王法軍 ，韓秋敏 ，周 寧

（江蘇食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 淮安 223003）

全國(guó)綠化委員會(huì)發(fā)布的《2019年中國(guó)國(guó)土綠化狀況公報(bào)》中指出，我國(guó)住建系統(tǒng)完成城市建成區(qū)綠地219.7萬(wàn)公頃，城市建成區(qū)綠地率、綠化覆蓋率分別達(dá)37.34%和41.11%，城市公園綠地面積達(dá)14.11平方米/人[1]。隨著“美麗中國(guó)”建設(shè)的推進(jìn)，我國(guó)城市綠化面積持續(xù)增大，城市園林廢棄物產(chǎn)生量也大幅增加。園林廢棄物是指園林植物自然凋落或人工修剪產(chǎn)生的枯枝、落葉、殘草、敗花等植物殘?bào)w。為了追求城市整潔化，大部分園林廢棄物被清除，植物中的有機(jī)質(zhì)不能循環(huán)利用。同時(shí)，傳統(tǒng)的填埋或焚燒方法處理園林廢棄物，易造成環(huán)境污染，與建設(shè)節(jié)約友好型的生態(tài)園林建設(shè)目標(biāo)相背離。園林廢棄物堆肥是向園林植物殘?bào)w中添加輔料，在適宜條件下，進(jìn)行微生物有氧發(fā)酵，將有機(jī)可腐物轉(zhuǎn)化為有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物或腐殖質(zhì)的過(guò)程[2]。園林綠化廢棄物通過(guò)堆肥生產(chǎn)的基質(zhì)具有透氣、疏松、保水、保肥及穩(wěn)定性，能夠較好地應(yīng)用于花木生長(zhǎng)[3-5]。本試驗(yàn)向園林廢棄物中加入微生物復(fù)合菌劑，進(jìn)行好氧堆肥試驗(yàn)，分析堆肥過(guò)程中理化指標(biāo)變化，為深入研究園林廢棄物的生物堆肥處理奠定了基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

園林廢棄物來(lái)自淮安市古黃河生態(tài)民俗園，菌劑來(lái)自實(shí)驗(yàn)室。

1.2 儀器

UV-1780紫外分光光度計(jì)，pHs-3C酸度計(jì)，電子天平及實(shí)驗(yàn)室常規(guī)玻璃儀器等。

1.3 堆肥過(guò)程

將園林廢棄物粉碎為粒徑2 cm~3 cm的碎粒，按照長(zhǎng)2 m、寬1.5 m、高1 m的條垛進(jìn)行堆置。調(diào)節(jié)碳氮比為20%~40%，水分為50%~60%。加入由篩選出的微生物制得的降解菌劑，每7天翻堆一次。在堆肥過(guò)程中于第5、10、15、20、25、30天進(jìn)行采樣。從堆體上、中、下層三層隨機(jī)取5點(diǎn)混合為一個(gè)500 g的樣品，每個(gè)處理取樣 3 份，用于測(cè)定堆腐物各項(xiàng)指標(biāo)。

1.4 園林廢棄物堆腐過(guò)程理化指標(biāo)測(cè)定

1）溫度：取每日早晨、下午堆體溫度平均值。2）pH值：pH計(jì)測(cè)定。3）硝態(tài)氮[6]：紫外分光光度法測(cè)定硝態(tài)氮含量。4）銨態(tài)氮[7]：靛酚藍(lán)比色法測(cè)定銨態(tài)氮含量。5）氮磷鉀[8]：凱氏定氮法測(cè)定氮含量；鉬銻抗比色法測(cè)定磷含量；火焰光度法測(cè)定鉀含量。6）總有機(jī)碳含量[9]：磷酸與重鉻酸鉀氧化法。

1.5 數(shù)據(jù)處理

利用Microsoft Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 堆腐過(guò)程中溫度動(dòng)態(tài)分析

堆體溫度與微生物活動(dòng)密切相關(guān)，微生物越活躍，有機(jī)質(zhì)分解得越快，產(chǎn)熱就多，堆溫也隨之升高[10]。高溫有助于有害微生物的殺滅，使堆腐產(chǎn)品無(wú)害化，提高產(chǎn)品品質(zhì)。如圖1所示，堆體溫度迅速升溫進(jìn)入高溫階段，而后緩慢降溫進(jìn)入腐熟階段。與對(duì)照（CK）相比，復(fù)合菌劑的加入能提高堆體溫度，且在堆腐期間均高于 CK。堆腐2 d后，堆體溫度快速升至 50 ℃以上，第3 d堆溫最高為55 ℃，維持6 d、50 ℃以上的高溫，達(dá)到了堆腐無(wú)害化標(biāo)準(zhǔn)的要求。堆腐21 d后，堆溫較為穩(wěn)定，與CK變化趨勢(shì)基本一致，堆腐基本腐熟。

圖1 堆腐過(guò)程中溫度的變化

2.2 堆腐過(guò)程中pH值動(dòng)態(tài)分析

如圖2所示，園林廢棄物堆腐過(guò)程中pH值呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，表現(xiàn)為早期迅速上升，而后趨向穩(wěn)定，CK處理表現(xiàn)為先降后升的趨勢(shì)。

圖2 采籽棉機(jī)作業(yè)后

圖2 堆腐過(guò)程中pH值的變化

2.3 堆腐過(guò)程中硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量的動(dòng)態(tài)分析

園林廢棄物堆腐過(guò)程中氮素含量影響微生物生長(zhǎng)及活力，進(jìn)而影響堆腐產(chǎn)品質(zhì)量。從圖3和圖4可知，堆腐過(guò)程中硝態(tài)氮含量先快速上升，而后緩慢下降；銨態(tài)氮含量前期快速下降，后期趨于穩(wěn)定。復(fù)合菌劑處理硝態(tài)氮含量較對(duì)照（CK）高，堆腐第5 d，CK處理和復(fù)合菌劑處理的硝態(tài)氮含量達(dá)最大值，而后開始下降。由于微生物的活動(dòng)加快銨態(tài)氮的轉(zhuǎn)化，銨態(tài)氮含量在0~5 d快速下降。

圖3 棉花撿拾收獲機(jī)作業(yè)后

圖3 堆腐過(guò)程中硝態(tài)氮含量變化

圖4 堆腐過(guò)程中銨態(tài)氮含量變化

2.4 堆腐過(guò)程中腐殖酸E4/E6比的動(dòng)態(tài)分析

E4/E6比是腐殖酸在波長(zhǎng) 465 nm和665 nm吸光度的比值，是堆腐化過(guò)程中腐殖酸的衡量指標(biāo)，也用于評(píng)價(jià)腐熟度。由于E4/E6 比值前期下降程度大于后期，如圖5所示，故后期的堆腐趨向腐熟。

圖5 堆腐過(guò)程中腐殖酸E4/E6比的變化

2.5 園林廢棄物堆腐后有機(jī)質(zhì)和氮磷含量動(dòng)態(tài)分析

如表1所示，由于有機(jī)質(zhì)被微生物分解，堆腐后有機(jī)質(zhì)含量較堆腐前低。與堆腐前相比，CK處理和復(fù)合菌劑處理的有機(jī)質(zhì)分別下降了39.8%和41.0%，菌劑處理的有機(jī)質(zhì)下降量略高于 CK處理。園林廢棄物高溫堆腐后的全氮含量低于堆腐前，CK處理低于菌劑處理，說(shuō)明添加菌劑有助于堆腐過(guò)程中氮素的保存[11]。園林廢棄物在堆腐后全磷含量較堆腐前有所上升。CK處理和菌劑處理后的堆腐物全磷含量較堆腐前分別上升35.3%和43.1%。

表1 堆腐前后有機(jī)質(zhì)、氮和磷含量變化

3 結(jié)論

本研究中，加入微生物復(fù)合菌劑的堆體溫度均高于對(duì)照，菌劑處理堆有6 d 溫度維持在50 ℃以上，該指標(biāo)達(dá)到了高溫堆肥衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求。堆溫在堆腐后期趨于穩(wěn)定，堆腐基本腐熟。與CK相比，菌劑處理能降低園林廢棄物堆腐過(guò)程的銨態(tài)氮含量和提高硝態(tài)氮含量，促使堆腐pH值升高。菌劑處理的有機(jī)質(zhì)含量和全氮含量與堆腐前相比均有損失，但菌劑處理的全氮含量高于 CK處理，說(shuō)明添加菌劑有助于堆腐過(guò)程中氮素的保存。綜上所述，添加菌劑處理能加快園林廢棄物堆腐進(jìn)程，縮短堆腐時(shí)間，提高堆腐產(chǎn)品質(zhì)量。