大港地区蔬菜残体无害化处理与资源化利用

2014-12-30王文文高相艳张鑫红张玉梅

天津农林科技 2014年1期

王文文，高相艳，张鑫红，张玉梅，张波

（滨海新区大港农业服务中心，天津300270）

大港是天津市滨海新区的重要组成部分，区位优势明显，交通便利，农业基础设施条件较好，土地资源、水资源、市场资源优越，是滨海新区重要的蔬菜生产基地。到2013年,整个地区菜田占地面积达到661.2hm2。目前蔬菜生产在大港农业生产结构中所占的位置越来越重要。与此同时，蔬菜产业也形成了大量的蔬菜残体，由此而造成的环境污染给蔬菜产业的可持续发展带来了很大的挑战。

大港畜禽养殖业发展较快，截止目前，各类规模化养殖小区已达到89个。牲畜粪便含有大量氮、磷和有机质，如经无害化处理不仅可以补充提高蔬菜残体发酵后的养分含量，还能优化氮、磷、钾养分的比例，以更好地满足蔬菜生长的需要。蔬菜残体无害化处理与资源化利用技术即在蔬菜残体和畜禽粪便中加入微生物菌剂经过混合发酵处理，以达到杀死大量大肠杆菌和蛔虫卵等致病菌群，还能将有机态营养元素转化成蔬菜易吸收利用的无机态养分，同时，蔬菜残体中大量的水分对混合发酵过程中水分的散失也将起到补充作用，有利于提高混合发酵效果。将蔬菜残体和畜禽粪便无害化处理并加以还田利用，不仅可以培肥土壤，降低蔬菜生产成本，还可以实现农业废弃物变“废”为“宝”，减少环境污染，改善农村生态环境。

1 蔬菜残体无害化处理与资源化利用技术及流程

1.1 建造发酵池

在太平镇崔庄蔬菜集中产区建造了容积30 m3混合发酵池，池体均采用钢筋混凝土浇筑。发酵池包括堆沤池和储液池两部分，全部采用地上建造。堆沤池主要用于蔬菜残体和猪粪、鸡粪等畜禽粪便的堆沤发酵，规格为3m×5m×1.5m。为方便液肥的储存，池底采用斜坡式设计，同时在堆沤池和储液池中间放入筛板，以防止蔬菜残体流入储液池。储液池主要用于存放渗滤液，规格为3m×2.5m×1m。储液池上方留一个直径约40cm的池口，便于搅拌液体。在储液池一侧离地20cm处安放一直径约7.5cm宽的出液管。

1.2 引进菌剂

大港地区引进的是天津市农业资源与环境研究所研发的新一代微生物菌剂。

1.3 蔬菜残体收集和粉碎

瓜果类和茄果类蔬菜采收结束后，选择晴好天气将植株连根拔起。为了使发酵更充分，蔬菜残体在地上翻晒1-2d，使蔬菜残体失去部分水分，待含水量在50%左右时使用铡草机集中粉碎。此时蔬菜残体嫩茎和叶子揉紧攥住后松手，茎叶会自然弹开，主要茎秆则不会断开。

1.4 堆沤发酵

1.4.1 混合配比

将处理后的蔬菜残体和畜禽粪便按3∶1的比例混合放入22.5m3发酵池内，然后放入15kg左右的生物菌剂混合均匀。用废旧薄膜覆盖，避雨堆置发酵。常温下堆沤发酵，约需30d。

1.4.2 酸碱度调节

中性或弱碱性是微生物活动的适宜条件，蔬菜残体分解过程中产生大量的有机酸，不利于微生物活动，可加入少量石灰或草木灰调节堆肥的酸度。

1.4.3 碳氮比调节

微生物自身有一定的碳氮比，一般为5∶1，微生物同化1份氮平均需要4份碳被氧化来提供能量，因此蔬菜残体堆肥中碳氮比以25∶1为宜。不同的蔬菜残体其碳氮比相差较大，碳氮比过高，有机物分解慢，堆肥时间长；碳氮比过低，发酵温度上升缓慢，不能长时间达到55℃以上高温，同时堆肥中的氮将以氨气的形式被释放，产生难闻的气味。在实际操作中要根据不同蔬菜残体的碳氮比(表1)，选择合适的蔬菜残体进行搭配调节。

表1 蔬菜植株秸秆（残体）与常规畜禽粪便碳氮比

1.4.4 微生物接种

利用蔬菜残体自身存在的微生物发酵，其发酵时间较长，养分损失较大，残体质量不稳定。通过微生物接种技术，则能加速堆肥腐熟，缩短发酵时间，有利于堆肥的保氮除臭。

2 蔬菜残体的发酵肥料和资源化利用

2.1 发酵肥料

2.1.1 发酵后的产物

主要有两部分，即液体（液肥）和少量固体。所产生的液肥经过筛板过滤后流入储液池。

2.1.2 液体产物的用途

液体产物主要用于替代有机肥，在施肥期间，将储液池的出液管阀门打开，让滤液（液肥）流入水桶内，将桶提至垄沟边。此时打开灌溉水阀门，随着水的流出，液肥顺着水流流入垄沟进行灌溉。或用塑料管，将其一端与储液池的出液管相连，在打开灌溉水阀门的同时将出液管阀门打开，让滤液顺着水流流入垄沟，进行浇灌。当储液池液肥较少或压力较小时使用水泵进行抽取。

2.1.3 固体产物的用途

蔬菜残体发酵后大部分变成液肥，剩余的固体只有很少一部分，可先留在发酵池内，待积累较多时再进行清理。清理出的固体可作为底肥施入田间。

2.2 蔬菜残体发酵肥料的利用

2.2.1 在芹菜上的应用

蔬菜残体基施发酵肥（500～1000）kg/667m2、“芭田”牌水溶性滴灌肥（15∶6∶26）（20～30）kg/667m2；定植后一般追肥3次，第1次是在缓苗后心叶生长期施尿素10kg/667m2，第2次是在旺盛生长前期施“芭田”牌水溶性滴灌肥（15∶6∶26）（15～25）kg/667m2；第 3次是在旺盛生长中期施尿素10kg/667m2。

2.2.1 在辣椒上的应用

基施发酵肥（800～1200）kg/667m2、“芭田”牌水溶性滴灌肥（15∶6∶26）20～30kg/667m2；定植后一般追施3次，第1次是在开花前期施尿素10kg/667m2，第2次是在开花～坐果期间施“芭田”牌水溶性滴灌肥（15∶6∶26）（20～30）kg/667m2；第3次是在采收期施尿素20kg/667m2。

3 效益分析

3.1 经济效益

两年来通过应用本项技术，蔬菜产量增加5%以上，辐射带动周边1.6hm2大棚。增效益0.1万元/667m2，1.6hm2大棚能增加效益2.4万元。在使用液肥的同时，农药、化肥的使用量可减少30%，每667m2大棚农药、化肥的成本按800元计算，节本240元/667m2。一年两茬可节本480元，1.6hm2能节本1.15万元。每年节本增收3.55万元。建一个30m3发酵池需投入2.4万元，当年即可收回投入。而且发酵池使用期在20a以上。以上分析表明，本技术的经济效益相当可观。