关于生物有机肥发酵过程中的碳氮比

2014-05-22 17:35:25 点击：

有机物中碳的总含量与氮的总含量的比叫做碳氮比(简写为C／N)。

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(氨气）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。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

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