有机废弃物堆肥产品应用效果研究

巩潇，韦依伶，苏光瑞，赵方莹，2

（1.北京圣海林生态环境科技股份有限公司，北京100083；2.北京林业大学，北京100083）

有机废弃物堆肥产品应用效果研究

巩潇1，韦依伶1，苏光瑞1，赵方莹1，2

（1.北京圣海林生态环境科技股份有限公司，北京100083；2.北京林业大学，北京100083）

为解决近年来逐年增加的园林废弃物处理问题，通过园林废弃物和污泥进行不同质量比的混合堆肥试验，研究园林绿化废弃物堆肥过程中各项指标的变化情况及堆肥产品应用于工程绿化的可行性。研究发现：园林废弃物与污泥以适当比例混合，能改善堆肥条件，取得较好的堆肥效果；园林废弃物堆肥具有升温快，高温维持时间长，腐熟快，安全性高的优点；现阶段我国园林废弃物利用率较低，其堆肥产品可作为泥炭、有机肥、土壤改良剂的替代品，促进循环经济的发展。

园林废弃物；污泥；堆肥处理；产物应用；土壤改良

近年来，我国园林绿化产业飞速发展，园林废弃物产生量随之逐年递增[1]。国内外园林废弃物的资源化处理手段主要有好氧堆肥、厌氧发酵、焚烧发电等[2，3]，其中堆肥法简单易行，投资成本较低，堆肥产品保留了园林废弃物中的大量有机质和营养成分，回用到绿地土壤中，可减少草炭和无机肥料的使用量[4]，在安全、经济和保护生态环境方面具有明显的优势，具有发展和推广潜力。园林废弃物碳氮比高于堆肥过程中最佳碳氮比（25∶1~35∶1）[5-6]，可使用含氮量较高的的污泥作为添加剂与调理剂，提高堆肥综合利用效果。

1 材料与方法

1.1 试验材料

堆肥产品：以好氧发酵法处理有机废弃物产生的堆肥产品，产品质量符合堆肥产品NY 525-2012国家标准要求，有机质含量≥45%，总养分≥5%，水分含量≤30%，pH值8。

供试蔬菜为白菜：神狮牌金娃菜-美味28 d（注册商标：101 8855号）；菠菜：荷兰速生巨菠一代杂交种（注册商标：5684471号）。

1.2 试验地概况

试验于2015年9月11日—12月3日在北京圣海林生态环境科技股份有限公司顺义区联庄基地进行，试验田地势平坦、土壤肥力均匀、具备齐全的浇排水条件。

1.3 试验设计

根据施肥种类和施肥量的不同，试验共设3个处理，处理1：不施肥料（CK）；处理2：施复合肥0.27 kg（30 kg/667 m2）；处理3：施圣海林堆肥产品45 kg（5 000 kg/667 m2）。3次重复，采用顺序排列，单个小区面积6 m2（6 m×1 m），小区间隙宽度70 cm，菠菜、白菜各9个小区。

检测项目。（1）农艺指标测定：各小区内对样品进行株高、叶长、叶宽、质量的准确测量；（2）产量测定：收获期对各小区单独测量折合亩产；（3）生物量测定：将采集的样品洗净，置于80℃烘箱烘干至恒重后称量；（4）有机质测量：依据标准（CJ/T96-1999）城市生活垃圾有机质的测定，灼烧法600℃灼烧3 h，至完全转化为灰分计算有机质含量。

2 结果与分析

2.1 堆肥产品对生理指标的影响

株高、开展度、叶长、叶宽等指标是反映蔬菜生长状况的主要依据，并能在一定程度上反映其获取养分的情况[5]，测量发现，不同的处理区域内蔬菜的生理指标有较大差异。白菜试验区中，施肥处理较不施肥处理生长优势明显，就单株生长而言，施堆肥产品小区内植株个头较大，株高、开展度、最大单叶长、叶宽等各个指标均较优良，复合肥小区内植株各方面生理指标虽不及堆肥产品优良，但整体生长情况平均。

菠菜试验区以播种后59 d的数据为例，无肥小区的株高最大，复合肥小区的植株最矮，推测由于无肥处理前期幼苗相对密集，各植株间竞争光线等生长条件所致，此外，菠菜的最大单叶长、叶宽、叶片数、开展度等各项指标数据呈现均无肥小区、复合肥小区、堆肥产品小区的递增排列，结合白菜试验区数据分析，能充分说明施肥能有效促进蔬菜生长，且堆肥产品促进作用优于复合肥。

表1 白菜生长情况表

表2 菠菜生长情况表

2.2 堆肥产量和品质的影响

蔬菜成熟后对各小区单独收割、测产、记录，结果见表3，结果显示施肥小区产量均高于空白对照。白菜试验区中，复合肥小区产量最高，同空白对照相比，施复合肥增产43.96%，施堆肥产品约增产35.88%，菠菜试验区内，堆肥产品较大程度地增加了菠菜的产量，施复合肥增产4.14%，施堆肥产品增产7.83%。可见在菠菜试验区内，堆肥产品小区产量高于用复合肥小区，白菜试验区则未体现堆肥产品对复合肥的增产优势，推测由于白菜生长期较短，仅为46 d，复合肥为速效肥，释放养分速度快，可在短期内供应养分提供白菜生长所需，而堆肥产品养分释放较慢，初期肥效不如复合肥明显，难以在短期内体现其增产优势。

为进一步探究堆肥产品对作物品质的影响，试验还测得菠菜根长与株高的比值、茎叶的鲜重和干重、有机质含量的相关数据。根长与株高的比值体现根占全株的比例，比值越大即根系越长，无肥小区的根长与株高的比值最小为0.16，复合肥小区为0.17，堆肥产品小区为0.20，可知堆肥产品对菠菜根系发育有明显促进作用，使其根系更加发达，有利于水分、养分的吸收。菠菜茎叶生物量和有机质含量均表现为堆肥产品＞复合肥＞无肥，进一步印证了堆肥产品使地下根系生长旺盛的同时，也促进了地上部分茎叶的增长，使菠菜茎叶粗壮、生物量增多、有机质含提高，印证了堆肥产品的增产优势。

表3 产量及质量情况表

2.3 病害发生情况

菠菜试验田于2015年11月16日扣棚膜，此前接连几天的降雨和低温环境致使菠菜出现低温冻害，相比之下，堆肥产品小区受害最浅，复合肥小区次之，无肥小区菜叶冻伤情况最为严重。在无肥小区中发现了细菌性病害的传播，表现为菠菜叶片发黄，叶表面有黏液。白菜试验田在无肥小区同时发现了细菌感染的病害，表现为白菜外叶片发黄、变软、失去水分，收获期在白菜根部发现了以汁液为食的植食性螨类，无肥小区和复合肥小区数量较多，堆肥产品小区数量较少。

说明施肥可以促进植株生长发育，增加其抗病、抗害性，且堆肥产品营养相对全面，相较于施用复合肥，植株抗寒和抗虫性更强。

2.4 对土壤环境的影响

环刀法[6]测量土壤容重，测定结果见表4。发现试验区内，堆肥产品小区土壤容重均低于无肥和用复合肥小区，无肥和用复合肥小区之间差异不大。堆肥产品施用于土壤后逐渐腐烂成腐殖质，提高了土壤中的有机质浓度，且其自身密度低于土壤，有效降低了土壤容重，提高土壤通气状况和保水能力。此外，在施用堆肥产品的区域中发现了蚯蚓粪便，蚯蚓活动能增加土壤孔隙度，蚯蚓粪便是良好的生物肥料，说明施用堆肥产品可创造适于根际生物生存的外环境，有利于蚯蚓生长繁育，间接提高土壤肥力，优化其物理结构。

表4 土壤容重变化表 g/cm3

2.5 经济效益

根据施肥量、人工、收获期蔬菜市价等计算试验区经济效益，结果见表5。

表5 经济效益表 元/667 m2

由表5可知，施用复合肥净利润最高，无肥次之，堆肥产品由于其自身成本较高，施用区净利润最低，正因此目前种植业中化肥仍是主流，堆肥产品使用率极低。然而堆肥产品是一种缓释肥[7]，相较于复合肥见效稍慢，但肥效周期更长，其在土壤中逐渐腐烂成腐殖质，可持续为作物提供有机质等养分，有研究显示，其肥效可持续至下一次作物栽种[8]，且根据本试验研究结果，堆肥产品在增强作物抗寒、抗虫性，优化土壤环境等方面均优于复合肥，能在一定程度上减少冻害损失、农药成本和土壤改良剂成本，从长远角度上看，经济效益不逊于施用复合肥。

3 结论与分析

（1）试验蔬菜的最大单叶长、叶宽、叶片数、开展度等各项指标数据均呈现无肥处理、复合肥处理、堆肥产品处理的递增排列，说明施肥可以促进植株生长发育，且堆肥产品促进作用优于复合肥。

（2）施肥可以使植株生长更健壮，增强其抗病、抗害性，堆肥产品营养相对全面，相较于施用复合肥，植株抗寒和抗虫性更强。

（3）堆肥产品施用于土壤后提高了土壤中的有机质浓度、通气效果和保水能力，同时有效降低土壤容重，对平衡土壤生态系统有一定的功效。

（4）施用堆肥产品净利润低于施用复合肥，但堆肥产品肥力较持久，且堆肥产品在增强作物抗寒、抗虫性，优化土壤环境等方面均优于复合肥，从长远角度上看，经济效益不逊于施用复合肥。

[1]康艳.生物有机肥在西瓜上的应用效果研究[J].现代农业科技，2014(22):72-76.

[2]王锐.不同条件下有机废弃物的堆肥化处理及其在蔬菜生产上的应用效果研究[D].南宁：广西大学，2008.

[3]周志宏，李峰.生物有机肥在黄瓜上的应用效果研究[J].现代农业科技，2011(24):135-141.

[4]高俊扬.生物有机肥料在菠菜上的应用效果研究[J].现代农业科技，2010(1):112-114.

[5]吴富强，李英梅，卫拯友，等.葛根菌糠生物有机肥在温室蔬菜上的应用效果研究[J].陕西农业科学，2009(6):61-63.

[6]陈红金，姚燕来，朱有为，等.商品有机肥容重测定方法的建立及不同原料对有机肥容重的影响[J].浙江农业科学，2016(6):945-950.

[7]李剑.蔬菜废弃物堆肥技术参数的优化研究[D].上海：上海交通大学，2011.

[8]阳文锐.长期施用生物有机肥对土壤生物学特性的影响研究[D].北京：中国农业大学，2004.

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《农村有机废弃物中小型资源化处理装置研发与示范应用》（Z161100001316008）

巩潇（1982-），女，吉林人，硕士，工程师，研究方向：固体废弃物资源化

赵方莹（1974-），男，江苏高邮市人，博士，教授级高工，研究方向：生态修复、环境污染治理等。