張玉山 梁偉杰 楊森 陳文杰 陳海蓮 梁懷宇 李樹勝 劉文利 沈志華

摘 要： 綠化廢棄物資源化循環(huán)利用對(duì)樹立環(huán)保理念，引領(lǐng)人們積極參與綠化垃圾收集、分類，提高農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)及實(shí)施“沃土工程”具有重要意義。該研究利用校園綠化產(chǎn)生的綠化廢棄物，采用條垛發(fā)酵技術(shù)進(jìn)行堆肥發(fā)酵，制成有機(jī)覆蓋物和土壤改良劑，對(duì)土壤改良劑物理性質(zhì)（容重、總孔隙度、持水孔隙、pH值、EC值等指標(biāo)）和營(yíng)養(yǎng)含量及土壤改良劑浸提液發(fā)芽率進(jìn)行了測(cè)定。隨后將土壤改良劑應(yīng)用到校園試驗(yàn)田中進(jìn)行土壤改良，并通過(guò)測(cè)定土壤改良前后大田土壤物理性質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)含量及鳳仙花和油菜生長(zhǎng)狀況對(duì)土壤改良劑進(jìn)行效果評(píng)估；同時(shí)將有機(jī)覆蓋物分別應(yīng)用在校園樹穴、校園裸土表面和花壇中進(jìn)行示范，調(diào)查處理樣方四個(gè)季節(jié)雜草含量及雜草抑制率進(jìn)行有機(jī)覆蓋物效果評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：油菜在改良土壤中長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)于對(duì)照，土壤改良劑對(duì)土壤板結(jié)和土壤可耕性具有較好的改良效果。生長(zhǎng)在土壤改良劑基質(zhì)中的鳳仙花長(zhǎng)勢(shì)不如購(gòu)買基質(zhì)，表明土壤改良劑不適合直接作為營(yíng)養(yǎng)栽培基質(zhì)；有機(jī)覆蓋物應(yīng)用在校園樹穴、校園裸土表面和花壇中，對(duì)雜草具有顯著抑制作用并具有很好的景觀效果。此外，還對(duì)堆肥關(guān)鍵技術(shù)和目前綠化廢棄物資源化存在的問(wèn)題進(jìn)行了討論。

關(guān)鍵詞： 綠化廢棄物， 土壤改良劑， 有機(jī)覆蓋物， 堆肥， 發(fā)酵

中圖分類號(hào)： Q948 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1000-3142（2018）08-1070-11

Abstract： The recycling utilization of green wastes has great significance for establishing the concept of environmental protection， leading people to actively participate in collection and classification of green wastes， promoting green wastes recycling and ecological protection as well as strategy for green sustainable development. In this study， the green wastes from campus greening were used for making organic mulch and soil amendment by composting technology. Physical properties （bulk density， total porosity， water holding porosity， pH value and EC value） of soil amendment， soil nutrient content as well as the germination rate of extract of soil amendment were measured. Then the soil amendment was applied into the campus experimental soil for soil improvement. The effects of soil amendment were evaluated by determinating physical properties and nutrient content of soil field as well as growth of impatiens and rapeseed grown in the improved soil. Organic mulch effect was evaluated by investigating weed content and the weed inhibition rate of four plots in the four seasons. The results showed that the growth of rapeseed grown in improved soil was better than that in the control. Soil amendment had better improvement effects on hardening soil and soil arability. The growth of the impatiens grown in the soil amendment was inferior to that in the control， which indicates that the soil amendment is not suitable for nutritional growth media. The organic mulch applied on campus has significant suppression effects of weed and dust as well as good landscape effect. The key technologies of compost and the existing problems of green waste utilization were also discussed in this paper.

Key words： green wastes， soil amendment， organic mulch， compost， fermentation

隨著我國(guó)城市園林建設(shè)規(guī)模擴(kuò)大和推進(jìn)，每年會(huì)產(chǎn)生大量的園林綠化廢棄物，如樹枝、草屑和樹葉以及秋季落葉枯枝等；一些城市地處沿海地區(qū)，每年受到臺(tái)風(fēng)較大的影響，會(huì)有大量樹木折斷傾倒，如2017年受臺(tái)風(fēng)“天鴿”影響，中山市產(chǎn)生大量枝條和樹干。這些途徑產(chǎn)生的綠化廢棄物如果不能妥善處理，就會(huì)有相當(dāng)一部分綠化廢棄物變成生活垃圾的一部分。這既增加了生活垃圾量，又浪費(fèi)了資源。綠化廢棄物已經(jīng)成為除生活垃圾外的又一大種類垃圾。綠化廢棄物的主要成分為纖維素、多糖和木質(zhì)素，基本是可降解的有機(jī)物，同其他生活垃圾和城市固態(tài)廢物相比，其原料污染少、不含重金屬等有毒有害物質(zhì)，適當(dāng)處理完全可以資源化。由于對(duì)土壤掠奪式的利用和大量使用化肥導(dǎo)致農(nóng)田土壤越來(lái)越貧瘠，每年亟需大量有機(jī)肥和土壤改良劑對(duì)土壤進(jìn)行改良和修復(fù)。如何促進(jìn)綠化廢棄物資源化利用以及農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展，是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的做法，堆肥處理是目前綠色廢物資源化應(yīng)用較多的一種做法。美國(guó)、日本、澳大利亞、德國(guó)等國(guó)家，“枯枝落葉化春泥”的循環(huán)模式已成規(guī)模。一些國(guó)家規(guī)定，政府部門必須優(yōu)先購(gòu)買符合條件的再生土，以支持環(huán)保項(xiàng)目，這些國(guó)家在園林綠化廢棄物收集利用方面已經(jīng)有了很好的積累，有許多經(jīng)驗(yàn)值得學(xué)習(xí)（Dominic et al， 2002；Australian Standard， 2003）。如美國(guó)在1976年頒發(fā)實(shí)施的《資源保護(hù)和回收法》；1994年環(huán)境保護(hù)署頒布的園林綠化廢棄物堆肥法則，對(duì)綠化廢棄物收集、分類、堆肥和后加工工藝程序、相關(guān)法令和標(biāo)準(zhǔn)都有嚴(yán)格規(guī)定。如1991年日本政府頒發(fā)的“廢棄物處理法”，體現(xiàn)出廢棄物處理以“等級(jí)化”原則，即減量化、再利用、資源化等（杭正芳和周民良，2010）。

可以借鑒的廢棄物資源綠化處理方法如下：首先對(duì)綠化廢棄物進(jìn)行分類，隨后利用堆肥技術(shù)生產(chǎn)土壤改良劑，用于城市綠化用土和土壤改良；同時(shí)生產(chǎn)有機(jī)覆蓋物，進(jìn)行地面直接覆蓋（周肖紅，2009）。綠化廢棄物堆肥是指將綠地中產(chǎn)生的樹枝、落葉、草末等廢棄物經(jīng)過(guò)一定的處理和混合配比，在適合的條件下經(jīng)過(guò)有氧發(fā)酵，加工生產(chǎn)有機(jī)覆蓋物和有機(jī)肥料及土壤改良劑的過(guò)程，達(dá)到無(wú)害化（無(wú)雜草、寄生蟲等）、減量化、資源利用的目的（周肖紅， 2009）。有機(jī)覆蓋物（mulch）是一種新型生態(tài)環(huán)保地表覆蓋材料，具有生態(tài)、環(huán)保、節(jié)能及改善植物生存環(huán)境的作用。其加工過(guò)程包括：材料篩選、物理研磨、生物發(fā)酵等幾大步驟。將綠化廢棄物先物理粉碎加工，再通過(guò)長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月的發(fā)酵工藝，運(yùn)用先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)，期間經(jīng)過(guò)2次對(duì)產(chǎn)品的抽樣檢測(cè)，最終形成穩(wěn)定、高性能的綠色環(huán)保有機(jī)覆蓋物（周艷平和王星，2013）。有機(jī)覆蓋物以其獨(dú)特的生態(tài)優(yōu)勢(shì)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于“節(jié)約型園林”中（楊艷，2017）。

相比某些國(guó)家，我國(guó)在園林綠化廢棄物資源化方面起步較晚，北京市于2010年6月出臺(tái)了《北京市園林綠化廢棄物資源化發(fā)展規(guī)劃》，分別在朝陽(yáng)、西城、豐臺(tái)、順義都建有綠化廢棄物集中消納基地，在香山公園、朝陽(yáng)區(qū)綠源公園、翠湖飯店等地也建立了就近綠色垃圾消納基地（孫向陽(yáng)等，2012）。目前，廣州市園林科學(xué)研究所利用園林綠化廢棄物堆肥基質(zhì)形成了土壤改良劑、營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)和有機(jī)肥三大系列產(chǎn)品，被廣泛應(yīng)用到天橋、市政道路、屋頂綠化及高速公路坡面綠化，產(chǎn)生了良好的生態(tài)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益（張俊濤等，2012）。上海迪斯尼于2016年6月16日正式對(duì)外開放，作為綠化施工過(guò)程中最后一道工序，綠地中有機(jī)覆蓋物的全面鋪設(shè)引導(dǎo)了綠化行業(yè)的新風(fēng)向（王星和沈志平，2016）。

盡管國(guó)內(nèi)有些二、三線城市已有報(bào)道園林綠化廢棄物資源化利用，但由于某些原因，國(guó)內(nèi)除了一線城市對(duì)綠化廢棄物資源化進(jìn)行一定研究外，總的說(shuō)來(lái)，國(guó)內(nèi)大多數(shù)二、三線城市如中山市園林綠化廢棄物再利用基本屬于空白。

本研究以電子科技大學(xué)中山學(xué)院校園綠化廢棄物為原料，通過(guò)條垛堆肥腐熟后制成土壤改良劑和有機(jī)覆蓋物，并在校園進(jìn)行應(yīng)用示范，旨在從大學(xué)生做起，樹立環(huán)保理念，重視綠化廢棄物在生態(tài)循環(huán)中的作用，引領(lǐng)人們積極參與綠化垃圾的收集和分類，積極推進(jìn)綠化廢棄物的資源化，促進(jìn)綠色農(nóng)業(yè)循環(huán)發(fā)展，為建設(shè)山清水秀的“美麗中國(guó)”而努力。

1 材料與方法

1.1 工具和菌劑、輔料

工具：13 HP的柴油動(dòng)力樹枝粉碎機(jī)、3 kW 220 V電動(dòng)力秸稈青草粉碎機(jī)、7.5 HP汽油動(dòng)力微耕機(jī)、鏈?zhǔn)诫妱?dòng)鋸、臺(tái)式電鋸、插入式數(shù)顯溫度計(jì)、電導(dǎo)率計(jì)和pH儀、搖床振蕩器。苗劑和輔料：金寶貝基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)土發(fā)酵助劑（1101）（北京華夏康源科技有限公司）、金寶貝Ⅱ型樹皮發(fā)酵助劑（1103）（北京華夏康源科技有限公司）、米糠、尿素、購(gòu)買基質(zhì)（對(duì)照基質(zhì)）等。

1.2 綠化廢棄物收集和預(yù)處理

收集校園內(nèi)綠化維護(hù)過(guò)程中產(chǎn)生的樹葉樹枝、草坪修剪中產(chǎn)生的草屑及每天過(guò)道清掃過(guò)程中產(chǎn)生的枯枝落葉等，堆放在校園試驗(yàn)田。隨后對(duì)綠化廢棄物進(jìn)行分類，分離出比較粗的樹木枝干、細(xì)小枝條和落葉。對(duì)于收集到的落葉，首先分揀除去生活垃圾如塑料袋、飲料瓶、餐巾紙、鐵絲、鐵釘、石頭、電池等不易分解及有毒有害物質(zhì)。對(duì)于比較粗的帶樹枝莖干，利用電鋸首先分離出樹枝和樹干，對(duì)于樹干我們先利用臺(tái)鋸進(jìn)行破碎，鋸成木片和板條。

1.3 樹葉和草屑粉碎及枝條和木片板條粉碎

對(duì)于分揀好的樹葉和草屑，使用電動(dòng)秸稈青草粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，粉碎顆粒大小為直徑為1～4 cm。對(duì)于枝條和木片板條，利用樹枝粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，樹枝粉碎機(jī)粉碎顆粒直徑為3～5 cm。

1.4 樹葉草屑堆肥發(fā)酵方法

首先將枯葉和草屑混合均勻，按照金寶貝基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)土發(fā)酵助劑（1101）說(shuō)明書，調(diào)節(jié)物料含水量為60%左右，根據(jù)物料比例向物料加入纖維素發(fā)酵菌劑和尿素后，充分混合均勻后利用常規(guī)的條垛式堆肥發(fā)酵技術(shù)進(jìn)行發(fā)酵。采用5點(diǎn)法對(duì)堆體中部進(jìn)行溫度測(cè)定，當(dāng)堆體溫度達(dá)到65 ℃，及時(shí)翻堆。發(fā)酵完成后，取腐熟物料過(guò)篩即制成土壤改良劑，對(duì)明顯沒有腐熟物料進(jìn)行二次發(fā)酵。

1.5 樹枝木片堆肥發(fā)酵方法

樹枝木片發(fā)酵方法類似樹葉草屑堆肥發(fā)酵方法。即將樹枝木片粉碎后，木材粉碎物體積至少達(dá)到10 m3。將木材粉碎物充分澆水后，使含水量達(dá)到50%左右。按照金寶貝Ⅱ型樹皮發(fā)酵助劑說(shuō)明書，根據(jù)物料比例加入木質(zhì)纖維素發(fā)酵菌劑并與米糠與混拌均勻，制成樹皮發(fā)酵劑混合物干料，均勻撒在木材粉碎物中，邊撒邊翻，同時(shí)加入尿素并混合均勻后起堆，在發(fā)酵棚中進(jìn)行堆肥發(fā)酵。使用用插入式數(shù)顯溫度計(jì)對(duì)堆體中部進(jìn)行溫度測(cè)定，溫度達(dá)到65 ℃左右及時(shí)翻堆。發(fā)酵完成后，腐熟物料即成為有機(jī)覆蓋物。

1.6 土壤改良劑及試驗(yàn)土壤EC值和pH值測(cè)定及發(fā)芽實(shí)驗(yàn)

取未發(fā)酵樹葉草屑混合物、土壤改良劑和試驗(yàn)田土壤各100 g，在恒溫鼓風(fēng)干燥箱80 ℃烘24 h后取出，各稱量5 g，分別加25 mL屈臣氏蒸餾水浸泡24 h，放在振蕩儀中振蕩30 min后，抽濾獲得對(duì)照浸提液（未發(fā)酵樹葉草屑）、土壤改良劑浸提液和試驗(yàn)田土壤浸提液。使用電導(dǎo)率計(jì)和pH儀分別測(cè)定浸提液EC值和pH值。同時(shí)，將10粒白菜種子，分別吸取5 mL土壤改良劑浸提液和蒸餾水于培養(yǎng)皿中，以蒸餾水為對(duì)照，第7天測(cè)定發(fā)芽率和根長(zhǎng)，重復(fù)5次。

1.7 雜草量、雜草覆蓋度和雜草抑制率測(cè)定

春季在試驗(yàn)田處理區(qū)應(yīng)用有機(jī)覆蓋物處理后，分別在春、夏、秋和第二年春季，對(duì)處理區(qū)進(jìn)行雜草生長(zhǎng)量和雜草抑制率調(diào)查。收割處理區(qū)和對(duì)照區(qū)雜草，天平稱量鮮重。隨機(jī)取1 m2的處理樣方和對(duì)照，調(diào)查雜草生長(zhǎng)量。對(duì)照為未應(yīng)用有機(jī)覆蓋物的小區(qū)，重復(fù)3次。雜草覆蓋度=處理小區(qū)雜草量/對(duì)照雜草量，雜草抑制率=（1-雜草覆蓋度）×100%。

1.8 改良土壤和土壤改良劑物理指標(biāo)測(cè)定

分別在土壤改良劑應(yīng)用前、后在試驗(yàn)田隨機(jī)選擇5個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)取耕作層20 cm左右環(huán)刀土樣2個(gè)，共計(jì)10個(gè)環(huán)刀樣品。隨后帶回實(shí)驗(yàn)室烘干、混合均勻后，土壤容重、孔隙度、持水孔隙度等物理指標(biāo)采用常規(guī)環(huán)刀法進(jìn)行測(cè)定。即混合烘干基質(zhì)或土壤，加滿體積為200 mL環(huán)刀（環(huán)刀重W0，g）中，稱重（W1，g），然后完全浸泡水中24 h，稱重（W2，g），將燒杯水分自由瀝干后稱重（W3，g），最后將基質(zhì)或土壤放入烘箱烘至恒重（W4，g）。按照以下公式計(jì)算：干容重（g·cm-3）=（ W4- W0）/200；總孔隙度（%）=100×（ W2- W4）/200；通氣孔隙度（%）=100×（ W2- W3）/200；持水孔隙度（%）=總孔隙度-通氣孔隙度。使用電導(dǎo)率計(jì)和pH儀分別測(cè)定土樣浸提液EC值和pH值?；旌虾娓苫|(zhì)或土壤，與蒸餾水采用固液比為1∶10 （W/V）比例混合，振蕩30 min后離心過(guò)濾，使用電導(dǎo)率計(jì)和pH儀分別測(cè)定EC值和pH值。土壤改良劑和對(duì)照基質(zhì)物理指標(biāo)測(cè)定方法同土樣測(cè)定方法。每指標(biāo)重復(fù)4次。

1.9 改良土壤和土壤改良劑全營(yíng)養(yǎng)元素含量測(cè)定

土壤改良劑基質(zhì)和改良土樣及對(duì)照烘干、混合后，采用H2SO4-H2O2消煮，應(yīng)用凱氏定氮法對(duì)消煮液全氮進(jìn)行測(cè)定；堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定（鮑士旦，2008）；全鉀和速效鉀應(yīng)用火焰光度計(jì)測(cè)定（鮑士旦，2008）。全磷應(yīng)用鉬銻抗比色法測(cè)定；速效磷采用碳酸氫鈉-鉬銻抗比色法測(cè)定。

1.10 生長(zhǎng)在改良土壤中的油菜和生長(zhǎng)在土壤改良劑基質(zhì)中的鳳仙花性狀考察

將200 kg土壤改良劑均勻撒入50 m2試驗(yàn)田表面，使用農(nóng)用微耕機(jī)翻入土壤后，春季播種油菜種子，進(jìn)行常規(guī)田間管理。50 d后隨機(jī)選擇10株油菜，分別測(cè)量油菜株高、葉片數(shù)量、莖粗后，收獲油菜稱量鮮重。對(duì)照為在未加土壤改良劑的大田土壤中生長(zhǎng)的油菜。同時(shí)，將土壤改良劑和對(duì)照基質(zhì)分別裝入兩個(gè)泡沫盒（1 m×0.5 m×0.5 m），深度30 cm。分別播種10粒鳳仙花種子，參照常規(guī)基質(zhì)育苗進(jìn)行田間管理，40 d后計(jì)算發(fā)芽率、測(cè)量鳳仙花株高和葉片數(shù)目。

1.11 數(shù)據(jù)分析

用Excel軟件完成全部數(shù)據(jù)處理。用單因素方差分析（ANOVA）對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性檢測(cè)。當(dāng)組間差異顯著時(shí)使用多重比較確定差異顯著性，并用字母標(biāo)記法進(jìn)行顯著性標(biāo)記。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤改良劑堆肥前后物理性質(zhì)變化

利用插入式數(shù)顯溫度計(jì)測(cè)定堆體中部溫度，樹葉草屑在堆肥第6天，溫度從28 ℃升至59 ℃。此時(shí)進(jìn)行翻堆一次，并加入適量水分，重新起堆。堆肥第16天，堆體溫度升至57 ℃，此時(shí)再翻堆一次，并加入適量水分，重新起堆。以后每隔7 d測(cè)一次溫度，堆肥第26天溫度最高達(dá)到55 ℃，以后溫度緩慢下降，至堆肥第45天溫度穩(wěn)定到30 ℃左右，此時(shí)發(fā)酵基本完成。將物料攤開，讓水分迅速蒸發(fā)。隨后使用沙網(wǎng)篩進(jìn)行過(guò)篩，得到顆粒大小均勻的腐熟物料即土壤改良劑。此時(shí)的土壤改良劑顏色深褐色，無(wú)異味，略帶有泥土腐熟味道。如圖1所示。

從表1可以看出，發(fā)酵前后物料EC值和pH值。發(fā)酵樣品pH值高于未發(fā)酵樣品，其pH值分別為8.13和7.91，二者達(dá)到顯著差異；而發(fā)酵樣品EC值顯著低于未發(fā)酵樣品。

2.2 改良后土壤和土壤改良劑物理性質(zhì)對(duì)比

將本實(shí)驗(yàn)制成的土壤改良劑應(yīng)用到大田進(jìn)行土壤改良，改良土壤與對(duì)照（未改良土壤）在一些物理性質(zhì)上存在顯著差別，如表2所示。改良土壤容重（0.524 g·cm-3）顯著低于對(duì)照容重（1.053 g·cm-3），但改良土壤持水空隙度（57.47%）顯著高于對(duì)照持水孔隙度（52.42%）；改良土壤和對(duì)照在總孔隙度和通氣孔隙度方面沒有顯著差異；改良土壤pH值略高于對(duì)照pH值；改良土壤EC值顯著高于對(duì)照土壤。即改良后土壤變得疏松、保墑性更好、離子含量更高。

本研究制成的土壤改良劑與對(duì)照基質(zhì)（購(gòu)買基質(zhì)）在物理性質(zhì)方面具有顯著差異。如表2所示，土壤改良劑的容重和持水空孔隙度顯著低于對(duì)照基質(zhì)；而土壤改良劑總孔隙度、通氣孔隙度、pH值和EC值均顯著高于對(duì)照基質(zhì)，即土壤改良劑比對(duì)照基質(zhì)輕、偏堿性、離子含量更高。

2.3 土壤改良劑和改良土壤營(yíng)養(yǎng)含量對(duì)比

從土壤改良劑和對(duì)照基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)含量方面看，如表3所示，盡管土壤改良劑的全K含量、全P含量與對(duì)照基質(zhì)沒有顯著差異，甚至土壤改良劑全N含量顯著高于對(duì)照基質(zhì)。但土壤改良劑的速效鉀含量、有效P和水解N含量均顯著低于對(duì)照基質(zhì)。從表3也可看出，改良土壤的有效P含量（2.24 mg·kg-1）顯著高于對(duì)照土壤（1.60 mg·kg-1），改良土壤的水解N含量與對(duì)照土壤無(wú)顯著差異，改良土壤的速效鉀含量（125.77 mg·kg-1）顯著低于對(duì)照土壤（135.23 mg·kg-1）。當(dāng)土壤改良劑全P、有效P含量高于對(duì)照土壤時(shí)，改良土壤的全P、有效P含量也高于對(duì)照土壤；同樣，土壤改良劑的全N、堿解N含量高于對(duì)照土壤時(shí)，改良土壤的全N、堿解N含量也高于對(duì)照土壤（盡管堿解N含量在改良土壤和對(duì)照間差異不顯著）；相反，土壤改良劑速效K含量低于對(duì)照土壤時(shí)，改良土壤速效K含量也低于對(duì)照土壤，土壤改良劑全K含量與對(duì)照土壤差異不顯著時(shí)，改良土壤全K含量與對(duì)照土壤差異也不顯著。表明只有當(dāng)土壤改良劑某種養(yǎng)分含量高于大田土壤時(shí)，土壤改良劑養(yǎng)分含量才能對(duì)改良后土壤養(yǎng)分含量起到增效作用。

2.4 堆肥前后有機(jī)覆蓋物物理變化

樹枝、木片經(jīng)樹枝粉碎機(jī)粉碎，制成一定大小的木材粉碎物（5 cm×5 cm×1 cm）， 木材粉碎物堆體中部溫度第3天從28 ℃升至60 ℃。在第4天進(jìn)行翻堆一次，并加入適量水分，重新起堆。第7天堆體中部溫度達(dá)到58 ℃又翻堆一次。第11天堆體中部溫度達(dá)到58 ℃又翻堆一次。第17天堆體中部溫度升至60 ℃，以后溫度逐步下降。第30天堆體中部溫度仍為60 ℃，以后適當(dāng)補(bǔ)充水分，減少翻堆次數(shù)。6個(gè)月后堆體中部溫度降至28 ℃左右。此時(shí)木材發(fā)酵基本完成。隨后，將堆體攤開，取腐熟物料平鋪為10 cm左右厚度，晾干，即制成有機(jī)覆蓋物。發(fā)酵后的有機(jī)覆蓋物顏色變深黑色，略帶有泥土腐熟味道。如圖2所示。

2.5 土壤改良劑浸提液發(fā)芽實(shí)驗(yàn)和其育苗實(shí)驗(yàn)

土壤改良劑浸提液幼苗發(fā)芽生長(zhǎng)情況見表4。從表4可以看出，土壤改良劑浸提液和蒸餾水的發(fā)芽率分別為93.3%和96.7%，白菜幼苗根長(zhǎng)分別為4.96 mm和5.05 mm，發(fā)芽率和幼苗根長(zhǎng)均沒有顯著差別，表明土壤改良劑沒有對(duì)幼苗產(chǎn)生顯著抑制作用。

分別將10粒鳳仙花種子播種于土壤改良劑和對(duì)照基質(zhì)中，一個(gè)月后幼苗生長(zhǎng)情況差異顯著。從圖3可以看出，在土壤改良劑中，幼苗生長(zhǎng)瘦小，幼苗發(fā)芽率只有80%，株高平均4.5 cm，葉片數(shù)平均為4片，葉色偏黃；而在對(duì)照基質(zhì)中，幼苗長(zhǎng)勢(shì)茁壯，幼苗發(fā)芽率100%，株高平均8.7 cm，葉片數(shù)平均為5.5片，葉色正常。表明單純土壤改良劑不適合作為園林育苗的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。

2.6 油菜在改良土壤中的生長(zhǎng)情況

將土壤改良劑直接施入板結(jié)的紅壤中，利用微耕機(jī)翻入土壤混合均勻。土壤顏色變深。改良后土壤容重（0.524 g·cm-3）顯著低于對(duì)照土壤容重（1.053 g·cm-3），板結(jié)土壤變得疏松，如圖4所示。從表5可以看出，生長(zhǎng)在改良土壤中的油菜除葉片數(shù)未達(dá)到顯著差異外，其株高、莖粗、鮮重均顯著高于對(duì)照。

2.7 有機(jī)覆蓋物雜草抑制效果及應(yīng)用示范

處理區(qū)應(yīng)用有機(jī)覆蓋物后，處理區(qū)雜草量和覆蓋度在四個(gè)季節(jié)有顯著差異。如表6所示，夏季雜草量和覆蓋度達(dá)到最大，秋季變小。處理區(qū)雜草量盡管在夏季達(dá)到最大量（52.3 g），同對(duì)照比雜草覆蓋度只占12.7%。 秋季雜草覆蓋度最小，只有9.3%?？偟恼f(shuō)來(lái)，有機(jī)覆蓋物抑制雜草率在84%以上，隨著時(shí)間推移和有機(jī)覆蓋物的分解，從第一年春季（96.9%）到第二年春季（84.4%）抑制雜草率變低。

將有機(jī)覆蓋物施用于木瓜樹根部和蘆薈根際周圍，具有很好的抑制雜草效果（圖5）。

將發(fā)酵后的有機(jī)覆蓋物在校園的裸土、花壇和樹穴等處進(jìn)行應(yīng)用示范。如圖6所示，對(duì)比有機(jī)覆蓋物應(yīng)用前后，覆蓋后效果呈現(xiàn)極佳的景觀效果。

3 討論與結(jié)論

3.1 有機(jī)覆蓋物具有較好的雜草抑制效果

一些不適合植物生長(zhǎng)的裸土，是城市揚(yáng)塵和泥漿產(chǎn)生的主要來(lái)源。城市樹穴周圍如種植花草來(lái)覆蓋裸土，將會(huì)與樹木爭(zhēng)奪養(yǎng)分，影響樹木生長(zhǎng)，特別對(duì)一些名貴樹種或古樹，不宜在樹穴周圍種植花草；如果不斷將樹穴周圍雜草鋤掉，不僅增加綠化維護(hù)成本，又使城市裸土比例大大上升。解決城市裸土和樹穴雜草生長(zhǎng)的一個(gè)有效方法就是應(yīng)用有機(jī)覆蓋物。同鵝卵石、水泥磚等硬質(zhì)覆蓋物相比，有機(jī)覆蓋物不僅能夠抑制雜草揚(yáng)塵，美化環(huán)境，而且能夠自然降解增加土壤肥力。有機(jī)覆蓋物覆蓋土壤后，在土壤微生物的作用下，能夠?qū)⑵浞纸猓尫牌渲械牟糠譅I(yíng)養(yǎng)元素，從而提高土壤中養(yǎng)分的含量。闞麗艷等（2014）研究表明，裸地、馬尼拉草地及灌木茶梅地表覆蓋有機(jī)物處理后土壤有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀含量明顯增加。從本研究中可以看出，有機(jī)覆蓋物具有較好的雜草抑制效果，在春、夏、秋三個(gè)季節(jié)雜草抑制率超過(guò)80%。但是隨著時(shí)間推移，一年后雜草抑制率開始下降。針對(duì)有機(jī)覆蓋物降解而導(dǎo)致雜草抑制率下降的問(wèn)題，可以采取定期覆蓋有機(jī)覆蓋物的方法，提高雜草抑制率。另外，由于有機(jī)覆蓋物顆粒具有一定大小，表面粗糙，相互嵌合摩擦力較大，鋪設(shè)物四周再建高過(guò)四周的擋板。這樣鋪設(shè)的有機(jī)覆蓋物具有良好的穩(wěn)固性，不會(huì)被風(fēng)吹走或雨水沖刷走。這一點(diǎn)國(guó)外多年來(lái)的實(shí)踐已經(jīng)充分證明其穩(wěn)固性。

3.2 土壤改良劑對(duì)土壤具有較好的改良效果

本研究結(jié)果表明，土壤改良劑在改良大田養(yǎng)分含量時(shí)，其某種養(yǎng)分含量只有高于大田土壤時(shí)才有可能提高改良后土壤該種養(yǎng)分含量，反之亦然。綠化廢棄物因其組成不同，養(yǎng)分含量可能有差異，土壤改良劑養(yǎng)分含量一般要高于改良前土壤養(yǎng)分含量才有效。因此，在制作土壤改良劑時(shí)，綠化廢棄物摻入一定量的有機(jī)肥，會(huì)提高土壤改良劑的全營(yíng)養(yǎng)含量。土壤改良劑施入土壤中養(yǎng)分釋放緩慢，類似有機(jī)肥，可大幅度減少化肥使用量。許多研究證實(shí)，將堆肥產(chǎn)品施入土壤后能改變土壤的理化性質(zhì)，增加土壤N、P、K含量，促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成，使土壤蓄水保肥性、通氣性和耕作性都有所改善（李慧君等，2004）。由于綠化廢棄物中氮、鉀、 銨等離子以陽(yáng)離子形態(tài)存在， 而堆肥形成的腐殖質(zhì)帶負(fù)電荷，可以吸附陽(yáng)離子。故可以減少速效養(yǎng)分損失，提高土壤的保肥能力（朱能武，2006）。另外，珠三角地區(qū)土壤多為紅壤或黃壤（黃國(guó)勤和趙其國(guó)， 2014），質(zhì)地粘重板結(jié)，營(yíng)養(yǎng)流失嚴(yán)重、肥力差，呈酸性至強(qiáng)酸性（趙其國(guó)等，2013；孫波和趙其國(guó)， 1999）。這嚴(yán)重限制了紅壤地區(qū)潛在生產(chǎn)能力的發(fā)揮， 亟需紅壤改良的相關(guān)技術(shù)和物化產(chǎn)品（史學(xué)正和史德明， 1992；王興祥等，2001；鄭海金等，2015）。本研究制成的土壤改良劑， pH值為8.13，呈堿性；同時(shí)，本研究制成的土壤改良劑EC值很高（3 662.5 μs·cm-1），遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于試驗(yàn)田土壤EC值（920.0 μs·cm-1）。EC值是基質(zhì)浸提液中可溶性鹽度指標(biāo)，也反映基質(zhì)中可溶性養(yǎng)分總量。本研究應(yīng)用土壤改良劑后，土壤由板結(jié)變疏松、保墑性更好、離子含量更高，可以有效提高土壤肥力和可耕性。本研究中生長(zhǎng)在改良土壤中的油菜性狀優(yōu)于對(duì)照也說(shuō)明土壤改良劑具有較好土壤改良效果。針對(duì)珠三角地區(qū)多為紅壤或黃壤的特點(diǎn)，本研究生產(chǎn)的土壤改良劑具備推廣應(yīng)用價(jià)值。

3.3 土壤改良劑作為栽培基質(zhì)的效果

本研究結(jié)果表明，土壤改良劑持水孔隙度顯著低于對(duì)照基質(zhì)；土壤改良劑全N、全P、全K含量均不低于對(duì)照基質(zhì)，然而土壤改良劑的速效N、P、K含量卻顯著低于對(duì)照基質(zhì)。這很可能是由于土壤改良劑持水孔隙度顯著低于對(duì)照基質(zhì)，導(dǎo)致土壤改良劑在育苗澆水過(guò)程中大量速效養(yǎng)分流失造成的。這也暗示基質(zhì)持水孔隙度是衡量基質(zhì)保肥的重要衡量指標(biāo)。本研究中，生長(zhǎng)在土壤改良劑基質(zhì)中的鳳仙花長(zhǎng)勢(shì)明顯不如對(duì)照基質(zhì)。這是由于土壤改良劑速效N、P、K含量均低于購(gòu)買基質(zhì)、pH值、EC值偏高、容重較小等因素導(dǎo)致的。盡管白菜種子播種在土壤改良劑浸提液中，其發(fā)芽率和白菜幼苗根長(zhǎng)與播種在蒸餾水中沒有顯著差異，這只表明土壤改良劑不對(duì)幼苗產(chǎn)生顯著抑制作用。本研究制成的土壤改良劑浸提液pH值為8.13，呈堿性。李靜等（2000）報(bào)道理想基質(zhì)pH值為6.0～7.5?；|(zhì)環(huán)境過(guò)酸過(guò)堿均不利于植物生長(zhǎng)。本研究制成的土壤改良劑EC值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于作物生長(zhǎng)理想EC值范圍為750～2 600 μs·cm-1（劉方春等， 2010）。另外，同對(duì)照基質(zhì)比，本研究制成的土壤改良劑容重小，持水孔隙度較小。因此，本試驗(yàn)制成的土壤改良劑不適合直接作為營(yíng)養(yǎng)栽培基質(zhì)。如果要制成營(yíng)養(yǎng)栽培基質(zhì)，需要與密度大的基質(zhì)混合，增加基質(zhì)保水性；同時(shí)添加調(diào)節(jié)劑降低pH值和EC值，使植物生長(zhǎng)處于理想的基質(zhì)pH值和EC值范圍。

3.4 園林綠化廢棄物堆肥化處理關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)

一般說(shuō)來(lái)，綠化廢棄物堆肥處理關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)主要包括粒徑調(diào)節(jié)、水分調(diào)節(jié)、通氣供養(yǎng)、C/N調(diào)節(jié)、pH值調(diào)節(jié)等幾個(gè)方面。園林廢棄物粉碎顆粒越小，越有利微生物對(duì)物料進(jìn)行分解，物料木質(zhì)素含量越高，粉碎顆粒越?。荒举|(zhì)比較堅(jiān)硬的廢棄物，顆粒應(yīng)在5～10 mm之間。一般在堆肥初期，堆體水分應(yīng)控制在50%～60%，堆肥腐熟階段，水分應(yīng)維持在30%左右（朱能武，2006）。足夠的通氣供養(yǎng)是好氧堆肥一個(gè)前提條件。物料顆粒越小，物料越致密，必須加大通氣供養(yǎng)，增加翻堆次數(shù)。C/N過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致微生物生長(zhǎng)過(guò)程中缺少N而抑制微生物生長(zhǎng)。一般合適的C/N為25/1。多數(shù)微生物適合在中性或偏堿性環(huán)境中生長(zhǎng)，因此，當(dāng)堆體pH值在6～8范圍內(nèi)有利于微生物發(fā)酵。另外，為盡可能減少堆肥產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)流失，應(yīng)在物料堆肥前在底部覆蓋較厚的土壤和雜草混合物，以吸收發(fā)酵過(guò)程隨補(bǔ)充水分而流失的部分養(yǎng)分。本研究中，由于在堆肥前沒有在底部覆蓋較厚土壤，導(dǎo)致部分養(yǎng)分流失。這也可以部分解釋為什么本實(shí)驗(yàn)中發(fā)酵樣品EC值顯著低于未發(fā)酵樣品。另外本研究由于校園場(chǎng)地小和經(jīng)費(fèi)短缺、缺少翻堆機(jī)等大型設(shè)備，完全依靠人力進(jìn)行翻堆可能導(dǎo)致堆體內(nèi)部供氧不充分，最終導(dǎo)致堆體內(nèi)外物料腐熟不徹底的問(wèn)題。針對(duì)未腐熟物料需要進(jìn)行二次發(fā)酵。

3.5 目前我國(guó)綠化廢棄物資源化實(shí)際存在的問(wèn)題

隨著城市綠化廢棄物劇增，綠化廢棄物資源化利用已關(guān)乎農(nóng)業(yè)綠色循環(huán)發(fā)展的戰(zhàn)略性問(wèn)題，為世界各國(guó)關(guān)注和重視。盡管發(fā)達(dá)國(guó)家綠化廢棄物處理已經(jīng)成為一個(gè)完善的成熟產(chǎn)業(yè)，目前在我國(guó)綠化廢棄物資源化理念并沒有引起足夠重視， 首先缺少政策的支持；其次是缺少資金的支持；第三是缺少政府的宏觀規(guī)劃和切實(shí)可行的園林廢棄物收集制度。由于綠化廢棄物如樹木枝干、枯枝落葉體積大、難以壓實(shí)，也給收集運(yùn)輸帶來(lái)了難題。另外，綠化廢棄物堆放分散，大大增加收集成本，一些石頭、鐵絲、鐵釘?shù)入s物也混在綠化廢棄物中，很容易損壞粉碎機(jī)。最后我國(guó)園林廢棄物處理機(jī)械的質(zhì)量和性能還有待提高。本研究中，樹枝粉碎機(jī)粉碎粗一點(diǎn)枝干就卡機(jī)熄火，甚至還出現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)“燒瓦”現(xiàn)象。因此我們必須先借助臺(tái)鋸切成很薄的板條才能進(jìn)行粉碎，大大增加園林廢棄物處理的運(yùn)行成本并降低了處理效率。同美國(guó)、德國(guó)整樹粉碎機(jī)相比，我們園林廢棄物處理機(jī)械裝置性能和質(zhì)量還有相當(dāng)差距。目前，可行做法可能是先在小范圍內(nèi)進(jìn)行綠化廢棄物資源化應(yīng)用示范，改變?nèi)藗兊睦砟?，逐漸認(rèn)識(shí)到綠化廢棄物在城市綠地生態(tài)循環(huán)中的重要作用。綠化廢棄物資源化是一項(xiàng)公益性極強(qiáng)的環(huán)保產(chǎn)業(yè)，離不開政府的扶持。政府應(yīng)制訂各種優(yōu)惠政策將資金投向這個(gè)新興領(lǐng)域，形成產(chǎn)業(yè)化的循環(huán)處理模式，推進(jìn)綠色農(nóng)業(yè)循環(huán)發(fā)展。

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