畜禽废弃物堆肥氨气与温室气体协同减排研究

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来源：《农业环境科学学报》2020 年 04 期“农业与全球变化”专刊

作者：曹玉博1,2，张陆1,2，王选1，马林1*

单位：1. 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心/河北省土壤生态学重点实验室/中国科学院农业水资源重点实验室；2. 中国科学院大学

摘 要

畜禽废弃物堆肥过程氨气与温室气体排放机理及减排技术是国内外学者的研究热点。堆肥过程中碳氮转化与氨气和温室气体的排放是相互关联的，而目前的研究主要关注氨气减排，尚缺乏对氨气与温室气体协同减排的系统性研究。因此，本研究通过系统梳理已发表的文献，分析了畜禽废弃物堆肥过程中氨气和温室气体的产排机制和协同关系，阐述了影响因素、调控策略和减排潜力，探讨了氨气和温室气体协同减排的技术途径，展望了氨气和温室气体协同减排机理与策略研究的重点和方向，旨在为畜禽废弃物堆肥过程中氨气和温室气体的协同减排提供理论依据和技术途径。

研究表明，畜禽废弃物堆肥过程中氨气和温室气体的协同减排机理和调控途径尚不清楚，应加强在调节物料性质和优化供气策略的基础上，通过使用物理、化学和生物添加剂以实现堆肥过程氨气和温室气体的协同减排机理和技术研究。

结论与展望：

堆肥过程中碳氮转化与氨气和温室气体排放相互关联，本研究系统梳理了已发表的文献，分析了畜禽废弃物堆肥过程氨气和温室气体的排放机制；阐明了影响因素、调控途径和减排潜力。

研究表明：畜禽废弃物堆肥过程氨气和温室气体的协同减排机理和调控途径尚不清楚，应在调节物料性质和优化供气策略的基础上，开展堆肥过程化学、物理和生物联合添加剂的精准调控以实现协同减排的基础和技术研究。

未来的研究重点和方向：

（1）氨气和温室气体的产生和排放相互关联，目前堆肥过程碳氮转化机制尚不清楚，阻碍协同减排策略的制定和优化，故应借助同位素技术明确碳氮气体产生途径，利用分子生物学技术解析微生物驱动机制，基于扫描电镜分析法和光谱法等技术剖析颗粒尺度碳氮转化动力学。

（2）目前堆肥过程气体减排机理尚不够明晰，主要因为调控措施会同时影响多个因素，从而引发多重效应甚至掩盖真实现象，今后研究应注重气体排放的交互影响机理的基础研究。

（3）为实现氨气和温室气体的协同减排，应在调节物料性质和优化供气策略的基础上，研发物理和化学复合添加剂与多功能菌剂以实现堆肥过程气体精准协同减排。

文章来源：《分子科学学报》 网址: http://www.fzkxxbzz.cn/zonghexinwen/2020/1008/336.html