中圖分類號：S641.2 文獻標志碼：A 文章編號：1673-2871（2025）07-172-10

Effects on the composting process of vegetable waste with adding wheat straw and pig manure

HAN Bing，HUO Lili， ZHAO Lixin， YAO Zonglu， FENG Jing， YU Jiadong， ZHANG Peizhen， LUO Juan （InstituteofEnvironmentandustainableevelopmentinAgriculturalinseAcademyofAgricuturaliences/Keybotorof Low-carbonGreenAgricultureinNorthChina，MinistryofAgricultureandRuralAffairs，Beijingo，China）

Abstract：To solve theproblemofdificultcomposting due tolowcarbon nitrogenratioand poor structureofvegetable wastethatmakeitdifficulttocompostalone，thisstudyinvestigatedtheeffectsofaddingdiferentproportionsofwheat strawand pig manureonthe physicalandchemicalproperties，maturityand microbialcommunityoftomato seedlings composting.The experiment was setupwith threetreatmentsand the proportionsoftomatoseedlings，wheat strawand pig manure were3：1：3（T1），3：2：3（T2）and 3：3：3（T3）.The results showed that T1 and T2 above 50^°C lasted more than 10 days，and theproductsmet the harmlessstandardswithTvalue gtrsim0.6 ECvalue lt;4mS?cm^-1 ，and GIgt; 80% ，but T3did not meetthe requirements.T1 showed obvious nitrogenretentionadvantage with the nitratecontentand total nitrogencontent were increased by 58.5% and 37.5% .The humus and the humus acid content of T1 increased by 30.1% and 46.1% ，respectively，comparedwiththe initialstageofcomposting.AndTandT2increasedtheabundanceofactinomyceteandfirmicute compared withT3，which promoted lignocellulosic degradation and humus formation during composting.Inconclusion，theoptimalmixingratiooffreshmassoftomatoseedlings，wheatstrawandpig manureis3：1：3.Thisratioshows the best composting effect，which ismore conducive to the maturityof materialsand the preservation of nutrients.

KeyWords：Vegetable waste;Aerobic composting;Wheat straw; Pig manure; Humification

隨著我國農業(yè)產業(yè)結構調整和城鄉(xiāng)居民生活水平的不斷提高，我國蔬菜種植面積和產量均居于世界前列，為人們提供蔬菜產品的同時，也產生了大量的蔬菜廢棄物，對生態(tài)環(huán)境造成了潛在風險。據(jù)統(tǒng)計，2021年全國蔬菜廢棄物產生量約為4.39億t。由于蔬菜廢棄物直接利用經濟價值低，大多被隨意丟棄或者簡單填埋處理，造成了嚴重的資源浪費和環(huán)境污染。因此，如何有效處理蔬菜廢棄物成為亟待解決的重要問題，近年來成為國內外學者關注的熱點。

好氧堆肥是一種由堆體中微生物代謝活動驅動的生物氧化過程，也是蔬菜廢棄物再利用的有效手段3]。但是由于蔬菜廢棄物具有含水率高、易腐爛等特點，自然堆肥易造成堆體孔隙度減小，不利于好氧發(fā)酵有效進行，并且蔬菜廢棄物中原生微生物的數(shù)量和代謝活性不足，難以充分降解有機物，需添加秸稈、畜禽糞便等輔料來調節(jié)堆體環(huán)境和提高發(fā)酵效率[45]。研究表明，輔料可以通過改善堆體結構、優(yōu)化堆體通風、調節(jié)碳氮比（C/N）來改善堆肥環(huán)境，促進堆肥順利進行，提高堆肥的腐熟度和穩(wěn)定性。龔建英等在瓜秧中添加雞糞進行好氧堆肥，堆肥高溫（ gt;55^°C 持續(xù)時間由1d延長至 7d 有機質和木質纖維素降解率分別提高了 18.5% 和16.9% 。項娟等發(fā)現(xiàn)，蔬菜廢棄物和玉米秸稈體積比為3：2和2：3時，銨態(tài)氮 （NH₄⁺-N） 含量較堆肥初始時分別減少了 75.5%.68.8% ，硝態(tài)氮 含量分別增加了3.6、4.3倍，取得了良好的堆肥效果。因此，本研究以市設施農業(yè)生產中典型的蔬菜廢棄物番茄秧為主要原料，以添加豬糞和麥秸為輔料，分析堆肥過程中物料的理化性質變化以及微生物群落結構演替規(guī)律，探究輔料添加對堆肥穩(wěn)定性和腐熟度的影響，為實現(xiàn)蔬菜廢棄物資源化利用、促進好氧堆肥技術應用提供數(shù)據(jù)支撐和參考借鑒。

1 材料與方法

1.1材料

試驗原料為番茄秧、麥秸和新鮮豬糞。番茄秧取自中國農業(yè)科學院農業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所順義綜合實驗基地的蔬菜大棚，拉秧后直接粉碎為粒徑 2～3cm 的小段后混勻待用。麥秸購自江蘇蘇銳農產品公司，粒徑 1～2cm ，為干秸稈。豬糞取自市順義區(qū)保東養(yǎng)殖場，收集的豬糞混勻后待用。堆肥原料基本理化性質如表1所示。

1.2堆肥裝置與堆肥方法

好氧堆肥試驗采用自制的 60L 不銹鋼密閉式發(fā)酵罐（圖1）。發(fā)酵罐直徑 45cm ，高度 75cm ，外部有 5cm 厚的保溫材料以減少熱量損失。通過系統(tǒng)控制柜連接的溫度傳感器插入堆體中心以監(jiān)測堆體溫度。發(fā)酵罐的底部放置有孔徑為 3mm 的不銹鋼篩板，使空氣擴散均勻，且便于滲濾液的排放?？諌簷C（GT-400-ET）可以自動控制空氣以200μL?min^-1 的速率從發(fā)酵罐底部進入，實現(xiàn)間歇通風，頻率設置為通風 10min 、停正 40min 0

試驗于2024年5—7月在中國農業(yè)科學院農業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所順義綜合實驗基地進行，堆肥時間共計 30d ，設置3個處理，各處理的物料配比按番茄秧、麥秸和豬糞的鮮質量，分別設置為3：1：3（T1，C/N為19.0）、3：2：3（T2，C/N為23.3）和3：3：3（T3，C/N為25.9）。其中，T1、T2和T3處理總質量分別為 10.5、9.6 和 9.0kg （以鮮質量計）。各物料混合均勻后堆肥。在第5、12天翻堆，在第0、2、5、7、12、16、21、30天取樣。每次從堆肥裝置的上、中、下層的3個取樣口內分別各取約67g樣品（共計 200g） ，并充分混合，其中一部分進行風干、粉碎處理，用于測定堆體的理化性質，其余樣品放置于 -20^°C 冰箱中，用于后續(xù)的微生物群落結構分析。

表1堆肥原料的理化性質

Table1 Physicochemical properties of composting

注：總有機碳和總氮含量基于物料干質量；含水率基于物料鮮質量。

Note：Total organic carbon and total nitrogen content were based onthedrymassof thematerial;Moisturecontentwas based onthe fresh mass of the material.

圖1堆肥裝置結構示意圖

Fig.1 Schematic structureofcompostingdevice

1.3 測定指標與方法

用溫度傳感器（Pt100）實時監(jiān)測堆體溫度；根據(jù)NY/T525—2021 測定總氮（totalnitrogen，TN）含量8；采用馬弗爐灼燒法測定總有機碳（totalorganiccarbon，TOC）含量；堆體的碳氮比（C/N）即為總有機碳含量與總氮含量的比值，堆體的T值為堆肥結束C/N與初始C/N的比值[1；根據(jù)NY/T1116—2014測定銨態(tài)氮（ammoniumnitrogen， NH₄⁺-N） 、硝態(tài)氮（nitricnitrogen， 含量；采用 pH/EC 測量儀（PHS-25）測定pH、電導率（EC值）;根據(jù)NY/T525—2021測定種子發(fā)芽指數(shù)（germinationindex，GI）[，所用種子為花櫻蘿卜種子，采購自河北興農富民種子銷售有限公司。采用焦磷酸鈉浸提重鉻酸鉀容量法測定腐殖質（humus，HS）含量；采用焦磷酸鈉浸提-氫氧化鈉提取重鉻酸鉀氧化容量法測定腐殖酸（humicacid，HA）及富里酸（fulvic ac-id，F(xiàn)A）含量[12]，HA/FA的值為聚合度（degreeof polymerization，DP）[3]；采用范氏洗滌纖維分析法測定木質纖維素含量[4；委托深圳微科盟公司，采用16sRNA微生物測序方式檢測微生物群落結構。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用MicrosoftExcel2022進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，采用Origin2021繪圖。

2 結果與分析

2.1不同處理堆肥過程中堆體理化性質變化規(guī)律

2.1.1不同處理堆體的溫度和C/N變化堆體溫度是反映微生物活動和堆肥階段的直觀數(shù)據(jù)，也是堆肥無害化的重要指標[15]。各處理堆體溫度變化如圖2-A所示，所有處理中在2次翻堆后均出現(xiàn)溫度峰值。其中，T1、T2處理堆肥過程中 55^°C 以上高溫期分別持續(xù)5d和 6d，50^°C 以上高溫期分別持續(xù)11d和10d；T3處理最高溫為 55.5^°C ，明顯低于T1處理 66.8^°C 和T2處理 （66.5^°C） ，且 50^°C 以上高溫期只有4d。這可能是因為T3處理中麥秸比例較高，增加了堆體的孔隙度和蓬松度，不利于堆體保溫。

C/N和T值均可反映堆肥過程中有機質的降解程度，是普遍認可的重要的腐熟度評價指標[4。如圖2-B所示，3個處理的C/N隨堆肥時間的延長呈先升高后下降趨勢。T1、T2、T3處理的初始C/N分別為19.0、23.3和25.9。在堆肥初期，各處理的C/N均有小幅度的上升，原因可能是木質纖維素的復雜結構限制了微生物的降解速率，導致微生物分解含氮物質的速率高于含碳物質[1。第5～16天，隨著含碳有機物的迅速降解，C/N也快速下降。堆肥結束時各處理的C/N較初始值分別下降了 52.6% 、42.9% 和 36.7% ，這主要是微生物分解堆體中的有機碳作為能量來源，并將有機碳轉化為 CO₂ 釋放到空氣中，而氮素被保留并轉化為更為穩(wěn)定的形式。T值是評價堆肥腐熟度的重要指標，T值 ?0.6 時堆肥達到腐熟標準，堆肥結束時，T1～T3處理的T值分別為0.47、0.57和0.63，表明除T3處理外均達到腐熟標準。

圖2堆肥過程堆體溫度、C/N和T值的變化

Fig.2Changesin temperature，C/Nand Tvalues of the pile during composting

2.1.2不同處理堆體的pH、EC值、GI值和有機質含量變化pH影響微生物對營養(yǎng)物質的吸收，可反映堆肥環(huán)境3]。如圖3-A所示，各處理堆體的pH均在6.6～8.8之間，呈中性偏弱堿性，適宜微生物好氧發(fā)酵。堆肥初期，T1～T3處理堆體的pH分別為7.0、7.4和6.8。隨著堆肥進行，T2、T3處理堆體pH的變化趨勢與溫度變化一致，在第5、16天分別達到峰值，其原因可能是微生物大量繁殖，堆體內有機物在短時間內被分解并產生大量熱量，導致溫度快速上升，同時有機氮分解被轉化為 NH₄⁺-N ;而T1處理堆體在第12、21天分別達到峰值，原因可能是蔬菜廢棄物中富含易降解的碳水化合物和蛋白質，被微生物轉化為揮發(fā)性脂肪酸，對沖 NH₄⁺-N 造成的pH上升[18]。在堆肥后期，隨著堆體內有機質逐漸耗盡和氨化作用的減弱，各處理堆體的pH趨于穩(wěn)定并維持在8.1～8.3之間，符合NY/T525—2021規(guī)定的腐熟堆肥的 pH 指標值，即pH在 5.5～8.5 之間[8]。

EC值是堆肥基質鹽度的指標，通常認為EC值lt;4mS?cm^-1 滿足堆肥無害化要求[。GI值是表征堆肥腐熟度和植物毒性的重要參數(shù)，通常認為GI值高于 80% 時堆肥達到腐熟狀態(tài)[]。研究表明，堆體EC值的上升伴隨著有機質的快速分解，大量水溶性礦物質和微分子有機酸的釋放。如圖3-B所示，T1～T3處理EC峰值分別為 4.8?4.4?4.9mS^?cm^-1 0進入腐熟期后，T1和T2處理堆體的EC值下降，但T3處理的EC值升高，原因可能是T3處理中的木質素等難降解物質在堆肥后期緩慢降解導致鹽分濃度上升。各處理堆體的GI值變化如圖3-C所示，隨著堆肥的進行先下降再波動上升。堆肥結束后，T1～T3處理堆體的EC值分別為3.4、3.7和 4.6mS?cm^-1 GI值分別為 103.4%.96.6% 和 79.1% 。這表明T1、T2處理已腐熟，可應用于后續(xù)的農業(yè)生產，T3處理未達到腐熟標準。

有機質含量動態(tài)變化可直接反映堆肥的效果。由圖3-D可知，隨著堆肥的進行，T1、T2處理堆體的有機質含量整體呈下降趨勢。有機質降解主要發(fā)生在堆肥的前期和中期，堆肥前7d，T1～T3處理堆體有機質降解率分別為 17.0% ！ 12.7% 和12.1% ，降解量占有機質降解總量的 51.0%～71.2% ，結合堆肥溫度變化，也說明了微生物分解有機質產生熱量是堆肥溫度升高的原因。隨后，各處理堆體有機質降解速率逐漸降低，堆肥結束時T1、T2和T3處理堆體有機質降解率分別為 33.5%.24.3% 和17.1% 。

2.1.3不同處理堆體的氮組分含量變化氮作為堆肥重要的營養(yǎng)元素，也是評價堆肥效果的重要指標。 NH₄⁺-N 含量變化是有機質降解產生的 NH₄⁺ 和NH₄⁺-N 通過氨化作用生成的 NH₃ 揮發(fā)平衡后的結果[19]。各處理堆體的 ΔH₄⁺-N 含量變化如圖4-A所示。T1、T2和T3處理堆體的初始 NH₄⁺-N 含量分別為204.6、154.3和 121.4mg?kg^-1 。在堆肥 0～5d 受高溫和高 pH 的影響， NH₄⁺-N 向 NH₃ 轉化加快，各處理 NH₄⁺-N 含量均明顯下降。7～12d，微生物繼續(xù)降解含氮有機物產生 NH₄⁺-N ，但此時溫度降低，NH₃ 揮發(fā)速度減緩，T1處理 NH₄⁺-N 含量升高，然后受硝化細菌影響， NH₄⁺-N 轉化為 NO₃^--N ，導致T1處理 NH₄⁺-N 含量再次降低。堆肥結束時T1、T2和T3處理堆體的 NH₄⁺-N 含量分別為62.6、75.8和117.3mg?kg^-1 其中T1處理 NH₄⁺-N 損失率最高，為69.6% 。

圖3不同處理堆肥過程中堆體 pH，EC 值、GI值和有機質含量的變化 Fig.3Changes in pH，EC，GIand organic matter content of the different pile during composting

NO₃^--N 含量變化如圖4-A所示。由于堆肥初期高溫和高 pH 環(huán)境，硝化細菌生長繁殖速度較慢[19]，導致堆體中 NO₃^--N 含量降低，T1～T3處理最低含量分別為37.4、41.2和 43.8mg?kg^-1 。隨著堆肥進行，微生物通過硝化作用將 NH₄⁺-N 轉化為NO₃^--N ，堆體內 NO₃^--N 含量不斷升高并趨于穩(wěn)定。與堆肥初期相比，堆肥結束時T1、T2和T3處理堆體中 NO₃^--N 含量分別提高了 58.5%.42.2% 和25.5% 。

如圖4-B所示，堆肥前21d各處理堆體TN含量在 1.7%～2.2% 范圍內波動，這與項娟等研究中TN含量呈顯著下降趨勢不同，原因可能是蔬菜廢棄物富含易分解含氮有機物，在堆肥初期迅速降解，彌補了氨氣排放和微生物硝化作用造成的氮損失。堆肥結束時，T1～T3處理堆體的TN含量分別為 2.9%.2.2% 和 2.5% ，與堆肥初期相比，TN含量分別增加了 37.5%.8.2% 和 11.7% ，說明T1處理物料配比有明顯的氮保留優(yōu)勢。

圖4不同處理堆體氮組分含量的變化

Fig.4Changes of nitrogen content of the different pile during composting

2.2不同處理堆體木質纖維素含量的變化

木質纖維素包括纖維素、半纖維素和木質素，是有機碳的主要來源，其降解快慢是限制堆肥速率的關鍵因素[2。由圖5可知，堆肥第1～5天，纖維素和半纖維素降解相對較為緩慢，而同期有機質含量迅速下降，說明該階段微生物主要降解原料中的淀粉、蛋白質等物質[21]。第5～12天，纖維素和半纖維素集中降解，各處理降解量分別占降解總量的 32.6%～ 65.3% 和 50.1%～77.8% ，此階段溫度較高，表明嗜熱菌起關鍵作用[2，T1處理具有明顯的纖維素降解優(yōu)勢。半纖維素由聚合狀態(tài)下小分子構成，相對較容易降解[22]，堆肥結束后，T1～T3處理半纖維素降解率分別為 65.6%.66.7% 和 52.1% ，纖維素降解率分別為27.4%.21.5%.17.4% ，木質素由于具有復雜的化學結構且分子質量高，降解難度最大[22]，T1～T3處理降解率分別為 12.5%.2.3% 和 6.5% 。

2.3不同處理堆體腐殖質組分含量的變化

腐殖質（HS）是堆肥產物中的活性成分，其濃度變化可以反映堆肥腐殖化程度[23]。如圖6-A所示，各處理堆體中HS含量整體呈上升趨勢。堆肥前12d，T1～T3處理堆體中HS含量均迅速升高，分別從34.2、33.8和 33.8g?kg^-1 升高至41.4、42.9和37.6g?kg^-1 ，此階段HS累計增加量分別占堆肥全過程增加量的 54.9%.70.0% 和 55.9% ；堆肥結束時，各處理HS含量較堆肥初期分別提高了 30.1%.31.1% 和 16.6% 。如圖6-B所示，堆體中HA含量的變化呈上升趨勢，堆肥結束時，T1～T3處理堆體HA含量較堆肥初期分別提高了 46.1%，37.5% 和 15.4% 。如圖6-C所示，F(xiàn)A含量與HA和HS含量變化趨勢不同，隨著堆肥進行逐漸降低，這可能是因為FA活性更高且分子質量更低，更容易被微生物代謝或轉化為HA[13]。堆肥結束時，T1～T3處理堆體FA含量較堆肥初期分別下降了 47.1%.35.4% 和 43.5% ?？偟膩砜?，T1處理HS和HA含量提升幅度、FA含量下降幅度高于T2、T3處理，說明該處理腐殖化效果最好，其物料配比有利于加速FA向HA轉化。

Fig.5Changes of lignocellulosic components content of the different pile during composting

圖5不同處理堆體木質纖維素組分含量的變化

圖6不同處理堆體中腐殖質組分含量的變化

Fig.6Changes of humus composition content of the different pile during composting

聚合度（DP）表示堆體中聚合物分子大小和質量，代表分子的穩(wěn)定性和成熟度[13]。DP值越大，說明FA向HA的轉化率越高，腐殖質含量就越高。由圖6-d可知，堆肥過程中各處理的DP值呈增大趨勢，表明微生物在堆肥初始階段利用有機質不斷合成FA，然后再將FA等有機化合物轉化為更為穩(wěn)定的HA。堆肥結束后，T1、T2和T3處理的DP值分別為3.2、2.8和2.7，也表明T1處理腐殖化程度最高。

2.4不同處理堆體中微生物群落結構的變化

通過對堆肥不同階段的微生物群落結構進行分析探索，堆肥過程微生物群落結構的變化規(guī)律如圖7所示。門水平上，T1～T3處理的假單胞菌門（Pseudomonadota）、放線菌門（Actinomycetota）、厚壁菌門（Bacillota）、綠彎菌門（Chloroflexi）在堆肥全過程中均占主導地位，總占比在 75% 以上。堆肥前5d，物料配比對微生物群落結構影響不大，T1～T3處理堆體中優(yōu)勢菌群均為假單胞菌門，假單胞菌門可通過分泌糖苷水解酶高效降解木質纖維素類物質[22]，T1～T3處理豐度分別為 37.2%，48.1% 和29.6% ；假單胞菌門中假黃單胞菌屬（Pseudoxan-thomonas）和假單胞菌屬（Pseudomonas）為優(yōu)勢菌屬，其中假黃單胞菌屬對木質纖維素分解起重要作用，假單胞菌屬能促進硝酸鹽還原成 N₂O ，從而加大堆肥過程中氮損失[24。第5～第12天，T1、T2處理堆體中放線菌門成為優(yōu)勢菌門，可促進有機物降解以及HS的形成2，T1、T2處理中最大豐度分別為93.2% 和 63.4% 。堆肥21d，T1、T2處理假單胞菌門重新成為優(yōu)勢菌門，T1～T3處理假單胞菌門豐度分別為 55.3%.60.5% 和 77.3% 。同時，假單胞菌門下的棒狀桿菌屬（Corynebacterium）和糖單孢菌屬（Saccharomonospora）為優(yōu)勢菌屬。棒狀桿菌屬可以促進多糖、脂肪、蛋白質和纖維素的降解，糖單孢菌屬可將還原糖降解為有機酸[。需注意的是T3處理堆體中假單胞菌在堆肥全過程中始終為優(yōu)勢菌，最大豐度為 80.6% 。

在堆肥過程中所檢測到的微生物中，厚壁菌門細菌可以通過形成孢子來耐受高溫，降解有機物[2]，其豐度與溫度變化一致，在堆體溫度升高時豐度迅速升高，而后隨著溫度降低而降低。堆肥第5天時，T1和T2處理堆體中厚壁菌門豐度分別為21.4% 和 20.7% ，但T3處理僅為 1.2% 。芽孢桿菌屬（Bacillus）、葡萄球菌屬（Staphylococcus）、鏈球菌屬（Streptococcus）和乳桿菌屬（Lactobacillus）這些細菌能夠合成纖維素酶、淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等多種酶，促進復雜的有機物分解[25]。綠彎菌門和擬桿菌門在堆肥后期豐度較高，其中擬桿菌門可以分泌碳水化合物活性酶，分解大分子有機物（如淀粉、纖維素）[2。堆肥結束時T1～T3處理堆體中擬桿菌門豐度分別為 17.6%.6.2% 和 7.4% 。綠彎菌門在促進有機質降解的同時還參與氮循環(huán)過程，有利于堆肥的氮保留2，促進堆肥腐殖化，T1和T2處理堆體中綠彎菌門豐度相對更高，第21天分別為 14.3% 和12.7% ，而T3處理僅為 3.5% 。

3 討論與結論

添加麥秸和豬糞有利于加快蔬菜廢棄物番茄秧堆肥的進程，各處理pH、EC值均與溫度變化趨勢一致，有機質降解主要在堆肥前7d（占有機質降解總量的 51.0%～71.2% ），這與 Sun 等[2的研究結果一致，也表明了高溫期（ gt;50^°C） 是堆肥降解有機物的主要階段。T1和T2處理堆體升溫迅速，且堆肥最高溫度分別達到了 和 66.5^°C，50^°C 以上高溫持續(xù)時間分別為11d和 10d ，均達到無害化要求，同時滿足了EC值 lt;4mS?cm^-1 、種子發(fā)芽指數(shù) 580% 的腐熟標準；T3處理堆體 50^°C 以上高溫期持續(xù)時間短、GI值偏低且T值 gt;0.6 ，未達到無害化要求和腐熟標準，可能是麥秸比例偏高，堆體孔隙大，微生物分解有機物產生的熱量難以保持，導致溫度無法積累上升，同時，麥秸木質素含量較高且具有分解難、分解慢的特點，微生物難以在堆肥早期對其分解利用[29]。在堆肥過程中，各處理pH均在微生物適宜范圍內。各處理C/N在堆肥初期有小幅上升，隨后快速下降再趨于平緩，這是由于堆肥初期溫度上升，微生物分解含氮物質的速率更高，隨后，微生物活性增強，有機質快速被分解導致大量的碳素以氣體形式排出，碳含量大幅度降低，進入腐熟階段后，微生物活性減弱加上堆體內易分解的有機質含量減少，導致總碳含量降幅減小，這也與朱穎等[3的研究結果一致。

番茄秧堆肥中添加適宜的麥秸和豬糞能夠加快有機物降解，提高腐殖化程度。氮素含量是衡量堆肥養(yǎng)分含量的重要指標，其含量與堆肥產物肥力呈正相關。堆肥前 2d，TN 含量下降，可能是因為堆體溫度升高較快，并釋放出 NH₃ 。堆肥后期，堆體有機質降解及含水率下降導致堆體體積減小，TN相對含量上升，加上硝化作用固氮，使得TN含量增加。這與Sun等[28研究結果一致。在堆肥過程中，由于硝化和反硝化作用的共同影響， NO₃^--N 含量增加[]。與堆肥初期相比，堆肥結束時T1～T3處理的TN含量提高了 8.2%～37.5% . NO₃^- -N含量提高了25.5%～58.5% ，其中T1處理的氮保留效果最佳，氮保留能力分別是T2、T3處理的4.6和3.2倍。各處理木質纖維素降解效果為 T1gt;T2gt;T3 ，所有處理的降解率均為半纖維素 gt; 纖維素 gt; 木質素，其中半纖維素作為一種天然多糖，具有短鏈、分支和親水特性，更易被降解[32]，降解率為 52.1%～66.7% ；纖維素的高結晶性、線性長鏈結構，使其降解難度顯著高于半纖維素[]，降解率為 17.4%～27.4% ；木質素具有復雜的芳香結構和穩(wěn)定的化學鍵，是自然界中最難降解的有機聚合物之一[32]，T1～T3處理中T1處理降解率最高，僅為 12.5% 。這與周順等[]的研究結果一致。堆肥結束時，T1、T2處理堆體中HS含量高于T3 處理，分別增加了13.1和 13.0g?kg^-1 ，DP值分別為3.2和2.8，說明麥秸占比高不利于堆肥腐殖質的形成。

圖7不同處理堆肥過程中門、屬水平的微生物群落結構變化

Fig. 7 Microbial community structure at phyla and genus level of the different pile during composting

在堆肥過程中微生物群落結構變化與物料的轉化規(guī)律密切相關，不同處理堆肥過程的各階段微生物相對豐度發(fā)生較大變化，表明隨著堆肥的進行，細菌群落結構演替顯著。在門水平上，假單胞菌門、放線菌門、厚壁菌門和綠彎菌門在堆肥全過程中始終占主導地位，總占比在 75% 以上。與堆肥初期相比，T1、T2處理放線菌門豐度在堆肥5～12d大幅提高，而同期纖維素和半纖維素平均降解49.0%.63.9% ，說明木質纖維素主要在這一時期降解。在屬水平上，假黃單胞菌屬、假單胞菌屬在堆肥初期占主導優(yōu)勢，前者對木質纖維素的分解起重要作用[34，后者可以促進硝酸鹽還原成 N₂O ，加大堆肥氮損失[35]。棒狀桿菌屬和糖單孢菌屬在堆肥過程中為優(yōu)勢菌屬，可以促進多糖、脂肪、蛋白質和纖維素的降解，將還原糖降解為有機酸。微生物群落結構與堆體理化性質的協(xié)同效應是腐殖化效率提升的核心機制。

綜上所述，添加麥稈和豬糞能夠加快蔬菜廢棄物堆肥的進程，通過優(yōu)化物料配比實現(xiàn)氮素高效保留和腐殖質生成。T1、T2處理均達到腐熟標準，而T1的堆肥效果更好。與堆肥初期相比，堆肥結束后T1處理的TN含量增加了 37.5% ，HS含量增加了30.1% ，HA含量增加了 46.1% ， NO₃^- -N含量達到65mg?kg^-1 ，各項指標均優(yōu)于T2處理。此外，T1處理的堆體環(huán)境更佳，堆肥12d時，放線菌門豐度更高，加速了有機質降解和腐殖質形成。因此，番茄秧、麥秸和豬糞鮮質量比為3：1：3是最佳配比。

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