不同微生物菌剂对番茄秸秆好氧堆肥中氮磷钾元素的转化规律的影响

中国土壤与肥料2014(3)d0i：10．11838／sNe．20140318不同微生物菌剂对番茄秸秆好氧堆肥中氮磷钾元素的转化规律的影响刘微，张津，李博文，王树涛(1．河北大学化学与环境科学学院，河北保定071002；2．河北农业大学资源与环境科学学院，河北保定071001)摘要：以番茄秸秆为堆肥原料，添加鸡粪和玉米秸秆后调节含水量及C／N，添加3种微生物菌剂进行好氧堆肥，研究不同微生物菌剂作用下堆体氮、磷、钾元素的动态变化及其对堆肥品质的影响。结果表明，番茄秸秆堆肥经历了升温期、高温期和降温期，霉菌、放线菌和酵母菌混合菌剂(菌剂1)作用下堆体升温快，高温持续时间长，堆肥腐解25d即达到腐熟，堆肥腐熟后发芽指数最高达115％。与对照相比，添加霉菌、放线菌和酵母菌混合菌剂可使堆体氮素损失率下降27．7％，有效磷增加126％，速效钾增加105％。因此，添加霉菌、放线菌和酵母菌混合菌剂可加快堆肥的腐熟进程，减少营养元素的损失，提高堆肥产品的品质。关键词：番茄秸秆；堆肥；元素转化中图分类号：S144；S141．4文献标识码：A文章编号：1673—6257(2014)03—0088—05我国是蔬菜生产大国，蔬菜播种面积接近17328．6t：hm，每年产生的蔬菜残株可达5．6亿t⋯。在蔬菜产区，由于绝大多数菜农在蔬菜拉秧收获后不及时处理，极易腐烂变臭，滋生蚊蝇；温室外散放的病虫叶、病虫果等各种蔬菜作物的残体，成为细菌性和真菌性病害的传染源，致使后茬作物发病，造成一系列恶性循环。当前国外农业蔬菜废物处理处置方法的思路借鉴了传统固体废物处理和水处理技术的经验，并针对蔬菜废物总糖、蛋白质和纤维素含量较高的特点进行改进和优化。其中好氧堆肥技术因设备简单，可以因地制宜进行设计，产品经过高温阶段去除病害，转化为理想有机肥料等特点，成为蔬菜废物处理的首选方法之一。Vallini等[2,31在意大利佛罗伦萨设立了处理能力为5t／d的动态好氧堆肥沟装置，用于处理蔬菜废物；Eihaggar等提出了适用于热带蔬菜生产地区的便携式小型好氧堆肥处理装置技术。蔬菜废物与生活垃圾不同，其具有残体水分含量高、产地集中、有机生物质组成多变等特点，国内专门针对蔬菜废物收稿日期：2013—09—11；最后修订日期：2013—10—21基金项目：河北省自然科学基金(C2012201021)。作者简介：刘微(1980一)，女，河北保定人，博士，副教授，研究方向为固体废物处理与资源化。通讯作者为王树涛。一88一深入处理的报道较少。鉴于此，本文针对番茄秸秆高含水量、总糖、木质素和纤维素含量偏高的特点，以玉米秸秆为水分调理剂，添加微生物菌剂和未腐熟鸡粪，研究番茄秸秆在堆肥中化学元素的转化规律，结合好氧降解中组成有机物的生物质降解率，探讨接种微生物菌剂对番茄秸秆降解性能的影响及其原因，为实现蔬菜残体的清洁生产，资源化利用提供有效途径。1材料与方法1．1堆肥原料堆肥试验中新鲜鸡粪取自河北农业大学养殖场，供试番茄秸秆取自河北省藁城县蔬菜种植大棚，玉米秸秆取自农业种植区，剪碎至2～3em与堆肥物料混匀，调节堆体水分和含碳量。各原料基本理化性状见表1。表1堆肥原料基本理化性状(g／kg)中国土壤与肥料2014(3)1．2菌剂菌剂添加依据堆体中纤维素、木质素等有机物质的降解，有毒有害污染物的解毒原则。本研究中所应用的菌剂如下：菌剂1(M1)-ProradixPLUS+trichostar(霉菌、放线菌、酵母菌混合菌剂)；菌剂2(M2)一Pr0radixPLUS+RhizoVital42．1(霉菌、芽孢杆菌混合菌剂)；菌剂3(M3)一购自生物公司的有机物料腐熟剂(真菌、放线菌混合菌剂)。试验共设4个处理(表2)，每个处理3次重复。表2堆肥试验设计1．3堆制方法及采样方法堆制装置采用泡沫塑料材料，箱体尺寸40cnl×28．5cm×20em。将番茄秸秆切碎，长度为2～3em，去除鸡粪中的杂物，混匀，添加玉米秸秆，番茄秸秆、玉米秸秆、鸡粪按照5：2：3调节C／N为25／1。微生物菌剂量以堆肥量0．3％的比例添加J，均匀混合于堆肥中，调节含水量至60％，堆制箱置于标本园大棚中，以防恶劣天气的影响。堆肥时间为37d，每隔5d翻堆一次。堆肥试验于2012年6月10El至7月17日进行，堆制期间每天lO：00、16：00测定堆体中部温度，取其平均值作为当天的堆温，同时测定环境温度。分别于堆肥0、3、6、9、16、23、30、37d采用5点法在堆体不同部位取样，样品混合均匀，分为风干样和保鲜样，研究不同组合添加下堆肥物料腐熟进程和元素转化规律。1．4样品测定铵态氮用纳氏试剂比色法测定，硝态氮用紫外分光光度法测定J，种子发芽指数(GI)用28℃培养法测定_7]，全氮采用凯氏定氮法测定；有效磷采用NaHCO浸提钼锑抗