为探究化肥配施不同腐熟度有机肥对土壤微生物生物量氮(MBN)的影响及土壤MBN调控土壤矿质氮的作用,将堆肥过程与土壤培养试验相结合,设置常规化肥对照(CK)、化肥+腐熟度为 50%(种子发芽指数为50%,下同)的有机肥(CO1)、化肥+腐熟度为 80%的有机肥(CO2)、化肥+腐熟度为 100%的有机肥(CO3)共4 个处理,测定土壤MBN、矿质氮(NH4+-N、NO3--N)、净硝化速率、微生物生物量碳(MBC)、可溶性有机碳(DOC)、脲酶和蛋白酶,并揭示土壤MBN对矿质氮的调控作用.结果表明:到培养结束时,与CK处理相比,有机肥处理(CO1、CO2、CO3)的土壤MBN、NH4+-N含量显著提高 50.1%～62.4%、109.9%～147.1%,土壤NO3--N、净硝化速率显著降低23.3%～46.8%、26.2%～51.5%,土壤MBC、DOC含量、脲酶和蛋白酶活性分别显著提高33.8%～69.6%、7.4%～20.8%、11.2%～69.0%、9.4%～25.1%,且CO2、CO3 的变化幅度均显著高于CO1.冗余分析和结构方程模型显示,较高腐熟度有机肥(腐熟度≥80%)对MBC、MBN、NH4+-N含量、脲酶和蛋白酶活性具有正向调控作用,对土壤净硝化速率具有负向调控作用.化肥配施较高腐熟度有机肥可以明显增加土壤MBN,提升脲酶、蛋白酶活性,增加NH4+-N含量,降低土壤净硝化速率.因此,在实际应用中,建议采用腐熟度为 80%的有机肥与化肥配施,减少有机肥生产成本及时间,实现有机固体废弃物的资源化利用.

基于煤矿区不同复垦年限土壤,研究有机肥的分解动态及其驱动因素,可为有机肥合理施用和矿区土壤培肥提供科学依据.本研究以山西煤矿复垦区为试验平台,采用尼龙网袋填埋法,在复垦年限为1年(复垦初期阶段,R1)、10年(复垦中期阶段,R10)和30年(复垦长期阶段,R30)的土壤中进行有机肥分解试验(有机肥碳量与土壤重量比例为4:100).供试有机肥为牛粪和猪粪,以不添加有机肥为对照(CK),填埋深度为15 cm.在填埋后的第12、23、55、218、281和365 d采集尼龙网袋样品,测定有机肥残留量、土壤微生物生物量碳(MBC)和可溶性有机碳(DOC)含量,采用方差分解分析(VPA)量化土壤性质、有机肥性质和水热条件对有机肥分解的贡献率.结果 表明:猪粪的分解速率显著高于牛粪.猪粪的腐殖化系数(46.3％)显著低于牛粪(71.7％);猪粪在复垦30年的土壤中的腐殖化系数(44.5％)显著低于复垦1年和10年的土壤(47.2％);而牛粪在3种复垦年限土壤中的腐殖化系数无显著差异.猪粪和牛粪的易分解碳库占总碳库的比例分别为52％和26％,易分解碳库分解速率常数分别为0.00085和0.00074℃-1,且差异显著.在0～218 d填埋时间段内,猪粪还田对复垦土壤MBC和DOC的提升作用显著高于牛粪,在281～365 d填埋时间段内,两者差异不显著.有机肥还田下,3种复垦年限土壤中MBC和DOC的增长幅度均表现为R1 ＞R10≈R30.在土壤性质、物料性质和水热条件中,有机肥性质是其分解的主要影响因子,对有机肥分解的单独贡献率最大,为17.9％.综上,猪粪的分解受到土壤复垦年限的影响,而牛粪的分解不受土壤复垦年限的影响.在不同复垦年限土壤中,牛粪的腐殖化系数显著高于猪粪,在煤矿复垦区建议选择腐熟的牛粪进行有机肥还田,以提高土壤肥力.

[目的]基于不同药用部位的茎木类、叶类、全草类和混合类中药渣进行好氧发酵堆肥以考察在制肥进程中不同养分含量变化规律和差异,为进一步完善中药渣好氧堆肥的发酵生产工艺体系提供科研数据.[方法]将桑枝药渣、紫苏叶药渣、薄荷药渣和复合药渣以复合菌剂进行好氧堆肥发酵,以温度、pH、有机质、养分、碳氮比、发芽指数为考察指标,揭示其发酵堆肥进程中的理化和生物学指标变化特点.[结果]4种不同药渣堆肥过程中温度变化特征存在明显差异,其中紫苏叶药渣发酵最高温度可达71.47℃;堆肥发酵过程中4种药渣的pH均呈上升趋势,复合药渣的pH值最高,而养分N含量呈先上升后下降趋势,P含量均有不同程度提高,但K含量提高最为显著,分别增加了18.42％、36.54％、64.10％和97.73％;堆肥结束时,总养分分别达5.80％、6.51％、6.22％和5.69％,但有机质含量呈下降趋势,C/N均下降到20以下,其中紫苏叶药渣、薄荷药渣T值小于0.7,种子发芽指数(GI)均在80％以上.[结论]不同种类中药渣理化性质差异较大,堆肥腐熟效果存在明显差异,叶类药渣易降解发酵周期短,但4种药渣发酵后的总养分含量均符合行业标准,故中药渣好氧堆肥具有广阔的发展前景.