我计划的原材料很简单:枯树叶做碳源,黄豆做氮源。拿网上这个链接里的论文做第一个指导
超高温堆肥技术较普通堆肥技术在氧化亚氮减排、氮素保留、抗性基因去除等方面具有显著优势。这些优势与超高温过程密切关联,然而超高温产生的原因却仍然未知。本文利用PICRUSt(phylogenetic investigation of communities by reconstruction of unobserved states)预测并分析了鸡粪超高温堆肥和普通堆肥微生物功能变化,重点比较了产热相关代谢通路和功能基因丰度的变化。研究发现,超高温堆肥可达到超过80℃的超高温阶段并持续5天以上,该阶段可显著提高微生物能量代谢、碳水化合物代谢等产热相关代谢通路丰度,有氧呼吸链中NADH脱氢酶功能基因和琥珀酸脱氢酶基因的丰度在超高温阶段显著增加(P < 0.05),并且上述代谢通路和功能基因丰度与超高温堆肥温度变化显著相关(P < 0.05)。采用随机森林回归模型将预测的堆肥温度与实际堆肥温度进行比较发现,两种处理各自预测温度结果与实际温度相关性显著(对于超高温堆肥,校正R2=0.96;对于普通堆肥,校正R2=0.97)。该模型表明,K03943(NADH脱氢酶黄蛋白2)、K15862(细胞色素c氧化酶cbb3型亚基I/II)和K05580(NADH醌氧化还原酶亚基I)的丰度变化是影响超高温堆肥温度的最重要因素。相比之下,普通堆肥温度最高不超过70℃,且上述产热相关代谢通路和功能基因丰度与堆肥温度显著负相关(P < 0.05)。以上结果表明,超高温堆肥微生物群落可能通过显著提高有氧呼吸链相关功能基因丰度,使超高温堆肥群落更迅速地代谢有机物,从而提高ATP合成速率,进而产生更多热量。
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