红花紫荆修剪枝叶人促分解的初步研究

黄清平，魏茂胜，朱祎珍，黄自安，王安娇，宋 漳

(1.竹资源开发利用福建省高校重点实验室，福建 三明 365004；2.三明学院 建筑工程学院，福建 三明365004；3.三明市园林管理处，福建 三明365000；4.福建农林大学 林学院，福建 福州 350002)

红花紫荆修剪枝叶人促分解的初步研究

黄清平1.2，魏茂胜3，朱祎珍3，黄自安3，王安娇4，宋 漳4

(1.竹资源开发利用福建省高校重点实验室，福建 三明 365004；2.三明学院 建筑工程学院，福建 三明365004；3.三明市园林管理处，福建 三明365000；4.福建农林大学 林学院，福建 福州 350002)

红花紫荆修剪枝叶在3种堆肥处理过程中堆料含水量相较于初始含水量变化不大，pH值总体上呈下降趋势。堆肥过程中真菌个体总数随堆肥进程出现高低的变化，在4月和7月均出现增长高峰，碳酸氢铵和水处理10月又多出现了一个增长高峰。3种堆肥处理间的真菌数量差异明显，各处理月份间真菌数量存在显著性差异，以10月真菌个体数量最多。从供试红花紫荆修剪枝叶的3种堆肥处理中共分离出13个真菌类群，其中小克银汉霉属Cunninghamella和刺座霉属Volutella为优势真菌类群。真菌类群数量随堆肥进程整体上为增加趋势。

红花紫荆；枝叶；修剪；堆肥；真菌；含水量；pH

随着城市绿化的快速发展，园林废弃物如植物凋落物、树木修剪枝叶、草坪修剪物等在园林养护中大量产生，如上海每年仅行道树修剪至少产生10万t的废弃枝叶，一次“麦莎”台风（2005年）深圳就产生了近2000车的枝叶[1]，北京市园林绿化废弃物年产量约236万t[2]。对园林废弃物的处理，传统的做法主要是填埋或焚烧，但因树木修剪的枝桠量多，占据空间大，给垃圾填埋场带来具大压力。焚烧的方法又会导致空气污染，同时也造成资源的浪费。随着人们可持续发展意识的增强和对城市环境生态要求的提高，传统简单的处理方式已不能适应可持续发展的要求，而无害化和资源化处理是其发展趋势。面对园林绿化树木修剪产生众多的枝叶处置愈来愈难的现状，如何妥善处理园林废弃物，实现园林废弃物的无害化和再资源化，堆肥处理被认为是解决城市垃圾的一个值得重视的途径[3]。堆肥是利用生物处理技术，使有机物在微生物作用下进行生物化学反应，最终形成一种类似腐殖质土壤的物质，可用作肥料或改良土壤[4-5]，特别是好氧堆肥具有发酵时间短,臭气少,发酵温度均匀,无害化彻底等优点[6-12]。微生物是堆肥发酵的推动者，其数量对枝叶分解的影响很大[13]。为了提高堆肥效率缩短发酵时间，不少研究者采用添加菌剂的方法[8,14-15]。各种微生物对不同物质的分解能力和分解速率不尽相同，不同温度条件下堆肥过程中出现的微生物种群和数量也不同，因此堆肥处理是一个复杂的微生物混合种群生态系统的变化过程。好氧堆肥中有机底物的降解是细菌、放线菌和真菌等多种微生物共同作用的结果[16]。

1 材料与方法

1.1 堆垛制作与取样方法

试验场地设在福建省三明市园林管理局苗圃，试验材料选用南方具有代表性的园林树种红花紫荆修剪下来的新鲜枝叶，用Vermeer BC600xl粉碎机粉碎成大小约0.5～7 cm。堆垛每层堆放原料厚度20～30 cm，设计3种堆肥处理方式[堆垛每层喷洒0.1%碳酸氢铵、0.1%尿素、水（CK）]，初始含水量控制在60%左右，重复层次堆积，堆成高约1.5 m，底部直径约2 m的圆锥形，然后用塑料布覆盖堆体。定期测定含水量、pH和温度，每隔30 d翻堆一次。每次翻堆前从堆体上、中、下部分别多点取样。每个样品约取1 kg，混合后立即装入灭菌的塑料袋中带回实验室测定。

1.2 真菌的分离和鉴定

采用稀释分离法对枝叶分解过程中腐解真菌进行分离、培养和鉴定，真菌分离培养基用孟加拉红培养基。从采回的样品中称取10 g（鲜质量）于大三角瓶中，加无菌蒸馏水200 mL，150 r·min-1震荡30 min，用移液管吸取样品1 mL移入培养皿中。将配好的孟加拉红培养基冷却至45～50℃后倒入培养皿中与菌液混匀，冷却凝固后倒置于28±1℃恒温培养箱中培养。待菌落长出后统计真菌菌落数量，并换算成每克干重所含真菌数量，同时进行纯化培养并鉴定真菌种类。试验设3个重复。

1.3 含水量的测定

堆肥各阶段水分含量采用烘干恒重法进行。

1.4 pH值测定

称取样品10 g加100 mL蒸馏水，置入锥形瓶于震荡器中震荡30 min，用雷磁pH计测量其pH值。

2 结果与分析

2.1 不同处理真菌种类和数量的变化

红花紫荆修剪枝叶的3种堆肥处理方式在堆肥过程中真菌个体总数随堆肥进程均出现高低的变化，3个处理在变化趋势上基本一致，在4月和7月时均出现增长高峰，0.1%碳酸氢铵和水（CK）处理10月又有一个增长高峰，但0.1%尿素处理的真菌数有所降低（图1，表1）。3种堆肥处理间的真菌数量有显著性差异(F2,8=93.85)(P＜0.05)，对照组水(CK)的真菌数量最多，各处理月份间真菌数量存在显著性差异(F2,8=2.73)(P＜0.05)，以10月真菌个体数量最多（表2）。真菌类群数量随堆肥时间不同出现些许波动，但整体上为平稳增加的趋势，从供试红花紫荆修剪枝叶的3种堆肥处理中共分离出13个真菌类群，小克银汉霉属 Cunninghamella为优势真菌类群，相对于碳酸氢铵和水(CK)处理，尿素处理的优势真菌类群多了刺座霉属Volutella。试验表明，随着红花紫荆修剪枝叶人工分解的进程，分解真菌的数量和种类均有增长的趋势，有利于加速废弃枝叶的分解。

图1 红花紫荆修剪枝叶3中堆肥处理过程真菌数量时动态

表1 红花紫荆修剪枝叶3种堆肥处理真菌种类及数量的变化

表2 红花紫荆修剪枝叶3种堆肥处理真菌个体数的差异性检验

2.2 不同处理含水率和pH值的变化

试验结果显示（表3），堆垛中红花紫荆修剪枝叶的含水量随堆肥时间出现小幅的起伏变化，但与初始含水量差异不大，一般可满足微生物对水分的生长需求。在堆肥过程中3个处理堆料pH值随堆肥时间进程整体上呈下降趋势，3个处理间存在极显著性差异（F=20.2240，P＜0.01），水(CK)处理的pH值最高（平均7.64），碳酸氢铵处理次之（平均6.76）尿素处理的pH值最低（平均6.20）。

表3 红花紫荆修剪枝叶3种堆肥处理含水率和pH的变化

3 小结与讨论

红花紫荆修剪枝叶的3种堆肥处理方式在堆肥过程中真菌个体总数随堆肥时间均出现高低的变化，3个处理在变化趋势上基本一致，在4月和7月时均出现增长高峰，3种堆肥处理间的真菌数量有显著性差异，各处理月份间真菌数量存在显著性差异，以10月真菌个体数量最多。真菌类群数量随堆肥进程整体上有增加的趋势。从供试红花紫荆修剪枝叶的3种堆肥处理中共分离出13个真菌类群，其中小克银汉霉属Cunninghamella为优势真菌类群，而尿素处理的优势真菌类群增加了一个刺座霉属Volutella。

堆肥过程中维持适宜的水份是堆肥成功的重要条件，当含水量下降到30%以下时，有机物降解过程会停止。堆肥过程中不同的原料具有不同的最适含水量上限，是由堆料的粒径和结构特性所决定的。堆料吸水后会膨胀软化便于微生物分解，微生物随水分在堆体中移动和扩散，使堆料分解腐熟均匀，溶解在水中的各种物质可为微生物提供营养，为微生物的繁殖创造条件。本试验堆垛中红花紫荆修剪枝叶的含水量随堆肥时间出现小幅的起伏变化，但与初始含水量差异不大，一般可满足微生物对水分的生长需求。

堆肥物料的pH值是影响微生物生长发育的重要因素之一。堆肥发酵过程中会产生有机酸，pH值有所降低，但随堆肥时间增长，有机酸会进一步被分解为CO2和H2O，pH值重新上升，以堆肥结束时pH值7～8为好。微生物在高温阶段最大分解能力的pH值是7.5～8.5，pH值的升高是有机物质在微生物作用下分解及产氨的结果，堆肥后期pH值降低是由于NH3的挥发，大量铵态氮向硝态氮转化以及微生物活动产生大量H+和有机酸造成的[17-19]。在堆肥过程中红花紫荆修剪枝叶3个处理堆料pH值随堆肥时间的推移总体上呈下降趋势，3个处理间存在极显著性差异，水(CK)处理的pH值最高（平均7.64），碳酸氢铵处理次之（平均6.76），尿素处理的pH值最低（平均6.20）。对木本植物来说，其枝叶的木质纤维成分居多，中性偏酸环境，比较适宜纤维素分解真菌和木质素分解真菌的生长和繁殖，添加碳酸氢铵和尿素的处理会影响堆料的酸碱度和碳氮比，可能更有利于分解真菌的繁衍和对木质纤维的分解。

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(责任编辑：朱联九）

Preliminary Study on Artificial Promotion Compost to Branch Leaves of Pruning of Bauhinia blakeana

HUANG Qing-ping1.2,WEI Mao-sheng3,ZHU Yi-zhen3,HUANG Zi-an3，WANG An-jiao4，SONG Zhang4
(1.Key Laboratory of Bamboo Resources Development&Utilization(Sanming University),Fujian Province University，Sanming 365004，China；2.Architectural and Civil Engineering School of Sanming University，Sanming 365004，China；3.Garden Administration of Sanming City，Sanming 365000，China；4.Forestry College of Fujian Agriculture and Forestry University，Fuzhou 350002,China)

During three composting treatment process of branch leaves of pruning of Bauhinia blakeana,the moisture changed little comparing with initial moisture contents.The pH of experimental groups,in general,tended to decrease.The genera isolated from samples changed obviously with season.The fungal quantity increased obviously in April and July,and had peaks of the individual number in October treated by ammonium bicarbonate and water.The fungal quantity varied significantly between different treatment group,and existed significant differences in different month,while the individual number of fungi was the highest in October.13 fungal genera were isolated and identified from samples of branch leaves from garden tree pruning.Among them,Cunninghamella and Volutella were the predominant fungal genera.The numbers of fungal genera had an increasing tendency with time.

Bauhinia blakeana；branch leaves;tree pruning；compost；fungus；moisture content；pH

O142.9

A

1673-4343（2017）04-0020-05

10．14098 ／j．cn35－1288 ／z．2017．04．004

2017-05-11

福建省自然科学基金项目（2014J01076）

黄清平，男，福建霞浦人，教授级高工。主要研究方向：城市园林绿地规划建设和园林植物引种驯化。通讯作者：宋漳，男，福建政和人，教授，博士。主要研究方向：森林病理学及有害生物防控。