东北地区是我国玉米主产区之一，随着作物产量的逐步提升，秸秆产量也日趋增加。玉米秸秆直接还田是秸秆资源化的主要利用方式，但东北地区秸秆收获后当地气温较低，秸秆在田间腐解困难，使直接还田利用存在限制，推广程度弱于华北及以南地区；堆肥处理可解决秸秆腐解困难等问题，低温等不利条件仍是阻碍传统堆肥效果的重要因素。因此，本论文采用玉米秸秆为堆肥物料，设计一种自引发式堆肥装置(SCD)，探究SCD在东北地区低温环境下的堆肥效果，确定自引发式堆肥装置优良堆肥效果条件下，针对堆肥过程中产生的氮素损失问题添加氮素固定剂过磷酸钙、过磷酸钙+氧化镁，改变添加方式分析物料腐熟度及氮素损失阻控效果，为东北地区玉米秸秆资源化处理提供参考。试验结果如下：
　　(1)SCD最高堆温出现于堆肥开始后第3d，为63.5℃、堆肥高温期维持时间为6d、堆肥有效积温为9290℃·h，较传统堆肥装置(TCD)最高堆温提升5.0℃，高温期维持时间延长1d，堆肥积温提升1840℃·h。表明该装置在堆肥过程中具有升温快、堆体产热较高、温度维持效果较好的特点，更适用于东北秸秆收获后低温等不利条件下进行堆肥生产。
　　(2)堆肥开始后，SCD物料中pH峰值为9.08，NH4+-N含量峰值出现于第3d，为11.14g·kg-1，较TCD提前2d。表现出在SCD物料较TCD相比在堆肥中具有更快氨化作用，堆内氮素转化效率更高。
　　(3)堆肥结束时，SCD腐熟物料TOC含量为336.18g·kg-1，降解率为22.63%；TN含量为20.94g·kg-1，较初始含量提升16.52%；因此腐熟物料C/N比为16.05；腐熟物料GI(种子出芽指数)为87.85%；较TCD处理C/N比降低1.80、GI提升6.86%。表明SCD腐熟产品作为有机肥较TCD品质更优。
　　(4)氮素固定剂的添加方式堆肥试验中，分次添加处理可降低氮素固定剂对温度和积温的影响。空白对照处理(CK)、分次添加过磷酸钙(SP)、分次添加过磷酸钙+氧化镁(SP+SM)处理堆体温度能达到《堆肥工程实用手册》中温度无害化指标，SP、SP+SM处理堆体温度峰值为56.0℃、58.0℃，堆肥有效积温为8140℃·h、8590℃·h，高于一次添加过磷酸钙(P)、一次添加过磷酸钙+氧化镁(P+M)处理。表明分次添加氮素固定剂较一次添加可提升堆体最高堆温，增加堆肥积温，更利于物料的腐熟。
　　(5)堆肥结束时，SP、SP+SM腐熟物料TOC含量分别为346.54g·kg-1、338.66g·kg-1，降解率达到19.89%、22.96%；TN含量分别为22.09g·kg-1、22.59g·kg-1，较初始含量分别提升24.03%、25.23%；腐熟物料C/N比较低，分别为15.36、14.76，表明两种处理腐熟程度较好，作为有机肥使用具有更优养分。
　　(6)添加氮素固定剂处理组均可降低NH3的峰值释放量，SP、SP+SM处理NH3累积释放量略高于P、P+M处理，但堆肥结束时物料TN含量高于P、P+M处理。表明SP、SP+SM处理较P、P+M处理在氮素转化方面效果较好。分次添加与一次添加氮素损失程度无显著差别，但分次添加可增加堆体TN含量，SP+SM氮素损失减少率可达45.43%。
　　综上所述，SP+SM处理在堆肥积温、腐熟物料C/N比等指标优于其他处理，可作为东北地区堆肥实际生产提供参考。