钱佳宇 林永锋 杨玉梅 俞仕福 李季 张雪洪 徐飞 徐天祥 田光明

摘 要 以菘菜、白菜为研究对象开展盆栽试验，探究厨余废弃物与农林废弃物不同配比的栽培基质对蔬菜生长及基质养分含量的影响。根据已完全腐熟的厨余废弃物堆肥与农林废弃物堆肥（15%枝条、20%芦苇、20%落叶、25%菌菇渣、20%秸秆）的不同配比共设6个处理，厨余肥料占比分别为0（T1处理）、10%（T2处理）、20%（T3处理）、30%（T4处理）、40%（T5处理）、50%（T6处理）。结果表明：两种蔬菜T6处理的平均单株鲜重、总氮含量均高于其他处理;T6处理的白菜、菘菜产量比T1处理增加47.44%、41.06%;两种蔬菜栽培基质的容重、孔隙度、pH值、EC值等理化指标均在合理范围内;白菜基质中T5、T6处理的有机质含量均有不同程度的上升，T5处理上升幅度最大，为21.78%，菘菜基质中T5处理的有机質含量上升幅度同样最大，为18.29%。综合分析，添加40%、50%的厨余肥料用作蔬菜栽培基质，其肥力较好，为蔬菜提供了更适宜的生长环境，还能让农林废弃物、厨余废弃物得到较好的资源化利用。

关键词 厨余废弃物;农林废弃物;配比;理化性质;蔬菜;生长

中图分类号：S141.4 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.05.008

根据2019年12月实施的《生活垃圾分类标志》（GB/T 19095—2019）中定义，厨余废弃物主要是指易腐烂的、含有机质的生活垃圾[1]，具有高含水率、高油脂、高有机质、易腐烂等特点[2]，若处理不妥善，会污染城市水体、土壤、大气，甚至危及人体健康[3]。2020年9月1日修订后的《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》推行实施，其中明确要求将厨余废弃物进行无害化、资源化处理。推进厨余废弃物的资源化利用，对实现环境和经济的可持续发展具有重要意义。目前，厨余废弃物的资源化利用技术主要包括厌氧消化、好氧堆肥、生物饲料、昆虫养殖、热处理技术及生物炼制生产高附加值化学品等[4]。其中应用普遍的是好氧堆肥技术，具有处理周期短、堆料分解彻底、有效杀灭病原微生物的特点，且技术成熟、操作简单、二次污染小[5]，通过好氧堆肥技术处理厨余废弃物，可以变废为宝、化害为利，有效解决厨余废弃物填埋或焚烧造成的资源浪费和环境污染问题，实现社会效益、经济效益和生态效益的统一[6]。

厨余废弃物堆肥不仅养分充足、有机质含量高，而且杂质少，几乎不含重金属和有毒物质，是一种理想的栽培育苗基质，具有良好的推广利用价值[7]。目前关于厨余废弃物作栽培基质原料的研究还较少，现有育苗基质原料主要为农林有机废弃物、畜牧业工业废弃物和城市污泥等[8]。有研究表明，农林废弃物经过发酵处理后，可以替代传统栽培基质，在育苗和常规栽培中都取得了良好的效果[9-11];张春英等研究表明在基质中添加厨余废弃物堆肥可以显著提高基质中有机质、全氮、速效磷等含量，促进鸡冠花的生长[12]。为了更好地挖掘和利用各种有机废弃物资源，本试验以厨余废弃物、农林废弃物为蔬菜栽培基质原料，探究不同配比对基质养分变化及蔬菜生长的影响，寻求最佳基质配比，以期为厨余废弃物的资源化利用、蔬菜有机基质栽培技术的改进和发展提供科学依据。

1  材料与方法

1.1  试验材料

供试厨余废弃物堆肥为完全腐熟堆肥，首先将餐厨废弃物进行预处理，包括去除杂质、淋洗等，并经三相分离后去除大部分的油脂和盐分，然后添加锯末混合，在生物干化一体机内进行搅拌和发酵，经过2～3 d后，得到水分为65%～70%的一次发酵物料;接着将一次发酵物料与农林废弃物混合，调节碳氮比为25～35，水分为55%～60%，进行高温好氧堆肥，得到腐熟的有机肥料。供试的农林废弃物堆肥原料包括枝条、芦苇、落叶、菌菇渣及秸秆，经好氧堆肥发酵后制得。供试植物为当地菘菜、白菜。

1.2  试验地点

试验场为苏州吴中区东山蔬菜基地大棚。

1.3  试验方法

试验于2020年7月开始，将绿化后的枝条（15%）、芦苇（20%）、落叶（20%）、菌菇渣（25%）及秸秆（20%）打碎混匀，洒水保持湿度，制成发酵床，放置在空地上进行发酵，20 d后，即可正常使用。本试验取此基质加上一定比例的临湖腐熟肥料，拌匀，装入长约45 cm、宽约17 cm的盆中，填装无需压实，每盆填装基质约2 kg。试验设置6个处理，即T1处理：基质土（枝条、芦苇、落叶、菌菇渣、秸秆，下同）100%;T2处理：厨余废弃物肥料10%+基质土90%;T3处理：厨余废弃物肥料20%+基质土80%;T4处理：厨余废弃物肥料30%+基质土70%;T5处理：厨余废弃物肥料40%+基质土60%;T6处理：肥料50%+基质土50%。

白菜、菘菜于2020年8月5日种植在东山蔬菜基地，白菜单盆约装2 kg的基质混肥料，6个处理，每个处理30盆，3次重复。蔬菜均松土点播，常规管理。

1.4  测定项目及方法

8月2日，基质混合后、蔬菜栽植前进行基质样品采集，并于9月7日试验结束后进行基质样品采集和蔬菜样品采集。测定蔬菜植株的株高、叶片数、叶绿素含量、单株鲜重及总氮磷钾含量;测定栽培基质的容重、孔隙度、pH值、EC值及有机质、总氮、有效磷、速效钾含量。

株高：测定植株自然高度，从茎基部至植株最高点，单位cm。叶片数：选择1株植株，数其所有的自然叶片。叶绿素含量（SPAD值）：选在晴朗无阴雨的上午9： 00—11： 00，利用叶绿素仪SPAD-502测定植物叶片的SPAD值。鲜重：清理植物样品，用分析天平称重。干重：将植物样品放入烘箱，用105 ℃杀青0.5 h，再将温度调至75 ℃烘干样品，直到重量恒定为止，称其干重。

植株的氮磷钾含量按照《土壤农化分析》（第三版）[13]测定。植物样进行前期处理制成烘干样，称完干重后，经粉碎研磨进行氮、磷、钾含量测定。先用浓H2SO4-H2O2进行消煮，磷含量采用钒钼酸比色法测定，氮含量采用连续流动分析仪测定，钾含量采用火焰光度法进行测定。

栽培基质容重（g·cm-3）和孔隙度（%）指标测定：用容积为80 cm3的铝盒，称其质量W0;装满基质后（基质均为搅拌均匀、自然松散的状态），称质量W1;之后在水中浸泡24 h，称质量W2;铝盒中的水分自然沥干后，称质量W3。

容重=（W1-W0）/铝盒容积

总孔隙度=[（W2-W1）/铝盒容积]×100

基质pH采用2.5∶1水土比-酸度计测定，使用电导率测试仪测定EC值;基质总氮含量采用连续流动分析仪测定;速效磷含量采用钼锑抗比色法测定;基质速效钾含量采用火焰光度计法测定;有机质含量采用重量法，具体测定方法参考鲍士旦主编的《土壤农化分析》（第三版）[13]。

1.5  数据分析

采用Excel 2010和SPSS 20.0軟件进行数据统计分析，使用最小显著差异法检验进行多重比较。

2  结果与分析

2.1  不同厨余废弃物配比基质对蔬菜生长及产量的影响

如图1所示，随着时间增加，白菜和菘菜的叶绿素含量也随之升高，呈现不断上升的趋势。栽培28 d后，白菜处理中T2处理的叶绿素含量最高，其次是T6处理;菘菜处理中，叶绿素含量最高的同样是T2处理，其次是T6处理;T5处理的叶绿素含量较低。

如图2所示，随着时间增加，白菜和菘菜的叶片数量也随之增加，呈现不断上升的趋势。栽培28 d后，白菜处理中T2、T3和T4处理的叶片数最大，其次是T5处理;菘菜处理中，叶片数最大的同样是T4、T2处理，其次是T6处理。

如图3所示，随着时间增加，白菜和菘菜的株高也随之增加，呈现不断上升的趋势。栽培28 d后，T4处理的白菜株高最高，其次是T6、T3处理;菘菜处理中，株高最高的同样是T4处理，其次是T6处理。

如图4所示，白菜T6处理的单株鲜重最大，T4处理次之;菘菜也是T6处理的鲜重最高，T4处理次之;两种蔬菜均是T1处理的鲜重最低，可见添加30%和50%厨余废弃物肥料的基质配方对蔬菜生长有促进作用，效果完全优于不添加肥料的基质产品。与全基质土处理相比，添加30%肥料处理的白菜、菘菜的增产幅度分别为36.22%、8.28%，添加50%肥料处理的白菜、菘菜的增产幅度分别为47.44%、41.06%;其次是T5处理，即添加40%肥料的白菜、菘菜产量增幅分别为22.44%、5.30%。

如图5所示，随着基质中肥料添加量的增多，蔬菜的含氮量呈波动上升的趋势。白菜的总氮含量是T6处理最高，T2处理次之，T3处理最低;菘菜的总氮含量有类似的趋势，也是T6处理最高，T2处理次之，T1处理最低。

如图6所示，蔬菜的总磷含量呈先增加后下降的趋势。白菜的总磷含量是T3处理最高，T4处理次之;菘菜的总磷含量是T2处理最高，T3处理次之。

由图7可以看出，随着基质中肥料添加量的增多，蔬菜的总钾含量呈先增加后下降的趋势。白菜的总钾含量是T5处理最高，T3处理次之;菘菜的总钾含量也是T5处理最高，T3处理次之。

2.2  不同厨余废弃物配比对基质理化性质的影响

由表1可见，在白菜处理中，基质容重从栽培前至栽培28 d后大体呈下降趋势，只有T4、T6处理略微有所上升，幅度不大。除了T3处理的孔隙度略微上升外，其余处理的孔隙度均呈下降趋势。6个处理基质的pH值、EC值均呈下降趋势，且基质的EC值下降幅度较显著。总体来说，白菜土的容重、孔隙度、pH值和EC值均处于栽培基质的适宜范围。

由表2可见，在菘菜处理中，基质的基本理化性质与白菜表现出相似的变化趋势，除了T2处理基质容重略微上升以外，其他5个处理的容重均呈下降趋势;6个处理的孔隙度均呈下降趋势;除T1处理的pH值略微上升外，T2～T6处理的pH值均有不同程度的降低;6个处理的EC值在栽培后均呈显著下降趋势，T6处理的下降幅度最大，其EC值也最低，为0.093 mS·cm-1，但菘菜基质的基础理化性质也均在适宜范围内。

如表3所示，白菜基质土的有机质含量大部分呈下降趋势，除了T5、T6处理的有机质含量呈上升趋势，其中T5处理的上升幅度最大，达21.78%，T6处理的上升幅度次之，为13.97%。白菜基质中的总氮、有效磷和速效钾含量，所有处理均呈显著下降趋势，可见白菜对速效养分的需求量较大;种植前T1、T2处理的总氮、有效磷、速效钾含量均不同程度地高于其他处理，可见农林废弃物中含有较多的氮磷钾元素。

如表4所示，菘菜基质土的有机质含量只有T1、T4处理呈下降趋势，其余4个处理则是上升趋势，其中T5处理的上升幅度最大，为18.29%，T6处理次之，为14.32%。总氮含量是T1～T4处理均呈下降趋势，T5处理不变，T6处理呈上升趋势。有效磷含量上，T1～T4处理呈显著下降趋势，而T5、T6处理呈上升趋势。速效钾含量是各处理均呈下降趋势。

3  小结与讨论

厨余废弃物与农林废弃物中含有较高的养分，对植物生长具有一定的促进作用。本试验结果表明，白菜与菘菜的植株指标基本表现出相似的变化趋势，T4处理在叶片数、株高方面表现出明显优势，T6处理的单株鲜重最高，两种蔬菜的鲜重均是T1处理最低，可见纯粹农林废弃物的栽培基质不适宜蔬菜栽培，可能与农林废弃物C/N较高有关;相比T1处理，T6处理的白菜、菘菜的增产幅度分别为47.44%、41.06%，其次是T5处理，白菜、菘菜产量增幅分别为22.44%、5.30%;T6处理对氮元素的转移量最大，T5处理对钾元素的转移量较大，可见速生型蔬菜对养分有较强的转移能力。综合两种蔬菜的生长情况，T6处理“50%厨余废弃物+50%基质土（枝条、芦苇、落叶、菌菇渣、秸秆）”的配比较适宜蔬菜生长。

基质的理化性质是筛选适宜栽培基质的重要条件。本试验中白菜基质、菘菜基质的容重、孔隙度、pH值、EC值均表现相似趋势，基质容重、孔隙度在栽培后均呈下降趋势，作为无土栽培的理想基质，容重适宜值在0.1～0.8 g·cm-3，总孔隙度适宜值在54%～96%，上述基质的容重和孔隙度均在合理范围内。白菜、菘菜基质中均是T5处理的容重最小，T6处理次之，在一定范围内基质的容重越小，其通气性、透水性就越好，可见T5、T6处理较适宜蔬菜幼苗的生长。蔬菜生长的适宜pH值在5.5～8.5，试验结果可以看出，两种蔬菜基质的pH值都呈下降趋势，其范围也均在合理范围内，实际生产中可以根据不同作物属性，适当调节基质pH。EC值可以反映基质土中含盐量的高低，厨余废弃物的添加，含盐量随之增加，但最高值也不足3 mS·cm-1，在蔬菜栽培的合理范围值内（1～4 mS·cm-1），且在栽培后，基质中的EC值呈下降趋势，白菜基质T2处理的EC值最低，为0.1 mS·cm-1，菘菜基质中T6处理的EC值最低，为0.093 mS·cm-1，其EC值下降可能是浇水等行为所致。

有机质含量是衡量土壤肥力的重要指标，其在作物生长进程中起着重要作用，在基质栽培中也同样适用。本试验研究表明，在栽培前，T5、T6处理的有机质含量显著低于其他处理，但在栽培28 d后，T1、T2、T3、T4处理的有机质含量均有所下降，而T5、T6处理呈上升趋势，其白菜基质中T5、T6处理的有机质含量增幅分别为21.78%、13.97%;菘菜基质具有相似趋势，T5、T6处理的有机质含量上升幅度最大，分别达到18.29%、14.32%。土壤全氮含量能从侧面反映土壤潜在肥力高低，种植28 d后，T1～T5处理基质中的总氮含量均有所降低，仅T6处理总氮含量略有上升，可能与厨余废弃物养分释放比农林废弃物慢有关。白菜基质的有效磷含量最高的是T5处理，为143.23 g·kg-1，菘菜基质的有效磷含量最高是T6处理，为187.75 g·kg-1。6个处理的速效钾含量均呈下降趋势，白菜、菘菜基质土中均是T6处理的速效钾含量下降幅度最小，分别为29.41%、35.63%。综上可见，T5、T6处理中厨余废弃物肥料含量较高，可以增强基质的保肥性能，缓慢释放基质养分，这与李水凤等关于辣椒栽培中最佳基质配比（厨余废弃物占比45%）的结果[14]相近。

本试验探究不同配比厨余废弃物作栽培基质对白菜、菘菜生长及基质养分的影响，筛选出厨余废弃物与农林废弃物的最佳组合配方。结果表明，添加40%、50%厨余废弃物的配方更适宜作蔬菜栽培基质，效果较为理想。

参考文献：

[1]   王凯军，王婧瑶，左剑恶，等.我国厨余垃圾厌氧处理技术现状分析及建议[J].环境工程学报，2020，14（7）：1735-1742.

[2]   瞿瑶.厨余废弃物收运处置与发展前景探讨——以无锡市为例[J].绿色科技，2020（20）：143-144，151.

[3]   何晟，祁高月，陈为海.苏州市有机垃圾资源化利用现状及展望[J].城乡建设，2019（24）：27-29.

[4]   周俊，王梦瑶，王改红，等.厨余垃圾资源化利用技术研究现状及展望[J].生物资源，2020，42（1）：87-96.

[5]   蒋建国，耿树标，罗维，等.2020年中国垃圾分类背景下厨余垃圾处理热点回眸[J].科技导报，2021，39（1）：261-276.

[6]   邓俊.厨余垃圾无害化处理与资源化利用现状及发展趋势[J].环境工程技术学报，2019，9（6）：637-642.

[7]   陈晓惠.厨余垃圾堆肥作为黑麦草生长基质的研究[J].环境，2015（S1）：47-50.

[8]   陈力硕，姚秀萍，于立芝.有機基质在中国蔬菜育苗中的应用研究[J].农学学报，2016，6（10）：54-57.

[9]   曹云娥，马双燕，黄学春.农业有机废料发酵对有机栽培基质的效果研究[J].北方园艺，2011（21）：13-16.

[10] 傅锦.园林绿化废弃物堆肥用作花卉栽培基质的效果观察[J].北京农业，2013（30）：60-61.

[11] 李丽辉，胡瑶，雷星宇，等.农林废弃物在兰花栽培基质中的应用研究[J].湖南农业科学，2019（3）：14-16.

[12] 张春英，罗玉兰，田龚，等.厨余垃圾堆肥对鸡冠花及土壤性质的影响[J].中国农学通报，2015，31（10）：119-123.

[13] 鲍士旦.土壤农化分析（第三版）[M].北京：中国农业出版社，2008.

[14] 李水凤，徐著，周华萍，等.两类有机废弃物在蔬菜种植中的应用比较试验[J].蔬菜，2020，4（10）：8-13.

（责任编辑：易  婧）