塘泥有机肥制备与肥效调查
2021-09-03李庆荣邢东旭
杨 琼 李庆荣 邢东旭 肖 阳
塘泥有机肥制备与肥效调查
杨琼李庆荣邢东旭肖阳
(广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所广东广州510610)
为开发塘泥有机肥,实现塘泥的高效利用,文章对塘泥营养成分进行了调查,建立了鱼塘泥的好氧堆肥技术,通过菜心盆栽试验验证了腐熟塘泥有机肥料的肥效,以期为实现塘泥的就地简易高效利用提供参考。
塘泥;好氧堆肥;盆栽;肥效
塘泥中含有大量的鱼粪、未被鱼食用的饲料残饵等。鱼塘泥是一种很好的肥料资源,据调查,鱼塘泥中含有机质2.45%~5.28%、全氮0.20%~0.29%、全磷0.16%~0.36%、全钾1.00%~1.82%,同时还含有较多的有机无机胶体[1]。珠三角鱼塘密布,冬期鱼塘清理,会将塘泥挖出进行晾晒之后作塘基肥料。但塘泥长期处于水底嫌气条件,养分分解程度差,且含有较多的还原性物质,对作物有毒害,不能直接作为有机肥使用。好氧发酵工艺是固体有机废弃物无害化、减量化、资源化处理的有效方法,目前对塘泥的好氧堆肥技术研究报道极少,少量报道进行厌氧发酵处理,但由于存在发酵周期长的问题从而限制了其广泛应用。
为了合理地利用塘泥有机肥资源,并提高塘泥肥料化利用的安全性,本项目从珠三角的不同地方收集了塘泥标本进行营养成分分析,通过与蚕沙复配进行静态好氧堆肥腐熟处理,制备塘泥有机肥并进行了盆栽种菜试验,调查其肥料的效用,为塘泥肥料化应用提供参考。
1 材料方法
1.1 材料
塘泥:收集自珠三角鱼塘,晒干,粉碎过20目筛备用。
蚕沙:收集自本单位养蚕室的新鲜蚕沙,晒干备用。
1.2 方法
塘泥好氧堆肥处理:塘泥与蚕沙按6:4充分混合,调节含水率为50%,进行静态好氧堆肥。调查堆肥过程中的温度、营养成分和种子发芽率[2]。
塘泥营养成分测定:采用纳氏比色法测定样品水溶性NH4+-N,采用钒钼黄比色法测定全磷,采用火焰分光光度计法测定全钾,采用重铬酸钾容量法测定总有机碳[3]。
盆栽肥效试验:以有机肥600 kg/亩(1 亩≈0.066 7 公顷)用量为标准,为市售鸡粪有机肥作为对照,塘泥有机肥以同等营养成分与营养土混合,设空白对照,调查样本的重量和干物重率。
2 结果
2.1 不同鱼塘营养成分分析
从珠三角不同鱼塘随机收集到18 份塘泥样品,并进行了各项理化指标的测定。如表1所示。
表1塘泥理化指标测定
编号营养指标/g/kgpH有机质NH4+-NP2O5K2O 16.087.5450.6424.88126 26.474.2912.5349.4653.08 35.465.624.0813.370.97 46.85.5617.8621.1146.77 55.257.0735.5422.6991.72 67.288.0410.0628.34200.8 76.8316.0338.37132.8229.2 86.419.1952.3189328.7 96.863.1514.46113.461.31 106.275.7518.4730.66141.8 116.763.617.0497.82105.3 126.982.9319.4372.4100.7 137.987.8575.6242.721 162.5 147.956.671.8470.321 006.5 157.387.6610.5136.94286.0 168.093.7432.062.11407.6 177.84.966.1615.21176.8 187.646.5324.914.74432.5
总体来说,收集的珠三角鱼塘塘泥总体多数样品有机质含量偏低,盐含量不高,pH介于5~8之间,有机质、N、P和K含量均有显著差异。
2.2 塘泥有机肥制备
选择有机质达到19.19%的塘泥作为堆肥材料,同时针对解决塘泥中土著菌以厌氧菌为主,好氧菌不多,难以实现好氧发酵的问题,添加具有丰富好氧菌的蚕沙作为调理剂,塘料的有机质含量达到39.2%,含水率调整到45%进行了静态好氧堆肥处理。通过温度变化规律初步判断堆肥的腐熟程度,然后测定堆肥处理结束后的塘泥理化指标和生物学指标。
图1 堆肥温度变化测定
选择堆肥处理后50 d的塘泥堆肥材料进行发芽率调查,发芽指标达82.5%,达到完全腐熟,腐熟塘泥有机质为28.5 g/kg。
2.3 塘泥肥料肥效盆栽效果分析
利用堆肥腐熟后的塘泥进行盆栽菜心试验,调查结果发现:塘泥有机肥料试验组的菜心鲜重和干物重比率均优于对时鸡粪有机肥料试验组,更优于空白对照组,均达到显著性差异水平。如表2所示。
表2塘泥肥料菜心盆栽试验调查
处理样本平均鲜重/g样本平均鲜重/g干物重比率/% 塘泥有机肥料23.23±4.07a1.51±0.32a6.51±0.98c 鸡粪有机肥料19.32±3.29b1.36±0.20b7.07±0.46b 空白对照14.96±4.58c1.08±0.37c7.19±0.70a
3 分析与小结
从调查的结果可以看出,珠三角鱼塘塘泥总体有机质含量偏低,7号和8号样品来自连续养殖三年的鱼塘塘泥,有机质含量相对高些,一年清理的塘泥有机质含量较低。有机质、N、P和K含量均有显著差异,最高分别达到6.55 倍、13.3 倍、39.9 倍和24.9 倍。同一塘泥材料中,钾的含量总体显著高于铵态氮和全磷。
堆肥实际上就是有机质的微生物好氧发酵过程。由于试验塘泥有机质不高,且长期处于水下厌氧状态,耐高温好氧菌不多,要进行好氧堆肥,需适当添加有机质高的调理剂和添加好氧菌,蚕沙因有机质和微生物菌群丰富,可同时满足以上两点要求,故本试验选择蚕沙作为调理剂,与塘泥进行复配,实现了塘泥的好氧堆肥发酵。
本研究选择温度变化规律初步判断堆肥的腐熟程度,然后测定种子发芽率进一步判定堆肥进度,适合快速判定塘泥堆肥效果。本次试验中,不同部分的堆温在规制后均出现明显升温,尤其上层温度,最高温度达到了68.2 ℃,随后逐渐降温,并降至中层和下层温度,说明上层的好氧发酵程度最快。在第20 d进行了一次加水翻堆后,不同部分的堆肥温度又有了5 d~6 d的短时升温期,然后再次降温。温度变化呈现“升温-高温-降温-升温-降温”的基本规律,第二次翻堆后不再出现持续高温期,与堆肥材料有机质含量高低有关,基本上第一次堆制就完成了有机质的转化。堆肥高温期超过5 d,达到国家规定的畜禽粪便无害化卫生标准,种子发芽指数达到80%以上,堆肥充分腐熟由于堆肥温度测定只需温度计,无须使用精密仪器和分析手段,是生产上帮助快速判定堆肥效果的有效便捷方法。在堆肥后第40 d取样进行发芽率测定,测得种子发芽指标超过80%,可以判断堆肥达到几乎完全腐熟,与堆温的判定结果相符。
塘泥中的有机质和N、P、K等,因粒径小、表面积大,可以与基质形成较好的配合,改善基质土的结构,增加保水保肥的效果。盆栽效果证实塘泥有机肥有良好的肥效,与鸡粪有机肥料相比,不仅同样可以为菜心提供生长所需的营养成分,且能提高菜心的干物质比例,从而提高菜心的品质。
[1]刘薇.河塘泥的合理开发利用[J].新农业,2002(4):31.
[2]李季,彭生平.堆肥工程使用手册[M].北京:化学工业出版社,2005:88-95.
[3]顾文杰,张发宝,徐培智,等.废弃蘑菇基料用作蚕沙好氧堆肥调理剂的试验[J].2011,37(3):579-585.
S141.4
A
2095-1205(2021)08-63-02
10.3969/j.issn.2095-1205.2021.08.30
佛山市财政专项资金-2020年度共建广东农业科技示范市项目;广东佛山珠三角基塘农业研究中心建设(佛山市财政专项资金—2019年度共建广东农业科技示范市项目)