鞏瀟，韋依伶，蘇光瑞，趙方瑩，2

（1.北京圣海林生態(tài)環(huán)境科技股份有限公司，北京100083；2.北京林業(yè)大學，北京100083）

有機廢棄物堆肥產(chǎn)品應用效果研究

鞏瀟1，韋依伶1，蘇光瑞1，趙方瑩1，2

（1.北京圣海林生態(tài)環(huán)境科技股份有限公司，北京100083；2.北京林業(yè)大學，北京100083）

為解決近年來逐年增加的園林廢棄物處理問題，通過園林廢棄物和污泥進行不同質(zhì)量比的混合堆肥試驗，研究園林綠化廢棄物堆肥過程中各項指標的變化情況及堆肥產(chǎn)品應用于工程綠化的可行性。研究發(fā)現(xiàn)：園林廢棄物與污泥以適當比例混合，能改善堆肥條件，取得較好的堆肥效果；園林廢棄物堆肥具有升溫快，高溫維持時間長，腐熟快，安全性高的優(yōu)點；現(xiàn)階段我國園林廢棄物利用率較低，其堆肥產(chǎn)品可作為泥炭、有機肥、土壤改良劑的替代品，促進循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展。

園林廢棄物；污泥；堆肥處理；產(chǎn)物應用；土壤改良

近年來，我國園林綠化產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，園林廢棄物產(chǎn)生量隨之逐年遞增[1]。國內(nèi)外園林廢棄物的資源化處理手段主要有好氧堆肥、厭氧發(fā)酵、焚燒發(fā)電等[2，3]，其中堆肥法簡單易行，投資成本較低，堆肥產(chǎn)品保留了園林廢棄物中的大量有機質(zhì)和營養(yǎng)成分，回用到綠地土壤中，可減少草炭和無機肥料的使用量[4]，在安全、經(jīng)濟和保護生態(tài)環(huán)境方面具有明顯的優(yōu)勢，具有發(fā)展和推廣潛力。園林廢棄物碳氮比高于堆肥過程中最佳碳氮比（25∶1~35∶1）[5-6]，可使用含氮量較高的的污泥作為添加劑與調(diào)理劑，提高堆肥綜合利用效果。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

堆肥產(chǎn)品：以好氧發(fā)酵法處理有機廢棄物產(chǎn)生的堆肥產(chǎn)品，產(chǎn)品質(zhì)量符合堆肥產(chǎn)品NY 525-2012國家標準要求，有機質(zhì)含量≥45%，總養(yǎng)分≥5%，水分含量≤30%，pH值8。

供試蔬菜為白菜：神獅牌金娃菜-美味28 d（注冊商標：101 8855號）；菠菜：荷蘭速生巨菠一代雜交種（注冊商標：5684471號）。

1.2 試驗地概況

試驗于2015年9月11日—12月3日在北京圣海林生態(tài)環(huán)境科技股份有限公司順義區(qū)聯(lián)莊基地進行，試驗田地勢平坦、土壤肥力均勻、具備齊全的澆排水條件。

1.3 試驗設計

根據(jù)施肥種類和施肥量的不同，試驗共設3個處理，處理1：不施肥料（CK）；處理2：施復合肥0.27 kg（30 kg/667 m2）；處理3：施圣海林堆肥產(chǎn)品45 kg（5 000 kg/667 m2）。3次重復，采用順序排列，單個小區(qū)面積6 m2（6 m×1 m），小區(qū)間隙寬度70 cm，菠菜、白菜各9個小區(qū)。

檢測項目。（1）農(nóng)藝指標測定：各小區(qū)內(nèi)對樣品進行株高、葉長、葉寬、質(zhì)量的準確測量；（2）產(chǎn)量測定：收獲期對各小區(qū)單獨測量折合畝產(chǎn)；（3）生物量測定：將采集的樣品洗凈，置于80℃烘箱烘干至恒重后稱量；（4）有機質(zhì)測量：依據(jù)標準（CJ/T96-1999）城市生活垃圾有機質(zhì)的測定，灼燒法600℃灼燒3 h，至完全轉(zhuǎn)化為灰分計算有機質(zhì)含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 堆肥產(chǎn)品對生理指標的影響

株高、開展度、葉長、葉寬等指標是反映蔬菜生長狀況的主要依據(jù)，并能在一定程度上反映其獲取養(yǎng)分的情況[5]，測量發(fā)現(xiàn)，不同的處理區(qū)域內(nèi)蔬菜的生理指標有較大差異。白菜試驗區(qū)中，施肥處理較不施肥處理生長優(yōu)勢明顯，就單株生長而言，施堆肥產(chǎn)品小區(qū)內(nèi)植株個頭較大，株高、開展度、最大單葉長、葉寬等各個指標均較優(yōu)良，復合肥小區(qū)內(nèi)植株各方面生理指標雖不及堆肥產(chǎn)品優(yōu)良，但整體生長情況平均。

菠菜試驗區(qū)以播種后59 d的數(shù)據(jù)為例，無肥小區(qū)的株高最大，復合肥小區(qū)的植株最矮，推測由于無肥處理前期幼苗相對密集，各植株間競爭光線等生長條件所致，此外，菠菜的最大單葉長、葉寬、葉片數(shù)、開展度等各項指標數(shù)據(jù)呈現(xiàn)均無肥小區(qū)、復合肥小區(qū)、堆肥產(chǎn)品小區(qū)的遞增排列，結(jié)合白菜試驗區(qū)數(shù)據(jù)分析，能充分說明施肥能有效促進蔬菜生長，且堆肥產(chǎn)品促進作用優(yōu)于復合肥。

表1 白菜生長情況表

表2 菠菜生長情況表

2.2 堆肥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

蔬菜成熟后對各小區(qū)單獨收割、測產(chǎn)、記錄，結(jié)果見表3，結(jié)果顯示施肥小區(qū)產(chǎn)量均高于空白對照。白菜試驗區(qū)中，復合肥小區(qū)產(chǎn)量最高，同空白對照相比，施復合肥增產(chǎn)43.96%，施堆肥產(chǎn)品約增產(chǎn)35.88%，菠菜試驗區(qū)內(nèi)，堆肥產(chǎn)品較大程度地增加了菠菜的產(chǎn)量，施復合肥增產(chǎn)4.14%，施堆肥產(chǎn)品增產(chǎn)7.83%?？梢娫诓げ嗽囼瀰^(qū)內(nèi)，堆肥產(chǎn)品小區(qū)產(chǎn)量高于用復合肥小區(qū)，白菜試驗區(qū)則未體現(xiàn)堆肥產(chǎn)品對復合肥的增產(chǎn)優(yōu)勢，推測由于白菜生長期較短，僅為46 d，復合肥為速效肥，釋放養(yǎng)分速度快，可在短期內(nèi)供應養(yǎng)分提供白菜生長所需，而堆肥產(chǎn)品養(yǎng)分釋放較慢，初期肥效不如復合肥明顯，難以在短期內(nèi)體現(xiàn)其增產(chǎn)優(yōu)勢。

為進一步探究堆肥產(chǎn)品對作物品質(zhì)的影響，試驗還測得菠菜根長與株高的比值、莖葉的鮮重和干重、有機質(zhì)含量的相關數(shù)據(jù)。根長與株高的比值體現(xiàn)根占全株的比例，比值越大即根系越長，無肥小區(qū)的根長與株高的比值最小為0.16，復合肥小區(qū)為0.17，堆肥產(chǎn)品小區(qū)為0.20，可知堆肥產(chǎn)品對菠菜根系發(fā)育有明顯促進作用，使其根系更加發(fā)達，有利于水分、養(yǎng)分的吸收。菠菜莖葉生物量和有機質(zhì)含量均表現(xiàn)為堆肥產(chǎn)品＞復合肥＞無肥，進一步印證了堆肥產(chǎn)品使地下根系生長旺盛的同時，也促進了地上部分莖葉的增長，使菠菜莖葉粗壯、生物量增多、有機質(zhì)含提高，印證了堆肥產(chǎn)品的增產(chǎn)優(yōu)勢。

表3 產(chǎn)量及質(zhì)量情況表

2.3 病害發(fā)生情況

菠菜試驗田于2015年11月16日扣棚膜，此前接連幾天的降雨和低溫環(huán)境致使菠菜出現(xiàn)低溫凍害，相比之下，堆肥產(chǎn)品小區(qū)受害最淺，復合肥小區(qū)次之，無肥小區(qū)菜葉凍傷情況最為嚴重。在無肥小區(qū)中發(fā)現(xiàn)了細菌性病害的傳播，表現(xiàn)為菠菜葉片發(fā)黃，葉表面有黏液。白菜試驗田在無肥小區(qū)同時發(fā)現(xiàn)了細菌感染的病害，表現(xiàn)為白菜外葉片發(fā)黃、變軟、失去水分，收獲期在白菜根部發(fā)現(xiàn)了以汁液為食的植食性螨類，無肥小區(qū)和復合肥小區(qū)數(shù)量較多，堆肥產(chǎn)品小區(qū)數(shù)量較少。

說明施肥可以促進植株生長發(fā)育，增加其抗病、抗害性，且堆肥產(chǎn)品營養(yǎng)相對全面，相較于施用復合肥，植株抗寒和抗蟲性更強。

2.4 對土壤環(huán)境的影響

環(huán)刀法[6]測量土壤容重，測定結(jié)果見表4。發(fā)現(xiàn)試驗區(qū)內(nèi)，堆肥產(chǎn)品小區(qū)土壤容重均低于無肥和用復合肥小區(qū)，無肥和用復合肥小區(qū)之間差異不大。堆肥產(chǎn)品施用于土壤后逐漸腐爛成腐殖質(zhì)，提高了土壤中的有機質(zhì)濃度，且其自身密度低于土壤，有效降低了土壤容重，提高土壤通氣狀況和保水能力。此外，在施用堆肥產(chǎn)品的區(qū)域中發(fā)現(xiàn)了蚯蚓糞便，蚯蚓活動能增加土壤孔隙度，蚯蚓糞便是良好的生物肥料，說明施用堆肥產(chǎn)品可創(chuàng)造適于根際生物生存的外環(huán)境，有利于蚯蚓生長繁育，間接提高土壤肥力，優(yōu)化其物理結(jié)構(gòu)。

表4 土壤容重變化表 g/cm3

2.5 經(jīng)濟效益

根據(jù)施肥量、人工、收獲期蔬菜市價等計算試驗區(qū)經(jīng)濟效益，結(jié)果見表5。

表5 經(jīng)濟效益表 元/667 m2

由表5可知，施用復合肥凈利潤最高，無肥次之，堆肥產(chǎn)品由于其自身成本較高，施用區(qū)凈利潤最低，正因此目前種植業(yè)中化肥仍是主流，堆肥產(chǎn)品使用率極低。然而堆肥產(chǎn)品是一種緩釋肥[7]，相較于復合肥見效稍慢，但肥效周期更長，其在土壤中逐漸腐爛成腐殖質(zhì)，可持續(xù)為作物提供有機質(zhì)等養(yǎng)分，有研究顯示，其肥效可持續(xù)至下一次作物栽種[8]，且根據(jù)本試驗研究結(jié)果，堆肥產(chǎn)品在增強作物抗寒、抗蟲性，優(yōu)化土壤環(huán)境等方面均優(yōu)于復合肥，能在一定程度上減少凍害損失、農(nóng)藥成本和土壤改良劑成本，從長遠角度上看，經(jīng)濟效益不遜于施用復合肥。

3 結(jié)論與分析

（1）試驗蔬菜的最大單葉長、葉寬、葉片數(shù)、開展度等各項指標數(shù)據(jù)均呈現(xiàn)無肥處理、復合肥處理、堆肥產(chǎn)品處理的遞增排列，說明施肥可以促進植株生長發(fā)育，且堆肥產(chǎn)品促進作用優(yōu)于復合肥。

（2）施肥可以使植株生長更健壯，增強其抗病、抗害性，堆肥產(chǎn)品營養(yǎng)相對全面，相較于施用復合肥，植株抗寒和抗蟲性更強。

（3）堆肥產(chǎn)品施用于土壤后提高了土壤中的有機質(zhì)濃度、通氣效果和保水能力，同時有效降低土壤容重，對平衡土壤生態(tài)系統(tǒng)有一定的功效。

（4）施用堆肥產(chǎn)品凈利潤低于施用復合肥，但堆肥產(chǎn)品肥力較持久，且堆肥產(chǎn)品在增強作物抗寒、抗蟲性，優(yōu)化土壤環(huán)境等方面均優(yōu)于復合肥，從長遠角度上看，經(jīng)濟效益不遜于施用復合肥。

[1]康艷.生物有機肥在西瓜上的應用效果研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2014(22):72-76.

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Study on application effect of organic waste composting products

GONG Xiao1,WEI Yiling1,SU Guangrui1,ZHAO Fangying1,2
（1.Beijing Shenghailin Ecological Environment Technologies Co.LTD.,Beijing 100083,China; 2.Beijing Forestry University,Beijing 100083,China）

In order to solve the problem of garden waste disposal which has been increasing year by year in recent years,the mixed composting experiment of different quality ratio of garden waste and sludge has been carried out to study the changes of various indexes in the process of composting and the feasibility of compost products application in engineering greening.The study found that:Garden waste and sludge mixed with the appropriate proportion can improve the composting conditions to achieve better composting effect;The garden waste compost has the advantages of fast heating,high temperature maintenance time,maturity,safety;At present,the utilization rate of garden waste in China is low,and its compost product can be used as a substitute for peat,organic fertilizer and soil conditioner to promote the development of circular economy.

garden waste;sludge;composting;product application;soil improvement

X71

A

1674-0912（2017）05-0039-03

2017－04－05）

北京市科委《農(nóng)村有機廢棄物中小型資源化處理裝置研發(fā)與示范應用》（Z161100001316008）

鞏瀟（1982-），女，吉林人，碩士，工程師，研究方向：固體廢棄物資源化

趙方瑩（1974-），男，江蘇高郵市人，博士，教授級高工，研究方向：生態(tài)修復、環(huán)境污染治理等。