李安 ，張鴻瓊 ，周嶺*，劉福元，王亞梅

（1塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院，新疆 阿拉爾 843300）

（2新疆維吾爾自治區(qū)教育廳普通高等學(xué)校現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 阿拉爾 843300）

（3東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150030）

（4新疆農(nóng)墾科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，新疆 石河子 832000）

隨著畜牧業(yè)的快速發(fā)展，畜禽糞便污染已逐漸成為制約畜禽養(yǎng)殖業(yè)快速健康發(fā)展的重要因素［1］。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)畜禽糞污年產(chǎn)生量約4×1010t，新疆約7.36×109t，堆肥化處理是實(shí)現(xiàn)畜禽糞便無(wú)害化處理和資源化利用的有效措施［2］。傳統(tǒng)堆肥過(guò)程中存在的升溫啟動(dòng)慢、氮素流失等問(wèn)題。有研究表明在堆肥中添加一定比例的輔料如秸稈、生物炭等，不僅可以加速堆肥進(jìn)程，而且可以提高腐熟品質(zhì)。新疆南疆的梨、蘋果、紅棗、核桃、杏等特色林果業(yè)種植面積達(dá)7.1×105hm2，果樹(shù)殘枝年產(chǎn) 1.739 3×106t，其中紅棗種植面積占56.3%，年產(chǎn)棗枝約8×105t［3］。目前這些林果殘枝利用率極低，利用熱解技術(shù)將其制備成生物炭并應(yīng)用于畜禽糞污堆肥，探討其對(duì)堆肥進(jìn)程及腐熟品質(zhì)的影響，是實(shí)現(xiàn)新疆農(nóng)林牧剩余物高值化利用關(guān)鍵問(wèn)題。

近年來(lái)國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)生物炭應(yīng)用于堆肥已有一定的研究，多集中在添加生物質(zhì)炭對(duì)堆肥品質(zhì)、發(fā)酵產(chǎn)物特性的影響規(guī)律等方面。黃家慶等［4］研究發(fā)現(xiàn)，生物質(zhì)炭的添加改變了豬糞發(fā)酵微環(huán)境，為發(fā)酵菌群提供了合適的生長(zhǎng)條件；李太魁等［5］研究了堆肥過(guò)程中氮素轉(zhuǎn)化和損失及固氮效果；魏晶晶［6］發(fā)現(xiàn)青稞秸稈生物質(zhì)炭可以降低堆肥過(guò)程N(yùn)2O累積排放量；王義祥等［7］、李太魁等［5］研究比較分析了添加不同生物質(zhì)炭對(duì)物料的腐熟影響；張邦喜等［8］將生物炭耦合其他添加劑如過(guò)磷酸鈣發(fā)現(xiàn)能促進(jìn)雞糞等發(fā)酵產(chǎn)物腐熟度并降低有害氣體排放。

雖然眾多學(xué)者研究了添加生物炭對(duì)堆肥過(guò)程的影響，但針對(duì)發(fā)酵產(chǎn)物腐熟度的評(píng)價(jià)方法研究較少。張永濤等［9］是基于模糊數(shù)學(xué)方法建立了污泥和生活垃圾堆肥腐熟程度的綜合判別模型，但評(píng)價(jià)過(guò)程僅采用了單一指標(biāo)：碳氮比（C/N）初≤碳氮比（C/N）終，評(píng)價(jià)結(jié)果科學(xué)性值得深入探究。由于用單一指標(biāo)或單一評(píng)價(jià)方法評(píng)判堆肥腐熟度有局限性，弓鳳蓮等［10］采用灰色關(guān)聯(lián)法對(duì)市政污泥堆肥進(jìn)行評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)從多個(gè)指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)能較準(zhǔn)確地反應(yīng)污泥堆肥的實(shí)際腐熟狀況；孟國(guó)欣等［11］采用模糊評(píng)價(jià)法和灰色聚類法對(duì)比了污泥中添加園林廢棄物混合堆肥的腐熟度，結(jié)果表明灰色聚類法能更準(zhǔn)確反映污泥堆肥的實(shí)際腐熟狀況；宋彩紅等［12］采用模糊綜合評(píng)價(jià)、灰色關(guān)聯(lián)分析和屬性識(shí)別法這3種方法對(duì)沼渣與畜禽糞便混合堆肥發(fā)酵效果進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)；任春曉［13］運(yùn)用屬性識(shí)別法、灰色關(guān)聯(lián)法、模糊綜合評(píng)價(jià)法這3種方法對(duì)有機(jī)生活垃圾與不同微生物接種工藝堆肥的腐熟度進(jìn)行了評(píng)價(jià)。通過(guò)現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)灰色關(guān)聯(lián)分析法是人們普遍采用的評(píng)價(jià)方法之一，在其基礎(chǔ)上推演出灰色關(guān)聯(lián)法-TOPSIS耦合數(shù)學(xué)模型，該方法不僅能對(duì)樣品進(jìn)行全面評(píng)價(jià)，而且能反應(yīng)樣品內(nèi)部因素的變化趨勢(shì)，并對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象進(jìn)行排序。目前，張智等［14］、馮飛翔等［15］將該耦合模型應(yīng)用于水肥灌溉管理和原城市群地表水脆弱性的評(píng)價(jià)，但應(yīng)用于腐熟度的評(píng)價(jià)還鮮有報(bào)道。

本研究在豬糞中分別添加0%、8%、10%、12%的棗枝炭進(jìn)行堆肥，將堆肥過(guò)程中堆體的pH值、堆肥高溫期（≥50℃）持續(xù)時(shí)間、GI、E3/E4作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)法、TOPSIS法和灰色關(guān)聯(lián)-TOPSIS法評(píng)價(jià)不同處理組堆肥過(guò)程的腐熟程度，明確不同方法的評(píng)價(jià)特點(diǎn)，為農(nóng)林剩余物耦合利用技術(shù)提供一定的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

豬糞采自新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師阿拉爾市偉騰畜禽養(yǎng)殖農(nóng)民專業(yè)合作社；小麥秸稈作為碳素來(lái)源，采自塔里木大學(xué)園藝實(shí)驗(yàn)站，經(jīng)自然風(fēng)干后粉碎成5 mm粒徑；以棗樹(shù)殘枝為原料，熱解溫度設(shè)定為500℃，采用馬弗爐將其制備為棗枝炭。堆肥物料的理化性質(zhì)見(jiàn)表1，棗枝炭的理化性質(zhì)見(jiàn)表2。

表1 堆肥物料理化性質(zhì)

表2 棗枝炭理化性質(zhì)

1.2 試驗(yàn)方法

堆肥裝置采用自制堆肥反應(yīng)器，發(fā)酵箱的有效體積為18 L，外部安裝保溫層，在堆體的上中下各放置一個(gè)溫度傳感器，在距離箱底5 cm通過(guò)PVC管接上鼓風(fēng)機(jī)，對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)供氧。本試驗(yàn)按照堆肥條件，將堆體初始C/N調(diào)至25%，含水率調(diào)至55%，設(shè)置1個(gè)對(duì)照組（CK）和3個(gè)試驗(yàn)組，其中試驗(yàn)組為F1、F2和F3，分別添加8%、10%和12%的棗枝炭。

溫度：將溫度傳感器連接于溫度巡檢儀上，每天定時(shí)觀測(cè)堆體上、中、下層的物料溫度，并測(cè)定堆肥裝置周圍的環(huán)境溫度。

pH值：每天對(duì)堆體進(jìn)行取樣，制取樣品溶液并提取上清液用pH計(jì)測(cè)定并記錄數(shù)據(jù)。

GI：取不同階段堆肥樣品10 g，加100 mL蒸餾水，振蕩30 min后取過(guò)濾液10 mL（對(duì)照組采用蒸餾水10 mL）置于鋪有濾紙的培養(yǎng)皿中，將50粒菠菜種子均勻撒于濾紙上，在培養(yǎng)箱中暗培養(yǎng)，分別在24 h、48 h、72 h時(shí)記錄種子發(fā)芽數(shù)及長(zhǎng)勢(shì)，取3個(gè)平行的平均數(shù)計(jì)算 GI［11］。

E4/E6：SP-456型紫外分光光度計(jì)測(cè)定。

棗枝炭表面形貌：S4800掃描電子顯微鏡（FESEM）測(cè)定。

1.3 試驗(yàn)指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)的確定

在堆肥試驗(yàn)中，堆體溫度能反映出堆肥過(guò)程中微生物的代謝狀態(tài)，溫度升高是堆體內(nèi)微生物分解有機(jī)質(zhì)過(guò)程中代謝產(chǎn)熱的結(jié)果，同時(shí)溫度的升高或降低又會(huì)控制微生物的活性。堆體pH值的大小不僅影響微生物的生存環(huán)境，堆體中的化學(xué)反應(yīng)，對(duì)物料發(fā)酵過(guò)程酶的活性也有影響。種子發(fā)芽率（GI）能反應(yīng)堆肥腐熟物作用于植物是否有毒性。E4/E6比值可以表征堆肥腐殖質(zhì)的縮合度和芳構(gòu)化程度。采用掃描電子顯微鏡對(duì)堆肥過(guò)程中棗枝炭表面形貌進(jìn)行表征，分析其變化特點(diǎn)，為闡明棗枝炭對(duì)堆肥過(guò)程的作用提供依據(jù)。

根據(jù)堆肥過(guò)程中理化性質(zhì)的重要程度和堆肥產(chǎn)品的腐熟情況，選用堆肥過(guò)程中溫度在大于50℃的總天數(shù)（以下簡(jiǎn)稱Ts）、pH值、GI、E4/E6作為腐熟度評(píng)價(jià)因素，堆肥腐熟度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表3所示。

表3 堆肥腐熟度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.4 評(píng)價(jià)方法

1.4.1 灰色關(guān)聯(lián)法

1）確定白化權(quán)函數(shù)

建立以下4個(gè)級(jí)別的白化權(quán)函數(shù)。

第一級(jí)堆肥質(zhì)量，即J=1時(shí)，白化權(quán)函數(shù)為：

第二級(jí)堆肥質(zhì)量，即J=2時(shí)，白化權(quán)函數(shù)為：

第三級(jí)堆肥質(zhì)量，即J=3時(shí)，白化權(quán)函數(shù)為：

第四級(jí)堆肥質(zhì)量，即J=4時(shí)，白化權(quán)函數(shù)為：

2）灰類值無(wú)量綱化處理

式（5）中rkj為第j個(gè)聚類指標(biāo)第k個(gè)灰類的無(wú)量綱數(shù)，適用于數(shù)值愈大腐熟愈好的指標(biāo)。Skj為第j個(gè)聚類指標(biāo)第k個(gè)灰類的灰值（標(biāo)準(zhǔn)值），適用于數(shù)值愈大腐熟愈差的指標(biāo)[11,16]。

3）確定各個(gè)指標(biāo)的聚類權(quán)

式（6）中nkj為第j個(gè)聚類指標(biāo)第k個(gè)灰類的權(quán)重。

4）綜合評(píng)價(jià)結(jié)果是聚類權(quán)和白化函數(shù)值的乘積，依據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)判定堆肥腐熟度的等級(jí)。

1.4.2 TOPSIS法

1）原始數(shù)據(jù)正向化處理并將正向化矩陣標(biāo)準(zhǔn)化

2）計(jì)算得分并歸一化

根據(jù)歸一化結(jié)果，計(jì)算各組分別與正理想解和負(fù)理想解的歐式距離[17]：

3）計(jì)算各處理組與最優(yōu)方案的相對(duì)接近程度(Si)，0＜Si＜1。Si=1為評(píng)價(jià)對(duì)象的最優(yōu)解向量，Si=0為指標(biāo)向量為最差[18]。Si指標(biāo)越靠近1則代表評(píng)價(jià)目標(biāo)的水平越好。

1.4.3 灰色關(guān)聯(lián)-TOPSIS法

1）原始數(shù)據(jù)正向化、標(biāo)準(zhǔn)化與TOPSIS法的一致，建立標(biāo)準(zhǔn)化矩陣 A=(Rij)m×n。

2）利用熵權(quán)法確定各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重Wj。

3）對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的矩陣進(jìn)行加權(quán)，即標(biāo)準(zhǔn)化矩陣和各指標(biāo)權(quán)重相成得到加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化矩陣，Xij=Wj×Rij。

4）確定正理想解和負(fù)理想解。

5）計(jì)算樣本到正負(fù)理想解的灰色關(guān)系系數(shù)。

式（12）中，ρ為分辨系數(shù)，一般值為0.5。

由此可以確定各評(píng)價(jià)對(duì)象與正負(fù)理想解的灰色關(guān)聯(lián)度計(jì)算式為：

6）融合正負(fù)理想距離與灰色關(guān)聯(lián)度的綜合評(píng)判。

式(15)、式(16)中f是決策者對(duì)位置的偏好程度，取0.5。

7）計(jì)算樣本與理想解的貼合度。

式（17）、（18）中，Ci為貼進(jìn)度，Ei為歸一化得分。Ci不僅反映了樣本與正負(fù)理想解之間的距離，也反映了正負(fù)理想解數(shù)據(jù)序列曲線相似程度［14］。

2 結(jié)果與分析

2.1 棗枝炭與豬糞好氧堆肥過(guò)程中參數(shù)變化

2.1.1 堆肥前后棗枝炭表面形貌的變化

圖1為棗枝炭在堆肥不同時(shí)間段的電子顯微鏡掃描圖。通過(guò)對(duì)比同一試驗(yàn)組不同時(shí)間段和不同試驗(yàn)組同一時(shí)間段堆肥中的棗枝炭表面形貌，發(fā)現(xiàn)堆肥初期棗枝炭有蜂窩狀多孔結(jié)構(gòu)，孔隙結(jié)構(gòu)十分明顯且分布整齊。試驗(yàn)中期和后期，各試驗(yàn)組中的棗枝炭孔內(nèi)不斷有顆粒物被吸附和堆積，生物炭孔隙結(jié)構(gòu)可以為微生物生長(zhǎng)提供繁殖的場(chǎng)所，達(dá)到富集菌群的效果。堆肥腐熟過(guò)程是在一系列微生物活動(dòng)下堆肥材料礦質(zhì)化和腐殖化的過(guò)程［19］，添加生物炭可促進(jìn)微生物的生殖和代謝活性，F(xiàn)3在堆肥56 d時(shí)炭表面結(jié)構(gòu)變化最明顯，這與堆體理化特性分析是一致的，說(shuō)明隨著添加量的增加，棗枝炭參與堆肥反應(yīng)的作用越明顯。

圖1 棗枝炭在堆肥不同時(shí)間段的電鏡掃描圖

2.1.2 棗枝炭對(duì)堆體溫度的影響

各試驗(yàn)組堆體在不同堆肥時(shí)期溫度變化如圖2所示，堆肥過(guò)程中各組溫度都到達(dá)過(guò)50℃以上，但是到達(dá)高溫期的時(shí)間以及在高溫期持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短不同。經(jīng)過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，添加12%棗枝炭的試驗(yàn)組（F3）最先到達(dá)高溫期，且高溫期維持時(shí)間最長(zhǎng)，持續(xù)了23 d，最高溫度為65℃，較CK組提前8 d到達(dá)最高溫度。F2高溫期持續(xù)了11 d，F(xiàn)1持續(xù)了8 d，均比CK進(jìn)入高溫期早且高溫期持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。堆體溫度的變化是微生物作用的結(jié)果，在本試驗(yàn)中，添加棗枝炭增加了物料間的孔隙度，便于熱質(zhì)的傳遞，尤其是空氣的傳遞，為菌群活性提供了物質(zhì)條件，同時(shí)棗枝炭的多孔為微生物提供了富集場(chǎng)所，從而提高了堆體微環(huán)境的發(fā)酵效率。另一方面棗枝炭自身含有的多種微量元素，能夠?yàn)槲⑸锏纳L(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)元素從而加快繁殖。由此可見(jiàn)，試驗(yàn)組較CK組堆體溫度啟動(dòng)較快，而且隨著棗枝炭添加比例的增加堆體溫度的啟動(dòng)速率越快。

圖2 棗枝炭對(duì)堆體溫度變化的影響

2.1.3 棗枝炭對(duì)堆肥過(guò)程pH值的影響

堆肥過(guò)程中pH變化情況如圖3所示。由于堆體中微生物的生命活動(dòng)和化學(xué)反應(yīng)，堆體中的有機(jī)質(zhì)不斷分解，含水率降低以及反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣釋放，導(dǎo)致堆體pH值的出現(xiàn)先緩慢上升后迅速上升隨后下降的趨勢(shì)，堆體pH值總體呈偏堿性。在堆肥初期到高溫期是微生物菌群活躍期，物料在微生物作用下進(jìn)行了物質(zhì)轉(zhuǎn)化，其中氨元素遷移活躍，產(chǎn)生的銨根離子隨著發(fā)酵過(guò)程而積累，由此出現(xiàn)添加棗枝炭的試驗(yàn)組pH值在堆體溫度下降過(guò)程均高于對(duì)照組。在堆肥后期，處理組易分解的有機(jī)質(zhì)基本耗盡，氨揮發(fā)減弱，而對(duì)照組堆肥反應(yīng)慢，微生物還在繼續(xù)氧化分解剩余還沒(méi)分解的有機(jī)質(zhì)，導(dǎo)致對(duì)照組的pH值較處理組高。

圖3 堆肥過(guò)程中堆體pH變化圖

2.1.4 棗枝炭對(duì)堆肥過(guò)程中GI的影響

如圖4所示，菠菜種子在前14 d的GI均在5%～20%之間，說(shuō)明在堆肥初期氨及乙酸等低分子量揮發(fā)性脂肪酸抑制了種子的發(fā)芽。從第21 d開(kāi)始，各試驗(yàn)組培養(yǎng)皿中的種子開(kāi)始發(fā)芽，并且越到后期GI越高。到第35 d時(shí)，各試驗(yàn)組的GI均到達(dá)60%以上，對(duì)照組的GI始終低于試驗(yàn)組的GI。當(dāng)GI在60%以上時(shí)，說(shuō)明該堆肥物料已腐熟，對(duì)植物毒性已經(jīng)很低。到第42 d時(shí)F3中的種子已經(jīng)全部發(fā)芽，GI為100%，到第49 d時(shí)F2和F1的GI也到達(dá)90%以上，CK為82%。由此可知，棗枝炭的加入有利于堆體腐熟過(guò)程，添加12%的棗枝炭的效果最佳。

圖4 堆肥過(guò)程中堆體GI變化

2.1.5 棗枝炭對(duì)堆肥過(guò)程中E4/E6的影響

E4/E6比值表示腐殖酸分子大小或分子的縮和度大小，在堆肥過(guò)程中，堆體的腐殖酸由小分子物質(zhì)最終轉(zhuǎn)化為大分子物質(zhì)，物質(zhì)形態(tài)最終趨于穩(wěn)定。如圖5所示，堆肥過(guò)程E4/E6的比值隨著堆肥時(shí)間的延長(zhǎng)有逐漸降低的趨勢(shì)，試驗(yàn)組始終低于對(duì)照組，說(shuō)明添加棗枝炭的試驗(yàn)組中腐殖酸的轉(zhuǎn)化速率高于對(duì)照組。在高溫期后，試驗(yàn)組的E4/E6值迅速下降至3以下，直至發(fā)酵結(jié)束穩(wěn)定在2.1～2.5之間，E4/E6由大到小的變化趨勢(shì)最終穩(wěn)定在小于2.5的范圍內(nèi)是符合堆肥腐熟指標(biāo)的［20］，表明添加棗枝炭進(jìn)行堆肥有利于腐殖酸的轉(zhuǎn)化。

圖5 堆肥過(guò)程中堆體E4/E6變化

2.2 評(píng)價(jià)結(jié)果

2.2.1 灰色關(guān)聯(lián)法評(píng)價(jià)結(jié)果

灰色關(guān)聯(lián)法將堆體看做一個(gè)灰色系統(tǒng)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)值確定權(quán)重，充分考慮各因素間的差異對(duì)腐熟度的影響。如圖6所示，隨著添加棗枝炭量的增加，堆體的腐熟程度逐漸增強(qiáng)，在4種因素的綜合評(píng)價(jià)下，F(xiàn)3和F2先進(jìn)入腐熟期，堆肥結(jié)束時(shí)F3的堆肥產(chǎn)物為完全腐熟。堆肥到第42 d時(shí)，CK才剛開(kāi)始腐熟，堆肥結(jié)束時(shí)，CK和F1為基本腐熟，F(xiàn)2為較好腐熟，F(xiàn)3為完全腐熟。

圖6 堆肥全過(guò)程灰色關(guān)聯(lián)法評(píng)價(jià)結(jié)果

2.2.2 TOPSIS法評(píng)價(jià)結(jié)果

TOPSIS是在現(xiàn)有的對(duì)象中進(jìn)行相對(duì)優(yōu)劣的評(píng)價(jià)，是一種接近于理想解的排序［21］，但TOPSIS法只能評(píng)價(jià)出腐熟程度的優(yōu)劣，無(wú)法界定樣品處于某種腐熟區(qū)間。本試驗(yàn)對(duì)第52 d所采集的各組堆肥樣品進(jìn)行TOPSIS評(píng)價(jià)。

堆肥各組樣品第52 d數(shù)據(jù)正向化處理結(jié)果如表4所示，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理如表5所示。

表4 正向化處理結(jié)果

表5 標(biāo)準(zhǔn)化處理結(jié)果

將各評(píng)價(jià)結(jié)果數(shù)值歸一化處理，各評(píng)價(jià)對(duì)象與最優(yōu)解和最劣解之間的距離如表6所示，根據(jù)各處理組D+與Si接近程度以及歸一化分?jǐn)?shù)的比較，評(píng)價(jià)結(jié)果顯示：F3＞F2＞F1＞CK，說(shuō)明F3腐熟度最好，CK效果最差。

表6 各評(píng)價(jià)對(duì)象與最優(yōu)解和最劣解之間的距離

2.2.3 灰色關(guān)聯(lián)-TOPSIS法

可以依據(jù)灰色關(guān)聯(lián)法分析樣本內(nèi)部因素變化趨勢(shì)和理想樣本之間的不同，但是該方法沒(méi)有正負(fù)方向之分。而TOPSIS法可以比較不同樣本與最佳樣本的距離來(lái)對(duì)樣本排序，但無(wú)法反映樣本內(nèi)部各因素變化趨勢(shì)，可能導(dǎo)致結(jié)果不合理。因此，耦合灰色關(guān)聯(lián)法和TOPSIS法，建立灰色關(guān)聯(lián)-TOPSIS模型方法，既能對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象進(jìn)行整體評(píng)判，又能反應(yīng)樣品內(nèi)部因素的變化趨勢(shì)。基于熵權(quán)法求得各指標(biāo)的權(quán)重（Wj）結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 基于熵權(quán)法的各指標(biāo)權(quán)重

由式（17）、式（18）計(jì)算各評(píng)價(jià)指標(biāo)的歸一化得分見(jiàn)表8。由各堆肥指標(biāo)的綜合貼近度得分可知，F(xiàn)3灰色關(guān)聯(lián)-TOPSIS的評(píng)價(jià)方法下排名第1，與傳統(tǒng)的TOPSIS的排名一樣，且灰色關(guān)聯(lián)-TOPSIS的評(píng)分更高，為0.416 0。因此該模型能夠?qū)Χ逊矢於冗M(jìn)行有效評(píng)價(jià)。

表8 基于灰色關(guān)聯(lián)-TOPSIS法的綜合評(píng)價(jià)

3 結(jié)論

在堆肥過(guò)程中，與對(duì)照組比較，添加棗枝炭的試驗(yàn)組堆肥高溫期（≥50℃）持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，堆體升溫速率快，pH值整體呈現(xiàn)先增大再減小的趨勢(shì)，GI明顯提高，其中F3在堆肥42 d時(shí)GI為100%。試驗(yàn)組E4/E6的值始終低于對(duì)照組，表明試驗(yàn)組的小分子腐殖酸轉(zhuǎn)化為大分子腐殖酸速率較快。

采用3種方法對(duì)腐熟度進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果均表明F3處理組最佳。用灰色聚類法結(jié)果表明，堆肥結(jié)束時(shí)，對(duì)照組和F1為基本腐熟，F(xiàn)2為較好腐熟，F(xiàn)3為完全腐熟，但是該方法沒(méi)有對(duì)腐熟度進(jìn)行排序。用TOPSIS法處理結(jié)果表明，堆肥結(jié)束時(shí)，評(píng)價(jià)結(jié)果為F3＞F2＞F1＞CK，最優(yōu)處理為F3組，但TOPSIS法只是比較了不同樣本與最佳樣本的距離來(lái)對(duì)樣本排序，沒(méi)有反映出樣本內(nèi)部各因素變化趨勢(shì)?；疑P(guān)聯(lián)-TOPSIS法評(píng)價(jià)結(jié)果表明，F(xiàn)3堆肥樣品達(dá)到完全腐熟，F(xiàn)2達(dá)到較好腐熟，F(xiàn)1和CK組均為基本腐熟，評(píng)價(jià)結(jié)果為F3＞F2＞F1＞CK，該方法綜合了前兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，有效界定腐熟度。因此，灰色關(guān)聯(lián)-TOPSIS法更適合評(píng)價(jià)堆肥腐熟度的評(píng)價(jià)。