Page 91 - 碳中和技术应用与发展

第三章 碳中和背景下肥料行业经济发展

稳产的重要保障。
2. 有机肥料研究聚焦生产过程的低碳清洁和快速培肥土壤的机制
近十多年来，有机肥料的研究更加注重生产过程的清洁低碳、腐殖化过程的

调控与强化、应用后土壤有机质快速提升机制等科学问题，取得了显著的研究成
果，也有力的支撑了有机肥产业的技术进步。好氧堆肥所产生的二氧化碳、氧化
亚氮、甲烷是全球温室气体的主要排放源之一。研究较多的减排措施包括堆肥理
化参数调节、添加堆肥改良剂以及开发先进的堆肥工艺。在调节堆肥理化参数方

面，降低含水率、提高堆体孔隙度能够增加堆体氧含量，从而减少氧化亚氮和甲
烷的生成；在添加堆肥改良剂方面，接种微生物菌剂例如固氮菌后，可以显著降
低氨挥发以及其他含氮氧化合物的排放。
研究发现，将生物炭、沸石以及木醋液混合使用可以分别减少 34%~47%、

50%~61% 和 79%~81% 的 CO2、CH4 和 N2O 排放量，这是由于添加剂的吸附性
和与木醋结合的生物过滤效应。添加堆肥干重 0.2% 的双氰胺和 10% 的磷石膏影
响硝化过程进一步降低 N2O 排放。由于生物炭具有疏松多孔、吸附性强的性质，
添加 10% (w/w）生物炭能改善曝气，降低产甲烷菌活性。维苏威石的添加使有
机质降解的相关酶活性增强，与生成 CH4 相关的辅酶活性减弱，减少了 33.6%

的 CH4 累计排放量。高剂量亚硒酸盐的添加也能减少 N2O 的排放。添加堆肥干
重 3.3%~6.6% 的过磷酸钙能减少 22.2%~27.7% 的 N2O 和 22.4%~62.9% 的 CH4
排放量。在改良堆肥工艺方面，封闭式堆肥技术相较于传统好氧堆肥有利于收集

处理温室气体。近年来兴起的分子膜覆盖堆肥技术，甲烷排放下降了 40%，氨排
放减少 20%~30%，堆体产生的水汽在半透膜内表面生成水膜能阻挡氨气的外逸，
使其返回堆体供异养型固氮微生物利用，减少 N2O 的生成。
高温好氧堆肥实质是有机物转化和腐殖质合成的过程，堆肥中稳定腐殖质含

量高低直接决定了堆肥质量，强化堆肥的腐殖化过程、提高有机肥腐殖质含量一
直是有机肥研究的重要目标，更是近十多年的研究热点。强化堆肥腐殖化的调控
技术包含优化堆肥条件、使用功能添加剂和新兴辅助策略等。堆肥条件如含水率、
碳氮比、供氧量、pH、温度、堆肥物料的选择决定了堆肥腐熟进程，综合调控

下有助于实现腐殖质的高效积累。一些功能添加剂，如常规调理剂、微生物菌剂、
无机材料和外源腐殖质前体等，能够增加腐殖质生成效率。此外，辅助策略如超
高温预处理堆肥（HPC)、超高温堆肥（HTC)、电厂辅助好氧堆肥（EAC)、分子

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