摘" "要" "為探討不同輔助材料對(duì)羊糞堆肥腐熟過程的影響，以及腐熟后的羊糞對(duì)葡萄幼苗肥效的影響，以期找到能夠快速腐熟羊糞、提供高含量養(yǎng)分且不易造成燒苗現(xiàn)象的處理方法，在羊糞中添加微生物菌劑、干草等發(fā)酵輔助材料，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，對(duì)不同處理羊糞腐熟效果進(jìn)行調(diào)查分析，并將腐熟后的羊糞作為肥料施用于1年生新郁葡萄幼苗，對(duì)比不同處理組葡萄幼苗生長情況。結(jié)果表明，引入微生物菌劑等輔助材料能有效促進(jìn)羊糞腐熟，縮短腐熟時(shí)間10～15 d，提高腐熟質(zhì)量；相較于對(duì)照，施用添加微生物菌劑（處理1和處理2）的腐熟羊糞后，葡萄幼苗株高分別增長17.8%和16.96%，莖粗分別增長12.96%和21.7%，特別是液態(tài)微生物菌劑（處理2）表現(xiàn)出更優(yōu)異的效果。

關(guān)鍵詞" "輔助材料；堆肥；羊糞；腐熟

【項(xiàng)目資助】：財(cái)政部和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部“國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)”（CARS-29-30）。

古麗加汗·克熱木，艾力皮拉·艾尼瓦爾，趙榮華，陳光，蔡軍社，新疆葡萄瓜果研究所，郵編828300（鄯善）。

收稿日期：2024-10-10

*通訊作者：蔡軍社（E-mail：abc8303099@126.com）

有機(jī)肥料在提高作物產(chǎn)量、改善作物品質(zhì)以及維護(hù)土壤健康方面發(fā)揮著重要作用。然而，未經(jīng)處理的有機(jī)廢棄物可能會(huì)對(duì)環(huán)境造成負(fù)面影響[1-4]。因此，研究高效、環(huán)保的有機(jī)肥處理和應(yīng)用方法對(duì)于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

以往的研究表明，微生物菌劑可以加速有機(jī)物分解，提高堆肥質(zhì)量[4-5]。同時(shí)，添加干草等輔助材料也被證明可以促進(jìn)堆肥的腐熟過程。然而，關(guān)于這些材料對(duì)羊糞堆肥過程的具體影響以及腐熟后的肥效研究較少。此外，盡管有機(jī)肥料在提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和土壤健康方面具有明顯優(yōu)勢[5-11]，但如何確保有機(jī)肥料快速腐熟，并且避免其對(duì)作物造成燒苗等不利影響[12]，仍是需要解決的問題。

本研究選取微生物菌劑和干草等輔助材料作為研究對(duì)象，通過隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，探討這些材料對(duì)羊糞堆肥腐熟過程的影響，以及腐熟后的羊糞施用于葡萄幼苗后的生長表現(xiàn)，以期找到一種能夠快速腐熟羊糞、提供高含量養(yǎng)分且不易造成燒苗的處理方法。

1" "材料與方法

1.1" "材料" "試驗(yàn)設(shè)在新疆維吾爾自治區(qū)葡萄瓜果研究所試驗(yàn)地，試驗(yàn)原料為當(dāng)年的羊糞，輔助材料如下：①粉狀微生物菌劑（精耕天下農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)），有效活菌數(shù)（CFU）≥2億/g；②液體微生物菌劑（吐魯番市賽騰農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)），有效活菌數(shù)（CFU）≥2億/mL；③秸稈（枯草、干樹葉）。

1.2" "方法

1.2.1" "試驗(yàn)設(shè)計(jì)" "見表1。

為確保羊糞堆肥的有效性和安全性，混合均勻羊糞和輔助材料是至關(guān)重要的。在開始堆肥前，應(yīng)確保物料水分含量保持在55%～65%（促進(jìn)微生物活動(dòng)的理想狀態(tài)）。將物料在較寬敞的平地堆成長5 m、底部寬1.5 m、高約0.6 m的條垛式肥堆，加入10 kg二銨調(diào)節(jié)碳氮比（C/N）。每個(gè)處理堆肥物料總質(zhì)量為2 t。用塑料膜包裹肥堆保持水分，并用重物壓緊以避免風(fēng)吹散失。

在整個(gè)堆肥化過程中，溫度是一個(gè)關(guān)鍵監(jiān)測指標(biāo)，因?yàn)樗芊从澄⑸锘顒?dòng)的強(qiáng)度和堆肥化進(jìn)程。每天應(yīng)固定時(shí)間測量堆體內(nèi)部深20～30 cm處的溫度，并在最后使用平均值來評(píng)估堆肥的溫度變化。根據(jù)溫度變化，大約每10 d進(jìn)行1次人工翻堆以供氧，這有助于加速微生物分解過程。翻堆后，應(yīng)將物料重新堆成原狀，以確保堆肥過程的連續(xù)性。在每次翻堆時(shí)，應(yīng)從堆體內(nèi)部不同的5個(gè)位置混合取樣，總共取樣3次，以獲得代表性樣本。取出的樣本應(yīng)放置在陰涼通風(fēng)的地方自然風(fēng)干，以便后續(xù)分析。

腐熟后的堆肥應(yīng)施用在1年生新郁葡萄幼苗上。為評(píng)估堆肥效果，應(yīng)隨機(jī)選擇15株高度基本一致的葡萄，在距離根部20～30 cm處挖兩個(gè)坑，每個(gè)坑倒入約15 kg腐熟的堆肥。施肥后，應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行常規(guī)管理以確保葡萄幼苗健康生長。

為評(píng)估堆肥對(duì)葡萄幼苗生長的影響，每個(gè)月在固定時(shí)間測量植株高度、莖粗和葉綠素含量等關(guān)鍵生長指標(biāo)。

1.2.2" "測定指標(biāo)

1）堆肥腐熟過程的溫度。為準(zhǔn)確監(jiān)測堆肥不同部位溫度變化，在肥堆的多個(gè)位置插入電子地溫溫度計(jì)，每天下午4：00準(zhǔn)時(shí)記錄溫度計(jì)讀數(shù)。為了校準(zhǔn)溫度數(shù)據(jù)并考慮環(huán)境因素對(duì)堆肥溫度的影響，我們參考了小型智能氣象臺(tái)測量的氣溫?cái)?shù)據(jù)，包括空氣溫度、濕度、風(fēng)速等。結(jié)合堆肥內(nèi)部溫度數(shù)據(jù)和外部環(huán)境氣象數(shù)據(jù)，可以更準(zhǔn)確地評(píng)估堆肥的腐熟狀態(tài)，并調(diào)整堆肥管理策略以確保最佳腐熟效果。

2）種子發(fā)芽率。試驗(yàn)所用種子為青縣興云種業(yè)有限公司生產(chǎn)的“大紅袍”蘿卜種子。將堆肥樣品與蒸餾水按 1 g ∶ 10 mL 比例混合，充分震蕩，在30 ℃條件下浸提24 h后再過濾。事先在培養(yǎng)皿內(nèi)墊上2層濾紙，然后吸取5 mL 濾液倒入培養(yǎng)皿內(nèi)，均勻點(diǎn)播50粒飽滿的蘿卜種子，30 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h測定發(fā)芽率，以蒸餾水為對(duì)照。

3）葡萄幼苗生長指標(biāo)。①株高（cm）。用卷尺測量從幼苗基部到主蔓頂端的垂直高度。②莖粗（mm）。用游標(biāo)卡尺測量主莖第8片葉上方1 cm處的直徑。③葉綠素含量。用上海Dualex葉綠素測量計(jì)測定第8片葉的葉綠素含量。

1.3" "數(shù)據(jù)分析" "采用office 2010辦公軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)圖表分析，用SPSS 19.0軟件進(jìn)行方差分析，用Duncan’s 法在Plt;0.05水平下進(jìn)行多重比較。

2" "結(jié)果與分析

2.1" "不同輔助材料對(duì)羊糞腐熟溫度的影響

溫度變化與堆體內(nèi)微生物活躍程度以及有機(jī)質(zhì)分解轉(zhuǎn)化速度緊密相關(guān)。從圖1可以看出，在羊糞開始腐熟的第8～15 d內(nèi)，處理1和處理2都出現(xiàn)了高溫期，其溫度范圍在53～60 ℃。自第15 d起，溫度趨于穩(wěn)定，維持在約50 ℃水平。而對(duì)照組在第34～37 d間出現(xiàn)了一次短暫的高溫期，最高溫度達(dá)到53.7 ℃，而在其他時(shí)間點(diǎn)，處理3和對(duì)照組的溫度基本保持在46～50 ℃的恒定狀態(tài)。這說明，添加微生物菌劑可以提高堆肥溫度的提升速率和堆肥最高溫，使堆肥腐熟進(jìn)程更快地啟動(dòng)，有助于縮短羊糞腐熟所需時(shí)間。

2.2" "不同輔助材料對(duì)羊糞腐熟程度的影響

堆肥腐熟過程中的一些物理和化學(xué)變化可以通過感官來判斷。從表2可以看出，在堆肥過程中，各處理組的色澤、氣味、顆粒度等物理指標(biāo)都經(jīng)歷了顯著的變化。隨著物料逐漸腐熟，堆料顏色從初始的茶黃色逐漸變深。在顆粒度方面，有機(jī)質(zhì)從最初的團(tuán)塊狀、不均勻性，逐漸變得松散、均勻、手感細(xì)膩。在堆肥初期，所有處理組的堆體都散發(fā)出明顯的糞臭味和較大的氨味。隨著腐熟進(jìn)入后期，糞臭味逐漸消失，取而代之的是淡淡的土腥味，且不再吸引蚊蠅。從外在品質(zhì)來看，處理1和處理2腐熟所需時(shí)間相對(duì)較短，在25 d左右就能達(dá)到充分腐熟狀態(tài)，這表明添加微生物菌劑促進(jìn)了堆肥的更高效的腐熟，有利于縮短腐熟時(shí)間。

2.3" "不同輔助材料腐熟的羊糞對(duì)種子發(fā)芽率的影響

種子發(fā)芽率是衡量堆肥腐熟程度的一個(gè)重要指標(biāo)。根據(jù)圖2的數(shù)據(jù)可以看出，不同堆肥時(shí)間處理的蘿卜種子發(fā)芽率存在顯著差異。堆肥初期，肥料對(duì)植物生長的抑制作用非常明顯，在48 h內(nèi)僅用清水的種子發(fā)芽率可以達(dá)到99%，而經(jīng)過堆肥處理的種子發(fā)芽率大多僅在50%以上，其中處理2發(fā)芽率最高，達(dá)到62%，比對(duì)照組高出9%。隨著堆肥時(shí)間的延長，堆肥腐熟度逐漸提高，種子發(fā)芽率也隨之增加。在發(fā)酵的第20 d，堆肥處理的種子發(fā)芽率從高到低依次為處理1、處理2、對(duì)照、處理3，這表明處理1和處理2基本完成了腐熟。到發(fā)酵的第30 d，包括對(duì)照在內(nèi)的所有處理種子的48 h內(nèi)發(fā)芽率都超過了80%，此時(shí)堆肥對(duì)種子發(fā)芽的抑制作用消失。由此表明，添加微生物菌劑的堆肥需要17～22 d時(shí)間達(dá)到腐熟效果，而對(duì)照則需要45 d以上才能基本腐熟。

2.4" "不同輔助材料腐熟的羊糞對(duì)葡萄幼苗株高的影響

從圖3可以看出，將腐熟后的羊糞施用于新郁葡萄1年生幼苗，處理2的綜合效果與其他處理相比具有顯著差異。雖然在施用前隨機(jī)選了株高基本一致的葡萄苗，對(duì)照組和處理2的平準(zhǔn)高度略高了一些，但是在施肥1個(gè)月后，處理2的株高顯著高于其他處理。在接下來的兩個(gè)月里，處理1和處理2比對(duì)照高出15～30 cm。3個(gè)月后，處理1和處理2分別比對(duì)照高出17.8%和16.96%。這再次證明在堆肥中加入微生物菌劑將成為減少肥料氮損失的試驗(yàn)結(jié)果，因此有機(jī)肥充分腐熟后，對(duì)植物生長有顯著促進(jìn)作用。

2.5" "不同輔助材料腐熟的羊糞對(duì)葡萄幼苗直徑的影響

研究表明，施用處理2的葡萄幼苗直徑均顯著高于對(duì)照組和其他處理。隨著施肥時(shí)間的推移，所有處理的幼苗直徑均有所增加，其中處理2表現(xiàn)尤為顯著，其平均直徑比對(duì)照高出21.7%，處理1與對(duì)照差異不大；處理3幼苗直徑最小。

2.6" "不同輔助材料腐熟的羊糞對(duì)葡萄幼苗葉片葉綠素的影響

葉綠素指數(shù)[mgC/（mgChla h）]是衡量葉綠素含量及其活性的重要指標(biāo)，葉綠素指數(shù)越高，表明葉綠素含量越豐富，光合作用效率越高。葉綠素的合成受到多種因素影響，包括溫度、水分、營養(yǎng)等。根據(jù)圖5的數(shù)據(jù)分析，對(duì)照的葉綠素指數(shù)最低，處理3與對(duì)照有顯著差異，處理1和處理2間差異不大，說明處理3在提高新郁葡萄葉綠素含量方面效果顯著。

3" "小結(jié)與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，添加液態(tài)或粉狀微生物菌劑可以顯著促進(jìn)羊糞腐熟，縮短腐熟時(shí)間10～15 d；提高堆肥溫度，保持較長高溫期，不但可以殺死有機(jī)肥里有害病蟲，還有利于分解養(yǎng)分并提高腐熟質(zhì)量。施用腐熟菌劑和有機(jī)肥配套施肥的方式，不僅能夠激發(fā)秸稈本身的養(yǎng)分，還能激發(fā)有機(jī)肥的養(yǎng)分，從而達(dá)到化肥減量增效的目的[13-16]。

在發(fā)酵的第20 d，堆肥處理的種子發(fā)芽率從高到低依次為處理1gt;處理2gt;對(duì)照gt;處理3，這表明處理1和處理2在20 d內(nèi)基本完成了腐熟。添加微生物菌劑使羊糞腐熟程度高，加快堆肥原料脫毒效率，有利于植物種子發(fā)芽。

將腐熟后的羊糞施用于新郁葡萄1年生幼苗后，處理1和處理2表現(xiàn)較好，其株高分別比對(duì)照高17.8%和16.96%，莖粗分別比對(duì)照高12.96%和21.7%，這表明經(jīng)過微生物菌劑處理的羊糞能夠更有效地促進(jìn)葡萄幼苗生長。

綜上，本試驗(yàn)證實(shí)了微生物菌劑在加速羊糞腐熟和提高羊糞腐熟質(zhì)量方面的效果，以及腐熟羊糞對(duì)葡萄幼苗生長的促進(jìn)作用。

在吐魯番地區(qū)，春季氣溫升到20 ℃以上后，添加優(yōu)質(zhì)的微生物菌肥，在田間地頭就可以進(jìn)行有機(jī)肥的腐熟，此快速簡便的腐熟方法能夠幫助農(nóng)民更好地自制腐熟羊糞有機(jī)肥，降低生產(chǎn)成本，改良土壤，減少化肥用量。

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