The aim of this composting trial was to evaluate the effect of C/N on the composting process of pig manure with the purpose of reducing the amount of sawdust normally used as co-composting materials. Two aerobic static piles were prepared consisting of pig manure mixed with sawdust at an initial C/N of 30 (pile A) and 15 (pile B), respectively. Pile B containing larger amount of pig manure showed a slower rise in temperature, lower maximum temperature, and shorter thermophilic phase than pile A. It also resulted in higher pH and electrical conductivity (EC) values, and even higher contents of soluble NH4-N and volatile solids throughout the composting period. Chemical and biological parameters including dissolved organic carbon (DOC) (4932 mg kg−1), soluble NH4-N (371 mg kg−1), C/Nsolid (18.3), C/Naquoeus (5.8) and seed germination index (GI) (66.5%) indicated that pile A achieved maturity after 49 days of composting. After 63 days of composting, pile B contained 5352 and 912 mg kg−1 of DOC and soluble NH4-N content, respectively, which was much higher than the criterion of 5% and 400 mg kg−1, indicating its immature nature. Pile B showed a relatively low GI value of 46%, which may be due to its high indigenous EC value as a result of larger amount of pig manure. Therefore, co-composting of pig manure with sawdust at a low initial C/N would require a composting longer than 63 days, and, the high salinity due to the large amount of pig manure would pose a potential inhibition on plant growth.

Struvite formation during composting through supplementation of Mg and P salts conserved nitrogen but in the same time increased the electrical conductivity (EC) of the compost limiting its application. Therefore the present study aimed at utilizing zeolite to control the EC under ‘struvite’ composting of food waste. Zeolite at 5% and 10% (dry weight basis) was supplemented to the composting mass receiving Mg and P salts and compared with treatment with Mg and P salts only and the control without any amendment. Addition of Mg and P salts effectively buffered the pH to ∼8.0 but also increased the EC of the compost to 6.45 mS/cm. Co-amendment with 10% zeolite effectively reduced the EC down to 2.82 mS/cm and improved compost maturity. It also increased the adsorption of ammonium ions reducing ammonia loss to 18% resulting in higher total nitrogen content in the final compost.

Pot experiments were performed to study the alleviative effects of exogenous silicon (Si) on cadmium (Cd) phytotoxicity in maize grown in an acid soil experimentally contaminated with Cd. Five treatments were investigated in the first trial consisting of a control (neither Cd nor Si added), Cd added at 20 or 40 mg kg−1 Cd without or with Si added at 400 mg kg−1 Si. A following-up trial was conducted with almost the same treatments as in the first trial except that Si was incorporated at 50 mg kg−1 Si. The results showed that Cd treatment significantly decreased shoot and root dry weight, while addition of Si at both levels significantly enhanced biomass. Addition of Si at 400 mg kg−1 Si significantly increased soil pH but decreased soil Cd availability, thus reducing Cd concentration in the shoots and roots and total Cd in the shoots. Moreover, more Cd was found to be in the form of specific adsorbed or Fe–Mn oxides-bound fraction in the Si-amended soil. In contrast, soil pH, available Cd and Cd forms were unaffected by addition of Si at 50 mg kg−1 Si, but shoot Cd concentration in the Si-amended Cd treatments significantly decreased at both Cd levels used compared to the non-Si-amended Cd treatments. Total Cd in the shoots and roots was considerably and significantly higher in the Si-amended Cd treatments than in the non-Si-amended Cd treatments. The xylem sap significantly increased but Cd concentration in the xylem sap significantly decreased in the Si-amended Cd treatments compared with the non-Si-amended Cd treatments irrespective of Cd and Si levels used. The results suggest that Si-enhanced tolerance to Cd can be attributed not only to Cd immobilization caused by silicate-induced pH rise in the soils but also to Si-mediated detoxification of Cd in the plants.

Co-composting of pig manure with sawdust was studied in order to characterize the organic transformation during the process, using both chemical and spectroscopic methods. Humic acids (HA) and fulvic acids (FA) were fractionated from immature and mature pig manure compost, and characterized. After 63 days of composting, the ratio of total organic carbon and soluble organic carbon decreased to a satisfactory low level and the solid and soluble C/N ratios decreased rapidly for the first 35 days before attaining a constant value, indicating compost maturity. Humification could be responsible for the increase in humic acid proportion during composting. The increase in the aromatic bonds after composting, as indicated by the reduction of C/H and C/O ratios of HA and FA, resulted in a more stabilized product. A substantial increase in high molecular weight compounds along with a small increase in low molecular weight compounds was found in mature compost. Moreover the HA also had more complex organic compounds at this stage. Fluorescence spectral analysis showed an increase in the maximum wavelength of HA associated with the contents of aromatic structures in solution. A decrease in relative absorbance of HA at 1160 cm−1, 2950 cm−1 and 2850 cm−1 was seen in the FTIR spectra indicating the decomposition of complex organic constituents, into simpler ones. Increase in the aromatic compounds with higher stability could account for the relative increase in the absorbance of HA at 1650 cm−1 and 1250 cm−1 of the mature compost. The composition of FA was not much altered, indicating most of the degradation of organic matter occurred in HA. Data from organic carbon, C/N ratio, elemental analysis, E4/E6 ratio, gel chromatography, fluorescence and FTIR spectra indicated an increase in polycondensed structures and the presence of more stable organic matter in the mature compost.