王法军 ，韩秋敏 ，周 宁

（江苏食品药品职业技术学院，江苏 淮安 223003）

全国绿化委员会发布的《2019年中国国土绿化状况公报》中指出，我国住建系统完成城市建成区绿地219.7万公顷，城市建成区绿地率、绿化覆盖率分别达37.34%和41.11%，城市公园绿地面积达14.11平方米/人[1]。随着“美丽中国”建设的推进，我国城市绿化面积持续增大，城市园林废弃物产生量也大幅增加。园林废弃物是指园林植物自然凋落或人工修剪产生的枯枝、落叶、残草、败花等植物残体。为了追求城市整洁化，大部分园林废弃物被清除，植物中的有机质不能循环利用。同时，传统的填埋或焚烧方法处理园林废弃物，易造成环境污染，与建设节约友好型的生态园林建设目标相背离。园林废弃物堆肥是向园林植物残体中添加辅料，在适宜条件下，进行微生物有氧发酵，将有机可腐物转化为有机营养物或腐殖质的过程[2]。园林绿化废弃物通过堆肥生产的基质具有透气、疏松、保水、保肥及稳定性，能够较好地应用于花木生长[3-5]。本试验向园林废弃物中加入微生物复合菌剂，进行好氧堆肥试验，分析堆肥过程中理化指标变化，为深入研究园林废弃物的生物堆肥处理奠定了基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

园林废弃物来自淮安市古黄河生态民俗园，菌剂来自实验室。

1.2 仪器

UV-1780紫外分光光度计，pHs-3C酸度计，电子天平及实验室常规玻璃仪器等。

1.3 堆肥过程

将园林废弃物粉碎为粒径2 cm~3 cm的碎粒，按照长2 m、宽1.5 m、高1 m的条垛进行堆置。调节碳氮比为20%~40%，水分为50%~60%。加入由筛选出的微生物制得的降解菌剂，每7天翻堆一次。在堆肥过程中于第5、10、15、20、25、30天进行采样。从堆体上、中、下层三层随机取5点混合为一个500 g的样品，每个处理取样 3 份，用于测定堆腐物各项指标。

1.4 园林废弃物堆腐过程理化指标测定

1）温度：取每日早晨、下午堆体温度平均值。2）pH值：pH计测定。3）硝态氮[6]：紫外分光光度法测定硝态氮含量。4）铵态氮[7]：靛酚蓝比色法测定铵态氮含量。5）氮磷钾[8]：凯氏定氮法测定氮含量；钼锑抗比色法测定磷含量；火焰光度法测定钾含量。6）总有机碳含量[9]：磷酸与重铬酸钾氧化法。

1.5 数据处理

利用Microsoft Excel 2013进行数据分析和作图。

2 结果与分析

2.1 堆腐过程中温度动态分析

堆体温度与微生物活动密切相关，微生物越活跃，有机质分解得越快，产热就多，堆温也随之升高[10]。高温有助于有害微生物的杀灭，使堆腐产品无害化，提高产品品质。如图1所示，堆体温度迅速升温进入高温阶段，而后缓慢降温进入腐熟阶段。与对照（CK）相比，复合菌剂的加入能提高堆体温度，且在堆腐期间均高于 CK。堆腐2 d后，堆体温度快速升至 50 ℃以上，第3 d堆温最高为55 ℃，维持6 d、50 ℃以上的高温，达到了堆腐无害化标准的要求。堆腐21 d后，堆温较为稳定，与CK变化趋势基本一致，堆腐基本腐熟。

图1 堆腐过程中温度的变化

2.2 堆腐过程中pH值动态分析

如图2所示，园林废弃物堆腐过程中pH值呈现上升趋势，表现为早期迅速上升，而后趋向稳定，CK处理表现为先降后升的趋势。

图2 采籽棉机作业后

图2 堆腐过程中pH值的变化

2.3 堆腐过程中硝态氮和铵态氮含量的动态分析

园林废弃物堆腐过程中氮素含量影响微生物生长及活力，进而影响堆腐产品质量。从图3和图4可知，堆腐过程中硝态氮含量先快速上升，而后缓慢下降；铵态氮含量前期快速下降，后期趋于稳定。复合菌剂处理硝态氮含量较对照（CK）高，堆腐第5 d，CK处理和复合菌剂处理的硝态氮含量达最大值，而后开始下降。由于微生物的活动加快铵态氮的转化，铵态氮含量在0~5 d快速下降。

图3 棉花捡拾收获机作业后

图3 堆腐过程中硝态氮含量变化

图4 堆腐过程中铵态氮含量变化

2.4 堆腐过程中腐殖酸E4/E6比的动态分析

E4/E6比是腐殖酸在波长 465 nm和665 nm吸光度的比值，是堆腐化过程中腐殖酸的衡量指标，也用于评价腐熟度。由于E4/E6 比值前期下降程度大于后期，如图5所示，故后期的堆腐趋向腐熟。

图5 堆腐过程中腐殖酸E4/E6比的变化

2.5 园林废弃物堆腐后有机质和氮磷含量动态分析

如表1所示，由于有机质被微生物分解，堆腐后有机质含量较堆腐前低。与堆腐前相比，CK处理和复合菌剂处理的有机质分别下降了39.8%和41.0%，菌剂处理的有机质下降量略高于 CK处理。园林废弃物高温堆腐后的全氮含量低于堆腐前，CK处理低于菌剂处理，说明添加菌剂有助于堆腐过程中氮素的保存[11]。园林废弃物在堆腐后全磷含量较堆腐前有所上升。CK处理和菌剂处理后的堆腐物全磷含量较堆腐前分别上升35.3%和43.1%。

表1 堆腐前后有机质、氮和磷含量变化

3 结论

本研究中，加入微生物复合菌剂的堆体温度均高于对照，菌剂处理堆有6 d 温度维持在50 ℃以上，该指标达到了高温堆肥卫生标准的要求。堆温在堆腐后期趋于稳定，堆腐基本腐熟。与CK相比，菌剂处理能降低园林废弃物堆腐过程的铵态氮含量和提高硝态氮含量，促使堆腐pH值升高。菌剂处理的有机质含量和全氮含量与堆腐前相比均有损失，但菌剂处理的全氮含量高于 CK处理，说明添加菌剂有助于堆腐过程中氮素的保存。综上所述，添加菌剂处理能加快园林废弃物堆腐进程，缩短堆腐时间，提高堆腐产品质量。