董青君，楊 凱，王 劍，查建農(nóng)，李輝信，焦加國*

（1.南京農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境科學學院，江蘇省有機固體廢棄物資源化協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210095；2.江蘇大碩源環(huán)?？萍加邢薰荆K 揚中 212200）

餐余廢棄物是餐廚廢棄物和菜場廢棄物的總稱。餐廚廢棄物是指餐飲行業(yè)以及學校、機關等公共食堂集體供餐后產(chǎn)生的食物和廢料［1-2］；菜場廢棄物是指蔬菜生產(chǎn)及收獲、運輸、銷售與加工處理過程中被丟棄的的固體廢棄物［3-4］。餐余廢棄物具有產(chǎn)量大、易腐爛、發(fā)酵、發(fā)臭等特點，若處置不當會對環(huán)境造成很大的威脅，給人們的生活帶來危害［5-7］。但同時，餐余廢棄物有機質(zhì)及總養(yǎng)分十分豐富，資源化利用空間大，是極其寶貴的有機資源［8］。因此，如何將餐余廢棄物無害化、資源化是亟待解決的問題。

利用蚯蚓堆肥技術將餐余廢棄物中的有機物轉化為可利用的營養(yǎng)物質(zhì)，不僅可以實現(xiàn)餐余廢棄物的無害化處理，并且得到的餐余蚓糞是一種良好的有機肥，能夠促進植物生長［9-12］，在蔬菜育苗和生產(chǎn)方面有較高的利用價值［13-14］。張婷婷［15］、曹瑞琪［16］、Arancon等［17］通過將餐余蚓糞復配成基質(zhì)后種植的蔬菜均比普通基質(zhì)中的蔬菜生長要好。因此，用餐余廢棄物進行蚯蚓堆肥，得到的蚓糞作為植物生長基質(zhì)具有巨大發(fā)展?jié)摿Α?/p>

本研究通過對不同來源的餐余廢棄物脫水、脫鹽和脫油處理后，將菌渣與餐余廢棄物按一定比例復配進行蚯蚓堆肥，得到餐余蚓糞。對不同工藝流程的餐余廢棄物進行營養(yǎng)成分分析，并在此基礎上進行餐余蚓糞的小白菜育苗試驗，根據(jù)小白菜的生長狀況篩選出最佳的育苗基質(zhì)配方，為餐余廢棄物的資源化利用提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 餐余廢棄物的不同工藝流程

餐廚廢棄物、菜場廢棄物處理及蚯蚓堆肥在江蘇大碩源環(huán)保科技有限公司基地進行，供試蚯蚓品種為大平2號。將收集的餐余廢棄物通過無害化處理，與菌渣（作為粗飼料）按照一定比例復配形成蚯蚓堆肥綜合飼料，通過蚯蚓堆肥最終得到餐余蚓糞。餐余廢棄物具體的工藝流程見表1。

表1 餐余廢棄物不同工藝流程的具體描述

1.2 餐余蚓糞基質(zhì)應用于小白菜育苗試驗

1.2.1 試驗設計

穴盤育苗試驗于南京市蔬菜科學研究所溫室內(nèi)進行。供試小白菜品種為“矮精靈F1”。泥炭、珍珠巖、蛭石均由南京市蔬菜花卉研究所提供。育苗容器選用美式黑塑50孔（10×5孔）穴盤，規(guī)格為28 cm×54 cm，穴孔體積為50 mL。

試驗共設6組處理，每個處理設置3個重復，每個重復為一個50孔穴盤。CK為市場常規(guī)基質(zhì)配比，T1至T5處理的珍珠巖和蛭石體積配比不變，分別添加不同比例的餐余蚓糞或菌渣，具體處理見表2。將不同處理的基質(zhì)按體積比例配好、混勻、預濕后裝入穴盤內(nèi)進行小白菜育苗試驗，育苗期間定期澆水。

表2 試驗處理

1.2.2 樣品采集及測定

餐余廢棄物不同流程的性質(zhì)及育苗基質(zhì)的全氮、全磷、全鉀、有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀、容重、pH、電導率（EC）、孔隙狀況等采用常規(guī)方法測定［18］。

待幼苗完全生長出來，統(tǒng)計各處理基質(zhì)小白菜的出苗數(shù)，并測定其出苗率。期間，對幼苗的生長情況進行觀察，育苗35 d后進行采樣，分別對各處理基質(zhì)小白菜植株的株高、莖粗、根系活力等進行測定，采用根系掃描儀對根部形態(tài)進行測定。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗采用Excel 2016進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和圖表處理，用SPSS 20.0統(tǒng)計分析軟件進行單因素方差分析和顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 不同處理流程的餐余廢棄物養(yǎng)分變化特征

從餐余廢棄物的養(yǎng)分特征（表3）來看，各處理的有機質(zhì)含量均較高。不同處理的餐廚廢棄物、蚯蚓堆肥綜合飼料pH均呈酸性，而菜場廢棄物、菌渣均呈堿性。在沒有處理之前，餐廚廢棄物的EC值最高達到11.06 mS/cm，經(jīng)過脫水、脫油、脫鹽等流程之后，餐廚廢棄物的EC值逐漸降低。不同物料的N、P2O5、K2O養(yǎng)分含量均較高，其中，菌渣的養(yǎng)分含量高達6.37%。餐余蚓糞趨于中性，EC值降至3.66 mS/cm，且有機質(zhì)、N、P2O5、K2O養(yǎng)分含量仍較高，其總養(yǎng)分含量達到67.98 g/kg，適合作為蔬菜的基質(zhì)材料。

表3 不同處理流程的餐余廢棄物養(yǎng)分變化

2.2 不同配比的育苗基質(zhì)對小白菜幼苗的影響

2.2.1 不同配比的育苗基質(zhì)基本物理性質(zhì)

如表4所示，育苗基質(zhì)的總孔隙度為52.49%～74.05%，容重為0.22～0.48 g/cm3，且各處理間的差異顯著。其中，T1的總孔隙度最大，容重最小，T3處理的孔隙度與容重處于中等水平，符合育苗基質(zhì)的要求。隨著餐余蚓糞添加比例的增加，基質(zhì)的總孔隙度、持水孔隙度呈現(xiàn)出下降的趨勢，通氣孔隙度、大小孔隙比、容重均呈現(xiàn)出上升的趨勢。

表4 育苗基質(zhì)基本物理性質(zhì)

2.2.2 不同配比的育苗基質(zhì)基本化學性質(zhì)

如表5所示，除T1處理pH值為酸性之外，其余處理均接近中性，適合作物生長。EC值在0.98～3.66 mS/cm之間，除CK處理較高之外，其余均在安全范圍之內(nèi)。隨著餐余蚓糞添加比例的增加，基質(zhì)的有機質(zhì)含量呈先上升后降低的趨勢，N、P2O5、有效磷含量呈上升趨勢，K2O含量呈下降趨勢，對速效鉀、堿解氮含量的影響無明顯規(guī)律性。其中，CK的總養(yǎng)分含量最高，為21.14 g/kg，其次為T3、T4處理。

表5 育苗基質(zhì)基本化學性質(zhì)

2.2.3 不同配比的育苗基質(zhì)對小白菜地上部生長的影響

如表6所示，CK的出苗率、株高、莖粗、地上部生物量均最低，T3處理均較高，且與CK處理相比差異顯著，生長態(tài)勢比較好?？傮w來看，隨著餐余蚓糞體積比例的增加，小白菜的各項指標呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢。

表6 不同配比的育苗基質(zhì)對小白菜地上部生長的影響

2.2.4 不同配比的育苗基質(zhì)對小白菜地下部生長的影響

從表7可知，各處理之間的根系形態(tài)特征差異不顯著。T3處理根長、根系表面積、根尖數(shù)最低，T4處理根體積最低，T5處理根長、根系表面積、根體積最高，可能是由于育苗前期連續(xù)陰天、小白菜幼苗沒有得到充足的光照，導致幼苗出現(xiàn)徒長現(xiàn)象，從而使小白菜幼苗根系發(fā)育不良。T3處理根系活力最強，CK根系活力最差，但無顯著性差異。

表7 不同配比的育苗基質(zhì)對小白菜地下部生長的影響

3 討論與結論

餐余廢棄物經(jīng)過不同流程的處理后，有機質(zhì)、總養(yǎng)分含量依然較高，電導率逐漸下降，然后與菌渣復配進行蚯蚓堆肥，是一種較為科學有效的方式，可實現(xiàn)餐余廢棄物無害化以及資源化利用，這與武佳韻等［19］、魏佳倫［20］的研究結果相似。產(chǎn)生的蚓糞具有優(yōu)良的性質(zhì)，適合作為基質(zhì)材料，促進植物的生長發(fā)育［21-23］。

本研究發(fā)現(xiàn)添加不同比例餐余蚓糞替代泥炭復配成的育苗基質(zhì)，其容重、pH、EC值等均在較適宜的范圍內(nèi)。當添加一定比例的餐余蚓糞后，小白菜的出苗率、株高、莖粗、地上部生物量、根系活力等性狀得到了提高，均優(yōu)于常規(guī)基質(zhì)，這與黃忠陽等［24］、常大麗等［25］、Arancon等［26］研究結果相同。但隨著餐余蚓糞含量的增加，基質(zhì)的容重過大，總孔隙度變低，持水性能也開始變小，含鹽量增加，導致小白菜的生長受到抑制，這與沈衛(wèi)月［27］、高海等［28］、Atiyeh等［29］的研究結果一致?？傊?，小白菜的生長隨著餐余蚓糞添加比例的增加總體呈現(xiàn)出先上升后減少的趨勢，當餐余蚓糞添加比例高于40%時，小白菜的生長受到抑制，T3處理（40%餐余蚓糞+20%泥炭+15%珍珠巖+25%蛭石）的綜合表現(xiàn)效果最好，推薦餐余蚓糞添加比例為40%作為小白菜育苗基質(zhì)，應用于小白菜育苗的工廠化生產(chǎn)。