不同發(fā)酵菌劑對(duì)玉米芯堆肥發(fā)酵過(guò)程中理化性質(zhì)的影響

劉保偉+卜崇興+劉慧英+李文杰

摘要：以玉米芯為發(fā)酵原料，研究EM酵素菌（T1）、有機(jī)物料腐熟劑（T2）、金寶貝菌劑（T3）3種菌劑處理下玉米芯基質(zhì)的理化性質(zhì)變化。結(jié)果表明：發(fā)酵結(jié)束后，各處理發(fā)酵基質(zhì)的物理性質(zhì)均接近栽培基質(zhì)的要求，其中以T1（添加EM酵素菌）處理的電導(dǎo)率值最低，pH值最高且接近中性；各處理的T值均低于0.6，其中以T1處理的T值最小，其次為T(mén)2、T3處理；3種發(fā)酵菌劑均能不同程度縮短發(fā)酵時(shí)間，其中以T1處理的效果最好。整體試驗(yàn)結(jié)果表明，添加不同發(fā)酵菌劑處理，對(duì)提高發(fā)酵過(guò)程中的溫度有一定幫助，其中EM酵素菌的效果最優(yōu)。

關(guān)鍵詞：玉米芯；發(fā)酵；菌劑；理化性質(zhì)

中圖分類(lèi)號(hào)：S141.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2014）08-0334-03

育苗及栽培基質(zhì)能為植株提供穩(wěn)定而協(xié)調(diào)的水、氣、肥，以及結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)介質(zhì)^[1-2]，是無(wú)土育苗及無(wú)土栽培的重要組成部分。近年來(lái)，隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)及穴盤(pán)育苗技術(shù)的迅猛發(fā)展，對(duì)基質(zhì)的需求也急劇上升。在當(dāng)前工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，各種工農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物排放量日趨增加，給環(huán)境造成了巨大壓力，而大量被拋棄或被燃燒的有機(jī)廢棄物經(jīng)過(guò)一定的加工處理后可作為良好的環(huán)保型無(wú)土栽培有機(jī)基質(zhì)?；诃h(huán)境保護(hù)和為市場(chǎng)提供質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的本土化基質(zhì)的目的，利用有機(jī)固體廢棄物生產(chǎn)多樣化、無(wú)害化的栽培基質(zhì)，實(shí)現(xiàn)自然資源的可循環(huán)利用是栽培基質(zhì)選材的方向，也是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。

目前，國(guó)內(nèi)外在有機(jī)廢棄物的有效利用研究中，主要通過(guò)高溫好氧堆肥化處理，使堆肥原料中的不穩(wěn)定有機(jī)物經(jīng)過(guò)一段時(shí)間生物氧化和腐熟，形成性質(zhì)穩(wěn)定、對(duì)農(nóng)作物無(wú)害的堆肥產(chǎn)品^[3-4]。但堆肥速度與質(zhì)量因基質(zhì)種類(lèi)、發(fā)酵條件（發(fā)酵微生物、基質(zhì)碳氮比、含水量、含氧量等）而不同^[4-6]，其中微生物菌種的選擇是影響堆肥速度與質(zhì)量的重要因素。

玉米芯是玉米脫粒后的廢棄物，開(kāi)發(fā)玉米芯作為無(wú)土栽培基質(zhì)，將對(duì)資源的綜合利用和地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起很大的作用。新疆是重要的玉米制種基地，每年可產(chǎn)生上百萬(wàn)噸玉米芯。因此，本試驗(yàn)旨在開(kāi)展不同發(fā)酵菌劑對(duì)玉米芯堆肥發(fā)酵過(guò)程中理化性狀的影響研究，探討玉米芯育苗基質(zhì)生物發(fā)酵生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，為研制開(kāi)發(fā)適合蔬菜育苗的優(yōu)質(zhì)、廉價(jià)的本土化育苗基質(zhì)提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以玉米芯為試驗(yàn)材料。采用的3種發(fā)酵菌劑為市售，分別為EM酵素菌（河南磐龍酵素菌生物工程有限公司）、有機(jī)物料腐熟劑（北京世紀(jì)阿姆斯生物技術(shù)有限公司）、金寶貝菌劑（北京華夏康源科技有限公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2011—2012年在石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院的綜合試驗(yàn)站進(jìn)行。試驗(yàn)采用堆肥化腐熟處理，堆置前將玉米芯粉碎至0.3～0.5 cm，并在玉米芯中添加羊糞、尿素、水等配料以調(diào)節(jié)碳氮比至適宜的水平（30 ∶1）；同時(shí)應(yīng)控制總物料的含水量為50%～60%，將預(yù)培養(yǎng)的菌劑均勻地與玉米芯基質(zhì)充分混合。試驗(yàn)共設(shè)表1中的4個(gè)處理，以不添加發(fā)酵菌劑的處理為對(duì)照（CK）。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)3次。堆體直徑約 1.5 m，高0.8 m，堆體上覆蓋塑料薄膜進(jìn)行發(fā)酵。堆肥發(fā)酵期間，于每天14：00觀察堆體溫度，待堆體溫度達(dá)到65 ℃左右時(shí)及時(shí)翻堆并調(diào)整水分含量在50%～60%。試驗(yàn)期間共取樣4次，依次為發(fā)酵后0、10、20、30 d，取各處理堆體中心部位處100 g基質(zhì)作為樣品，使其自然風(fēng)干后進(jìn)行理化性質(zhì)的測(cè)定。待堆體溫度與環(huán)境溫度基本一致、發(fā)酵物料變成深褐色、無(wú)惡臭味時(shí)結(jié)束試驗(yàn)。

3 結(jié)論

在發(fā)酵過(guò)程中，如果氧氣充足，微生物的活動(dòng)會(huì)消耗有機(jī)物、水分等，從而使得堆肥物質(zhì)快速分解，并產(chǎn)生大量熱及CO2。55 ℃的堆肥發(fā)酵溫度是殺滅發(fā)酵堆肥中所含致病生物、保證基質(zhì)的衛(wèi)生指標(biāo)達(dá)到合格的重要條件。本研究結(jié)果表明，添加不同發(fā)酵菌劑處理對(duì)提高發(fā)酵過(guò)程中的溫度有一定幫助，其中T1的效果最優(yōu)，T2、T3處理的差異并不明顯。

發(fā)酵結(jié)束后，4個(gè)處理的發(fā)酵基質(zhì)的物理性質(zhì)均接近栽培基質(zhì)的要求，但容重偏輕，因此玉米芯屬輕型基質(zhì)，固持作用能力差?？偪紫抖?、持水孔隙在理想范圍內(nèi)，符合栽培基質(zhì)要求；通氣孔隙和大小孔隙比偏小。因此玉米芯基質(zhì)應(yīng)適時(shí)與其他基質(zhì)復(fù)配，可以形成理化性質(zhì)良好的有機(jī)質(zhì)基質(zhì)。

本研究表明，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，各個(gè)處理pH值呈下降趨勢(shì)，電導(dǎo)率呈上升趨勢(shì)。4個(gè)處理的發(fā)酵基質(zhì)pH值均呈現(xiàn)微酸性，在理想范圍內(nèi)；但電導(dǎo)率偏大，高于理想值。其中，以T1處理的電導(dǎo)率值最低，pH值最高，接近中性。

碳氮比是檢驗(yàn)物料腐熟度的一個(gè)重要指標(biāo)。部分研究者認(rèn)為，當(dāng)堆肥碳氮比減少到20以下時(shí)，堆肥達(dá)到腐熟^[4-5]，可以直接施用。而Morel等認(rèn)為，碳氮比小于20只是堆肥腐熟的必要條件，建議采用T=終點(diǎn)碳氮比/初始碳氮比來(lái)評(píng)價(jià)更為合適，并認(rèn)為當(dāng)T值小于0.6時(shí)堆肥才算腐熟完全^[6]。3種添加發(fā)酵菌劑的處理的T值均低于0.6，其中以T1處理的值最小，其次為T(mén)3、T2處理；而對(duì)照的碳氮比最大，且T值為0.66，說(shuō)明未添加發(fā)酵菌劑的處理發(fā)酵還未完成。3種發(fā)酵菌劑均能不同程度縮短發(fā)酵時(shí)間，其中以T1處理效果最好 。

綜上所述，添加3種不同微生物菌劑可有效加速玉米芯的發(fā)酵腐熟，縮短發(fā)酵時(shí)間。其中，添加EM酵素菌的玉米芯發(fā)酵效果最佳。

參考文獻(xiàn)：

[1]連兆煌，李式軍. 無(wú)土栽培原理與技術(shù)[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1994.

[2]郭世榮. 無(wú)土栽培學(xué)[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2003.

[3]李承強(qiáng)，魏源送，樊耀波，等. 堆肥腐熟度的研究進(jìn)展[J]. 環(huán)境科學(xué)進(jìn)展，1999，7（6）：1-12.

[4]Golueke C G. Principles of biological resource recovery[J]. BioCycle，1981，22：36-40.

[5]Iglesias J E，Perez G V. Evaluation of city refuse compost maturity：a review[J]. Biological Wastes，1989，27（2）：115-142.

[6]Morel J L，Colin F，Germon J C，et al. Methods for the evaluation of the maturity of municipal refuse compost[C]//Gasser J K R. Composting of agricultural and other wastes. London & New York：Elsevier Applied Science Publishers，1985：56-72.

[7]李富恒. 無(wú)土栽培技術(shù)研究的歷史、現(xiàn)狀與進(jìn)展[J]. 農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究，1999，15（4）：313-314.

[8]黃華波，王禎麗，王連鎮(zhèn)，等. 棉花秸桿理化性狀的測(cè)定及分析[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2002，18（增刊）：207-208.

[9]王清奎，黃玉明，張志國(guó). PT法-基質(zhì)理化性質(zhì)的快速測(cè)定方法[J]. 北方園藝，2003（1）：41.

[10]李謙盛，郭世榮，李式軍. 基質(zhì)EC值與作物生長(zhǎng)的關(guān)系及其測(cè)定方法比較[J]. 中國(guó)蔬菜，2004（1）：70-71.endprint

摘要：以玉米芯為發(fā)酵原料，研究EM酵素菌（T1）、有機(jī)物料腐熟劑（T2）、金寶貝菌劑（T3）3種菌劑處理下玉米芯基質(zhì)的理化性質(zhì)變化。結(jié)果表明：發(fā)酵結(jié)束后，各處理發(fā)酵基質(zhì)的物理性質(zhì)均接近栽培基質(zhì)的要求，其中以T1（添加EM酵素菌）處理的電導(dǎo)率值最低，pH值最高且接近中性；各處理的T值均低于0.6，其中以T1處理的T值最小，其次為T(mén)2、T3處理；3種發(fā)酵菌劑均能不同程度縮短發(fā)酵時(shí)間，其中以T1處理的效果最好。整體試驗(yàn)結(jié)果表明，添加不同發(fā)酵菌劑處理，對(duì)提高發(fā)酵過(guò)程中的溫度有一定幫助，其中EM酵素菌的效果最優(yōu)。

關(guān)鍵詞：玉米芯；發(fā)酵；菌劑；理化性質(zhì)

中圖分類(lèi)號(hào)：S141.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2014）08-0334-03

育苗及栽培基質(zhì)能為植株提供穩(wěn)定而協(xié)調(diào)的水、氣、肥，以及結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)介質(zhì)^[1-2]，是無(wú)土育苗及無(wú)土栽培的重要組成部分。近年來(lái)，隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)及穴盤(pán)育苗技術(shù)的迅猛發(fā)展，對(duì)基質(zhì)的需求也急劇上升。在當(dāng)前工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，各種工農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物排放量日趨增加，給環(huán)境造成了巨大壓力，而大量被拋棄或被燃燒的有機(jī)廢棄物經(jīng)過(guò)一定的加工處理后可作為良好的環(huán)保型無(wú)土栽培有機(jī)基質(zhì)。基于環(huán)境保護(hù)和為市場(chǎng)提供質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的本土化基質(zhì)的目的，利用有機(jī)固體廢棄物生產(chǎn)多樣化、無(wú)害化的栽培基質(zhì)，實(shí)現(xiàn)自然資源的可循環(huán)利用是栽培基質(zhì)選材的方向，也是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。

目前，國(guó)內(nèi)外在有機(jī)廢棄物的有效利用研究中，主要通過(guò)高溫好氧堆肥化處理，使堆肥原料中的不穩(wěn)定有機(jī)物經(jīng)過(guò)一段時(shí)間生物氧化和腐熟，形成性質(zhì)穩(wěn)定、對(duì)農(nóng)作物無(wú)害的堆肥產(chǎn)品^[3-4]。但堆肥速度與質(zhì)量因基質(zhì)種類(lèi)、發(fā)酵條件（發(fā)酵微生物、基質(zhì)碳氮比、含水量、含氧量等）而不同^[4-6]，其中微生物菌種的選擇是影響堆肥速度與質(zhì)量的重要因素。

玉米芯是玉米脫粒后的廢棄物，開(kāi)發(fā)玉米芯作為無(wú)土栽培基質(zhì)，將對(duì)資源的綜合利用和地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起很大的作用。新疆是重要的玉米制種基地，每年可產(chǎn)生上百萬(wàn)噸玉米芯。因此，本試驗(yàn)旨在開(kāi)展不同發(fā)酵菌劑對(duì)玉米芯堆肥發(fā)酵過(guò)程中理化性狀的影響研究，探討玉米芯育苗基質(zhì)生物發(fā)酵生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，為研制開(kāi)發(fā)適合蔬菜育苗的優(yōu)質(zhì)、廉價(jià)的本土化育苗基質(zhì)提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以玉米芯為試驗(yàn)材料。采用的3種發(fā)酵菌劑為市售，分別為EM酵素菌（河南磐龍酵素菌生物工程有限公司）、有機(jī)物料腐熟劑（北京世紀(jì)阿姆斯生物技術(shù)有限公司）、金寶貝菌劑（北京華夏康源科技有限公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2011—2012年在石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院的綜合試驗(yàn)站進(jìn)行。試驗(yàn)采用堆肥化腐熟處理，堆置前將玉米芯粉碎至0.3～0.5 cm，并在玉米芯中添加羊糞、尿素、水等配料以調(diào)節(jié)碳氮比至適宜的水平（30 ∶1）；同時(shí)應(yīng)控制總物料的含水量為50%～60%，將預(yù)培養(yǎng)的菌劑均勻地與玉米芯基質(zhì)充分混合。試驗(yàn)共設(shè)表1中的4個(gè)處理，以不添加發(fā)酵菌劑的處理為對(duì)照（CK）。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)3次。堆體直徑約 1.5 m，高0.8 m，堆體上覆蓋塑料薄膜進(jìn)行發(fā)酵。堆肥發(fā)酵期間，于每天14：00觀察堆體溫度，待堆體溫度達(dá)到65 ℃左右時(shí)及時(shí)翻堆并調(diào)整水分含量在50%～60%。試驗(yàn)期間共取樣4次，依次為發(fā)酵后0、10、20、30 d，取各處理堆體中心部位處100 g基質(zhì)作為樣品，使其自然風(fēng)干后進(jìn)行理化性質(zhì)的測(cè)定。待堆體溫度與環(huán)境溫度基本一致、發(fā)酵物料變成深褐色、無(wú)惡臭味時(shí)結(jié)束試驗(yàn)。

3 結(jié)論

在發(fā)酵過(guò)程中，如果氧氣充足，微生物的活動(dòng)會(huì)消耗有機(jī)物、水分等，從而使得堆肥物質(zhì)快速分解，并產(chǎn)生大量熱及CO2。55 ℃的堆肥發(fā)酵溫度是殺滅發(fā)酵堆肥中所含致病生物、保證基質(zhì)的衛(wèi)生指標(biāo)達(dá)到合格的重要條件。本研究結(jié)果表明，添加不同發(fā)酵菌劑處理對(duì)提高發(fā)酵過(guò)程中的溫度有一定幫助，其中T1的效果最優(yōu)，T2、T3處理的差異并不明顯。

發(fā)酵結(jié)束后，4個(gè)處理的發(fā)酵基質(zhì)的物理性質(zhì)均接近栽培基質(zhì)的要求，但容重偏輕，因此玉米芯屬輕型基質(zhì)，固持作用能力差。總孔隙度、持水孔隙在理想范圍內(nèi)，符合栽培基質(zhì)要求；通氣孔隙和大小孔隙比偏小。因此玉米芯基質(zhì)應(yīng)適時(shí)與其他基質(zhì)復(fù)配，可以形成理化性質(zhì)良好的有機(jī)質(zhì)基質(zhì)。

本研究表明，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，各個(gè)處理pH值呈下降趨勢(shì)，電導(dǎo)率呈上升趨勢(shì)。4個(gè)處理的發(fā)酵基質(zhì)pH值均呈現(xiàn)微酸性，在理想范圍內(nèi)；但電導(dǎo)率偏大，高于理想值。其中，以T1處理的電導(dǎo)率值最低，pH值最高，接近中性。

碳氮比是檢驗(yàn)物料腐熟度的一個(gè)重要指標(biāo)。部分研究者認(rèn)為，當(dāng)堆肥碳氮比減少到20以下時(shí)，堆肥達(dá)到腐熟^[4-5]，可以直接施用。而Morel等認(rèn)為，碳氮比小于20只是堆肥腐熟的必要條件，建議采用T=終點(diǎn)碳氮比/初始碳氮比來(lái)評(píng)價(jià)更為合適，并認(rèn)為當(dāng)T值小于0.6時(shí)堆肥才算腐熟完全^[6]。3種添加發(fā)酵菌劑的處理的T值均低于0.6，其中以T1處理的值最小，其次為T(mén)3、T2處理；而對(duì)照的碳氮比最大，且T值為0.66，說(shuō)明未添加發(fā)酵菌劑的處理發(fā)酵還未完成。3種發(fā)酵菌劑均能不同程度縮短發(fā)酵時(shí)間，其中以T1處理效果最好 。

綜上所述，添加3種不同微生物菌劑可有效加速玉米芯的發(fā)酵腐熟，縮短發(fā)酵時(shí)間。其中，添加EM酵素菌的玉米芯發(fā)酵效果最佳。

參考文獻(xiàn)：

[1]連兆煌，李式軍. 無(wú)土栽培原理與技術(shù)[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1994.

[2]郭世榮. 無(wú)土栽培學(xué)[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2003.

[3]李承強(qiáng)，魏源送，樊耀波，等. 堆肥腐熟度的研究進(jìn)展[J]. 環(huán)境科學(xué)進(jìn)展，1999，7（6）：1-12.

[4]Golueke C G. Principles of biological resource recovery[J]. BioCycle，1981，22：36-40.

[5]Iglesias J E，Perez G V. Evaluation of city refuse compost maturity：a review[J]. Biological Wastes，1989，27（2）：115-142.

[6]Morel J L，Colin F，Germon J C，et al. Methods for the evaluation of the maturity of municipal refuse compost[C]//Gasser J K R. Composting of agricultural and other wastes. London & New York：Elsevier Applied Science Publishers，1985：56-72.

[7]李富恒. 無(wú)土栽培技術(shù)研究的歷史、現(xiàn)狀與進(jìn)展[J]. 農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究，1999，15（4）：313-314.

[8]黃華波，王禎麗，王連鎮(zhèn)，等. 棉花秸桿理化性狀的測(cè)定及分析[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2002，18（增刊）：207-208.

[9]王清奎，黃玉明，張志國(guó). PT法-基質(zhì)理化性質(zhì)的快速測(cè)定方法[J]. 北方園藝，2003（1）：41.

[10]李謙盛，郭世榮，李式軍. 基質(zhì)EC值與作物生長(zhǎng)的關(guān)系及其測(cè)定方法比較[J]. 中國(guó)蔬菜，2004（1）：70-71.endprint

摘要：以玉米芯為發(fā)酵原料，研究EM酵素菌（T1）、有機(jī)物料腐熟劑（T2）、金寶貝菌劑（T3）3種菌劑處理下玉米芯基質(zhì)的理化性質(zhì)變化。結(jié)果表明：發(fā)酵結(jié)束后，各處理發(fā)酵基質(zhì)的物理性質(zhì)均接近栽培基質(zhì)的要求，其中以T1（添加EM酵素菌）處理的電導(dǎo)率值最低，pH值最高且接近中性；各處理的T值均低于0.6，其中以T1處理的T值最小，其次為T(mén)2、T3處理；3種發(fā)酵菌劑均能不同程度縮短發(fā)酵時(shí)間，其中以T1處理的效果最好。整體試驗(yàn)結(jié)果表明，添加不同發(fā)酵菌劑處理，對(duì)提高發(fā)酵過(guò)程中的溫度有一定幫助，其中EM酵素菌的效果最優(yōu)。

關(guān)鍵詞：玉米芯；發(fā)酵；菌劑；理化性質(zhì)

中圖分類(lèi)號(hào)：S141.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2014）08-0334-03

育苗及栽培基質(zhì)能為植株提供穩(wěn)定而協(xié)調(diào)的水、氣、肥，以及結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)介質(zhì)^[1-2]，是無(wú)土育苗及無(wú)土栽培的重要組成部分。近年來(lái)，隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)及穴盤(pán)育苗技術(shù)的迅猛發(fā)展，對(duì)基質(zhì)的需求也急劇上升。在當(dāng)前工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，各種工農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物排放量日趨增加，給環(huán)境造成了巨大壓力，而大量被拋棄或被燃燒的有機(jī)廢棄物經(jīng)過(guò)一定的加工處理后可作為良好的環(huán)保型無(wú)土栽培有機(jī)基質(zhì)?；诃h(huán)境保護(hù)和為市場(chǎng)提供質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的本土化基質(zhì)的目的，利用有機(jī)固體廢棄物生產(chǎn)多樣化、無(wú)害化的栽培基質(zhì)，實(shí)現(xiàn)自然資源的可循環(huán)利用是栽培基質(zhì)選材的方向，也是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。

目前，國(guó)內(nèi)外在有機(jī)廢棄物的有效利用研究中，主要通過(guò)高溫好氧堆肥化處理，使堆肥原料中的不穩(wěn)定有機(jī)物經(jīng)過(guò)一段時(shí)間生物氧化和腐熟，形成性質(zhì)穩(wěn)定、對(duì)農(nóng)作物無(wú)害的堆肥產(chǎn)品^[3-4]。但堆肥速度與質(zhì)量因基質(zhì)種類(lèi)、發(fā)酵條件（發(fā)酵微生物、基質(zhì)碳氮比、含水量、含氧量等）而不同^[4-6]，其中微生物菌種的選擇是影響堆肥速度與質(zhì)量的重要因素。

玉米芯是玉米脫粒后的廢棄物，開(kāi)發(fā)玉米芯作為無(wú)土栽培基質(zhì)，將對(duì)資源的綜合利用和地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起很大的作用。新疆是重要的玉米制種基地，每年可產(chǎn)生上百萬(wàn)噸玉米芯。因此，本試驗(yàn)旨在開(kāi)展不同發(fā)酵菌劑對(duì)玉米芯堆肥發(fā)酵過(guò)程中理化性狀的影響研究，探討玉米芯育苗基質(zhì)生物發(fā)酵生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，為研制開(kāi)發(fā)適合蔬菜育苗的優(yōu)質(zhì)、廉價(jià)的本土化育苗基質(zhì)提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以玉米芯為試驗(yàn)材料。采用的3種發(fā)酵菌劑為市售，分別為EM酵素菌（河南磐龍酵素菌生物工程有限公司）、有機(jī)物料腐熟劑（北京世紀(jì)阿姆斯生物技術(shù)有限公司）、金寶貝菌劑（北京華夏康源科技有限公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2011—2012年在石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院的綜合試驗(yàn)站進(jìn)行。試驗(yàn)采用堆肥化腐熟處理，堆置前將玉米芯粉碎至0.3～0.5 cm，并在玉米芯中添加羊糞、尿素、水等配料以調(diào)節(jié)碳氮比至適宜的水平（30 ∶1）；同時(shí)應(yīng)控制總物料的含水量為50%～60%，將預(yù)培養(yǎng)的菌劑均勻地與玉米芯基質(zhì)充分混合。試驗(yàn)共設(shè)表1中的4個(gè)處理，以不添加發(fā)酵菌劑的處理為對(duì)照（CK）。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)3次。堆體直徑約 1.5 m，高0.8 m，堆體上覆蓋塑料薄膜進(jìn)行發(fā)酵。堆肥發(fā)酵期間，于每天14：00觀察堆體溫度，待堆體溫度達(dá)到65 ℃左右時(shí)及時(shí)翻堆并調(diào)整水分含量在50%～60%。試驗(yàn)期間共取樣4次，依次為發(fā)酵后0、10、20、30 d，取各處理堆體中心部位處100 g基質(zhì)作為樣品，使其自然風(fēng)干后進(jìn)行理化性質(zhì)的測(cè)定。待堆體溫度與環(huán)境溫度基本一致、發(fā)酵物料變成深褐色、無(wú)惡臭味時(shí)結(jié)束試驗(yàn)。

3 結(jié)論

在發(fā)酵過(guò)程中，如果氧氣充足，微生物的活動(dòng)會(huì)消耗有機(jī)物、水分等，從而使得堆肥物質(zhì)快速分解，并產(chǎn)生大量熱及CO2。55 ℃的堆肥發(fā)酵溫度是殺滅發(fā)酵堆肥中所含致病生物、保證基質(zhì)的衛(wèi)生指標(biāo)達(dá)到合格的重要條件。本研究結(jié)果表明，添加不同發(fā)酵菌劑處理對(duì)提高發(fā)酵過(guò)程中的溫度有一定幫助，其中T1的效果最優(yōu)，T2、T3處理的差異并不明顯。

發(fā)酵結(jié)束后，4個(gè)處理的發(fā)酵基質(zhì)的物理性質(zhì)均接近栽培基質(zhì)的要求，但容重偏輕，因此玉米芯屬輕型基質(zhì)，固持作用能力差?？偪紫抖?、持水孔隙在理想范圍內(nèi)，符合栽培基質(zhì)要求；通氣孔隙和大小孔隙比偏小。因此玉米芯基質(zhì)應(yīng)適時(shí)與其他基質(zhì)復(fù)配，可以形成理化性質(zhì)良好的有機(jī)質(zhì)基質(zhì)。

本研究表明，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，各個(gè)處理pH值呈下降趨勢(shì)，電導(dǎo)率呈上升趨勢(shì)。4個(gè)處理的發(fā)酵基質(zhì)pH值均呈現(xiàn)微酸性，在理想范圍內(nèi)；但電導(dǎo)率偏大，高于理想值。其中，以T1處理的電導(dǎo)率值最低，pH值最高，接近中性。

碳氮比是檢驗(yàn)物料腐熟度的一個(gè)重要指標(biāo)。部分研究者認(rèn)為，當(dāng)堆肥碳氮比減少到20以下時(shí)，堆肥達(dá)到腐熟^[4-5]，可以直接施用。而Morel等認(rèn)為，碳氮比小于20只是堆肥腐熟的必要條件，建議采用T=終點(diǎn)碳氮比/初始碳氮比來(lái)評(píng)價(jià)更為合適，并認(rèn)為當(dāng)T值小于0.6時(shí)堆肥才算腐熟完全^[6]。3種添加發(fā)酵菌劑的處理的T值均低于0.6，其中以T1處理的值最小，其次為T(mén)3、T2處理；而對(duì)照的碳氮比最大，且T值為0.66，說(shuō)明未添加發(fā)酵菌劑的處理發(fā)酵還未完成。3種發(fā)酵菌劑均能不同程度縮短發(fā)酵時(shí)間，其中以T1處理效果最好 。

綜上所述，添加3種不同微生物菌劑可有效加速玉米芯的發(fā)酵腐熟，縮短發(fā)酵時(shí)間。其中，添加EM酵素菌的玉米芯發(fā)酵效果最佳。

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