蔬菜废弃物沤制有机肥过程中温度和密度的变化规律

飞兴文，徐云华，陈桂芬，龚跃华

（1.玉溪市农业科学院，云南玉溪653100；2.红塔区凤凰街道农业综合服务中心，云南玉溪653100）

1 材料与方法

选择玉溪市主栽的5类蔬菜的废弃物 （莴苣、甘蓝、花椰菜、白菜、洋葱），使用容积为55 L的塑料桶沤制废弃物，预先用不同容积的水测量出体积与水平面距桶口距离之间的对应关系，沤制过程测量废弃物表面距桶口距离，即可确定废弃物的体积。同1 d装入塑料桶 （每类2桶），并测定废弃物净质量，从第2 d起每天下午3～4时记录体积和温度 （含气温）。试验期间经历过1次明显的气温下降过程，由于塑料桶缺乏较好的保温性能，因此温度会受气温波动的影响，但不影响相互之间的横向比较。

2 结果与分析

2.1 蔬菜废弃物沤制有机肥过程中温度的变化规律

蔬菜废弃物沤制1 d已经明显升温，其中莴苣、甘蓝、花椰菜、洋葱废弃物的升温速度相对较快，白菜废弃物的升温速度相对较慢。花椰菜废弃物沤制第5 d温度达最高值，平均每天升温4.0℃；洋葱废弃物沤制第4 d温度达最高值，平均每天升温4.0℃；甘蓝废弃物沤制第4 d温度达最高值，平均每天升温3.8℃；莴苣废弃物沤制第3 d温度达最高值，平均每天升温5.2℃；白菜废弃物沤制第8 d温度达最高值，平均每天升温1.6℃。白菜废弃物升温速度较慢可能与白菜废弃物含水量 （93.8%）较其它4类蔬菜 （平均值88.6%）高5.2个百分点有关。因试验第9 d至11 d气温明显下降，因此白菜废弃物最高温出现的时间值得商榷。第12 d至18 d气温呈单峰曲线变化，各种废弃物温度与气温相关联，表明蔬菜废弃物发酵过程中温度随时间的变化呈单峰曲线 （图1）。

图1 蔬菜废弃物沤制有机肥液过程中温度变化

2.2 蔬菜废弃物沤制有机肥液过程中密度的变化规律

蔬菜废弃物沤制有机肥液过程中，受微生物分解及细胞脱水的作用，单位质量的废弃物体积下降，密度相应增加，但不同种类的废弃物其密度的变化速度有所差异。从图2可见，1～5 d莴苣的密度变化速度最快，甘蓝、花椰菜、洋葱的密度变化速度居中，白菜密度变化速度较慢。5～10 d花椰菜的密度变化速度最快，甘蓝、白菜、洋葱的密度变化速度居中，莴苣的密度变化速度明显减慢。

10～15 d白菜和甘蓝密度变化速度保持较高水平，洋葱的密度变化速度居中，莴苣和花椰菜由于发酵产生气体短期内未逸出，密度出现负增长现象。15～18 d白菜和甘蓝密度变化速度仍保持较高水平，洋葱的密度变化速度居中，莴苣和花椰菜的密度变化速度相对较低。18 d以后各种废弃物的密度变化趋于缓慢，表明蔬菜废弃物体积收缩的速度最快的时段是在沤制20 d以内，在整个发酵过程中单位质量的体积均未超过第1 d，因此建造沤肥池时有效容积只需保证最初投入废弃物时所需容积即可。

图2 蔬菜废弃物密度变化速度对比

2.3 5类蔬菜废弃物密度对比

表1 5类蔬菜废弃物密度对比

从表1可见，5类蔬菜充分踩实后测定密度，白菜水分含量相对较高，其初始密度高达378.2 kg/m3，甘蓝次之为332.7 kg/m3，莴苣、花椰菜、洋葱3种废弃物的初始密度基本相同，介于276.4～282.7 kg/m3。

经过59 d微生物分解后，蔬菜废弃物的密度均明显增加，由初始密度280～380 kg/m3增加到790～920 kg/m3，其中白菜较高，莴苣较低，甘蓝、花椰菜、洋葱相当。据调查，每公顷蔬菜产生的废弃物最高可达3.7 t（甘蓝），由此说明每公顷蔬菜田需要准备11.2 m3的沤肥池，其中下部1/4容积需要考虑防渗漏处理，上部3/4的池边不需要作防渗漏处理，有利于降低沤肥池建造的成本。

3 讨论

本试验使用有盖塑料桶作为沤制有机肥液的容器，可减少水分蒸发的损失，同时避免了降雨对试验的干挠。但另一方面由于容积较小，加上塑料桶本身保温性能差的限制，最高温及最高温的持续时间可能比砖砌的沤肥池低和短。在实际生产中建议给沤肥池加盖 （不必完全密封，需要给微生物提供必要的氧气），可避免表层被晒干而影响发酵，同时减少铵态肥料的挥发损失。