廚余垃圾堆肥液濃度比對(duì)白菜生長(zhǎng)高度的影響探究

占子波

（仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院 資源與環(huán)境學(xué)院，廣東 廣州 510225）

1 研究目的和意義

近年來，隨著農(nóng)村城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)水平也在不斷提升，由最開始的溫飽逐漸到衣食無憂，在日常飲食方面更加突出，與此同時(shí)廚余垃圾越來越多，并且還呈持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。因而，廚余垃圾[1]的處置問題已成為突出的資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)問題，廚余垃圾的減量化、資源化和無害化處理勢(shì)在必行。廚余垃圾富含脂肪、蛋白質(zhì)、碳水化合物等可生物降解的有機(jī)物質(zhì)，堆肥是廚余垃圾實(shí)現(xiàn)減量化和資源化的有效方式。但是由于我國(guó)垃圾分類才剛起步，復(fù)雜的來源使得廚余垃圾堆肥產(chǎn)品成分多變且對(duì)植物的影響機(jī)制也不甚明確。廚余垃圾含有大量的有機(jī)質(zhì)，容易腐敗，亂扔亂丟會(huì)引起發(fā)酵，發(fā)臭等問題[2]。廚余垃圾隨意丟置，不僅增加了清潔員的工作，還嚴(yán)重污染環(huán)境。因此利用其含有大量的有機(jī)質(zhì)，將其制成有機(jī)肥，在源頭減少了化肥的使用，還能對(duì)廚余垃圾進(jìn)行循環(huán)利用，廢棄物得以循環(huán)利用的同時(shí)還能促進(jìn)植物的生長(zhǎng)，提高植物群落的生態(tài)效益。但是廚余垃圾?；煊休^多的雜質(zhì)，發(fā)酵堆肥[3]后用于植物的培養(yǎng)是否會(huì)造成污染，堆肥液的用量比等等目前尚缺乏研究資料。因此，本研究以白菜為對(duì)象進(jìn)行試驗(yàn)，探究廚余垃圾堆肥液濃度比對(duì)白菜生長(zhǎng)狀況的影響，意義在于減少污染和利用自制肥來種植植物，為今后廚余垃圾在農(nóng)業(yè)中資源化應(yīng)用提供參考。

2 廚余垃圾的概括

2.1 廚余垃圾定義

廚余垃圾是指居民在日常生活、食品加工、餐飲服務(wù)、單位聚餐等活動(dòng)中產(chǎn)生的廢棄物，包括廢棄的菜葉、剩菜、剩飯、果皮、蛋殼、茶渣和骨頭等，也指家庭、學(xué)校、機(jī)關(guān)、公共食堂、餐飲業(yè)產(chǎn)生的餐廚垃圾、餐飲殘?jiān)⑹称芳庸だ⒉豢墒秤玫膭?dòng)植物油和各種油水混合物。

2.2 廚余垃圾常用處置方法[4]

2.2.1 填埋法

我國(guó)許多地區(qū)的廚余垃圾與普通垃圾一起被送往填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋處理，也有的農(nóng)村地方通過開鑿?fù)恋?，直接將廚余垃圾進(jìn)行填埋。由于廚余垃圾中含有大量可降解成分，穩(wěn)定時(shí)間短，填埋法有利于廚余垃圾的回收利用，且操作簡(jiǎn)單。

2.2.2 堆肥法

用于處理有機(jī)垃圾。其原理是利用微生物對(duì)垃圾中的有機(jī)物進(jìn)行代謝分解，在適宜溫度下細(xì)菌能對(duì)其進(jìn)行無害化處理，并能產(chǎn)生有機(jī)肥料。該方法投資成本低，技術(shù)簡(jiǎn)單，有機(jī)物分解后可作為肥料使用，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用，能較為明顯減少廢棄物[5]。堆肥過程是有益微生物的定殖過程，還能產(chǎn)生大量有益的代謝產(chǎn)物，用于植物根系的生長(zhǎng)，將其用作有機(jī)肥料更加安全可靠。

3 廚余垃圾堆肥研究

不同廚余垃圾進(jìn)行堆肥會(huì)產(chǎn)生不同的機(jī)制，根據(jù)堆肥的性質(zhì)特點(diǎn)，產(chǎn)生的堆肥液進(jìn)行合理的濃度分配，濃度的高低影響著植物的生長(zhǎng)速率，尋找有效的比例是實(shí)現(xiàn)植物快速生長(zhǎng)的最有效舉措。

4 材料與方法

4.1 樣品選擇

通過對(duì)堆肥材料的調(diào)研和分析，目前廚余垃圾用作堆肥材料主要有3種：一種為日常生活的果蔬皮垃圾堆肥；一種為飲食后的殘?jiān)?，包括酒店，餐飲的食物；另一種為混合式垃圾堆肥。介于最初的預(yù)實(shí)驗(yàn)以及從農(nóng)民自身的角度出發(fā)，飲食后的殘?jiān)梢杂脕砦桂B(yǎng)家禽，作為自制肥料不具有廣泛性。張相鋒等[6]用蔬菜自制的堆肥比聯(lián)合試驗(yàn)研究，具有可行性。因此對(duì)于農(nóng)村村民來講，果蔬皮垃圾較為方便獲取，不需要經(jīng)濟(jì)來源的輸出。與此同時(shí)，預(yù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果也表明廚余垃圾中的果蔬皮垃圾產(chǎn)生的效益比其他垃圾高。

4.1.1 植物選擇

選擇大白菜作為試驗(yàn)作物，大白菜是人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷囊环N農(nóng)作物，它屬于秋季蔬菜。大白菜含有大量對(duì)人體有益的植物纖維和維生素，長(zhǎng)期食用有益于人體健康。同時(shí)大白菜種植相對(duì)簡(jiǎn)單，生長(zhǎng)周期短，技術(shù)和管理要求較低，投資少，經(jīng)濟(jì)效益高[7]。

4.1.2 土壤選擇

以湛江市界炮鎮(zhèn)老占村種植土為試驗(yàn)土[8]，取半年內(nèi)未施過肥的疏松土壤進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將土壤風(fēng)干、暴曬，再進(jìn)行整裝作為實(shí)驗(yàn)原土。

4.2 實(shí)驗(yàn)方案

4.2.1 堆肥液制備過程

自制廚余垃圾裝備桶（10 L），并將廚余垃圾桶中打孔裝上水龍頭，桶底部裝有隔物板；將果蔬皮垃圾放滿自制垃圾桶，并在果蔬皮垃圾5～8 cm層撒上一層EM菌[9-10]。完畢后將桶蓋密封進(jìn)行無氧發(fā)酵15 d以上。

4.2.2 實(shí)驗(yàn)處理過程

將實(shí)驗(yàn)原土以相同的質(zhì)量裝進(jìn)27個(gè)相同的實(shí)驗(yàn)盆作為實(shí)驗(yàn)栽培基質(zhì)，將相同生長(zhǎng)周期、高度一致的大白菜實(shí)驗(yàn)苗分別移植到實(shí)驗(yàn)盆，以每天相同的澆水量培養(yǎng)3～4 d。廚余垃圾制作的堆肥液以一定比例[11]梯度濃度稀釋，稀釋梯度濃度為 50∶100、50∶250、50∶400、50∶550、50∶700、50∶850、50∶1000、50∶1150；每組濃度設(shè)置 3 組平行實(shí)驗(yàn)，同時(shí)設(shè)置3組作為對(duì)照組（具體情況見表1）。7 d為一個(gè)周期對(duì)每組進(jìn)行堆肥液的澆灌，澆灌稀釋后的堆肥液50 ml/次，保持每天澆水量相同。每7 d進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，持續(xù)6個(gè)周期。

表1 盆栽種植情況

5 環(huán)境條件

5.1 地理因素

湛江市界炮老占村位于東經(jīng) 109°-110°50′，北緯 21°-21°50′，熱帶北緣季風(fēng)氣候，全年平均氣溫約為20℃。

5.2 空間因素

本實(shí)驗(yàn)為盆摘，實(shí)驗(yàn)盆的內(nèi)口直徑12.2 cm、底部直徑7.5 cm、高度9.8 cm，底部有孔，附有托盤。沒有其他植物與其競(jìng)爭(zhēng)，空間充足。

6 廚余垃圾堆肥液對(duì)白菜生長(zhǎng)的影響

植株性狀變化高度：每隔7 d通過尺子測(cè)量高度，并記錄數(shù)據(jù)，見表2；并做出每個(gè)周期高度平均生長(zhǎng)速率柱形圖，如圖1所示。

表2 高度變化情況記錄

圖1 周期平均生長(zhǎng)速率圖

7 結(jié)論與分析

7.1 廚余垃圾堆肥可減少化肥的使用

廚余垃圾制成堆肥具有一定的參考性與價(jià)值性，通過白菜的生長(zhǎng)狀況與清水對(duì)照組對(duì)比可以得出堆肥液具有一定的肥效，并且在此過程減少其他肥料的使用。在某種程度上，可以減少農(nóng)家化肥的投入，一方面可以減少經(jīng)濟(jì)的輸出，另一方面還可以保護(hù)環(huán)境，獲得綠色健康蔬菜。

7.2 合適比例的廚余垃圾堆肥液能促進(jìn)白菜生長(zhǎng)

（1）實(shí)驗(yàn)過程的記錄相當(dāng)嚴(yán)格，對(duì)數(shù)據(jù)如實(shí)記錄。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，50∶100、50∶250 和 50∶400 這 3 組濃度在前四周期濃度相對(duì)于對(duì)照組生長(zhǎng)情況較慢，原因是因?yàn)槎逊室旱臐舛缺容^高，白菜處于幼年階段，對(duì)有機(jī)肥的要求低；濃度過高也不會(huì)使得白菜枯萎死亡，只會(huì)抑制體內(nèi)部分酶的活性[12]，從而使得與對(duì)照組相比處于劣勢(shì)。四五六周期白菜已經(jīng)處于旺盛期，需要大量的有機(jī)肥來滿足自身的生長(zhǎng)。

（2）在 50∶550、50∶700、50∶850、50∶1000 和 50∶1150 這5組濃度在整個(gè)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中相對(duì)于對(duì)照組，幾乎呈現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)，因此可以說明在這幾組濃度內(nèi)，堆肥液的濃度對(duì)于白菜具有促進(jìn)作用[13]，并不影響到白菜內(nèi)部機(jī)制。50∶1150這組數(shù)據(jù)的第三周期的高度與對(duì)照組相差無幾，可能是因?yàn)閮?nèi)部的一些酶影響。

（3）由于本實(shí)驗(yàn)具有一定的局限性，從生長(zhǎng)速率來看，白菜生長(zhǎng)在堆肥液50∶700這個(gè)濃度時(shí)達(dá)到了最值，可斷定在50∶550～50∶850這個(gè)范圍內(nèi)，可能還會(huì)存在比50∶700效果更加好的濃度值。

8 結(jié)束語

本實(shí)驗(yàn)利用廚余垃圾堆肥來培育大白菜，一方面可以得出廚余垃圾用作堆肥的可行性和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，同時(shí)還解決了環(huán)境污染問題；另一方面運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探究合適的堆肥液濃度比對(duì)白菜的生長(zhǎng)狀況的影響。研究表明，廚余垃圾堆肥液濃度比例高會(huì)抑制白菜前期的生長(zhǎng)，有較明顯的抑制作用，但并不會(huì)致白菜死亡；廚余垃圾堆肥液濃度比例低在前期和后期都促進(jìn)白菜的生長(zhǎng)，適宜的實(shí)驗(yàn)堆肥液濃度比顯著促進(jìn)白菜的高度生長(zhǎng)，與張春英等[14]所講的適量堆肥液比例能促進(jìn)生長(zhǎng)相一致。因此推薦堆肥濃度比為50∶700左右為宜，也就是本實(shí)驗(yàn)10 L果蔬皮堆肥液取得50∶700這個(gè)濃度比例。

關(guān)于廚余垃圾堆肥液使用在研究前期主要集中在個(gè)人理論基礎(chǔ)上，本研究為處理廚余垃圾資源化利用提供了一個(gè)新途徑，并且根據(jù)研究結(jié)果推薦使用該濃度比例可獲得生長(zhǎng)情況更好的白菜。不僅可以循環(huán)利用廚余垃圾有用資源，還能獲得綠色健康食物，是一項(xiàng)在農(nóng)村值得推廣的小型技術(shù)。本實(shí)驗(yàn)以白菜作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，在一定程度具有局限性，今后將會(huì)以更多品種來試驗(yàn)，為今后堆肥技術(shù)的應(yīng)用以及農(nóng)作物的快速生長(zhǎng)提供有力支撐。