潘红梅
(甘肃省酒泉市肃州区农业技术推广中心,甘肃酒泉735000)
据统计,2018年酒泉市肃州区蔬菜种植面积约0.99万hm2,产生尾菜约26.94万t。尾菜携带大量病原菌,被随意倾倒在乡村田间地头,极易腐烂变质、变臭,若不及时处理就会污染空气、水源、土壤以及传播病虫害,使农业生态环境遭受到严重破坏[1]。在众多尾菜处理利用方法中,尾菜堆肥操作简单、成本低,适合大面积推广应用。此次试验研究添加不同微生物发酵剂对于缩短废弃菜叶发酵周期[2]、减少污染、促进尾菜的资源化利用[3]具有重大意义。
大田娃娃菜尾菜30 t、聚乙烯棚膜、4种微生物菌剂(主要参数见表1)、红糖。
表1 微生物菌剂主要参数
于2019年9月20日—11月10日在酒泉市肃州区总寨镇西店村试验地开展不同种类微生物菌剂堆肥试验示范,以普通堆肥为对照。本试验共设5个处理,每个处理3次重复,共建15个肥堆。根据试验各菌剂的使用说明以及尾菜量计算得出该菌剂添加量,堆肥试验设计见表2。
表2 堆肥试验处理设计
在娃娃菜收获后,将田间尾菜集中起来,在试验地建立堆肥点,每个肥堆底部为2 m的正方形,高度为1.5 m,在每个肥堆底部下挖20 cm,以利于尾菜渗滤液下渗,覆10 cm厚的土,将尾菜均匀铺在土层上,踩实使之厚度达到30 cm,按照表2的设计处理方法,均匀喷洒微生物菌剂,再覆土10 cm,如此重复4次,使堆体最终高度达到1.5 m。每个肥堆尾菜用量大约2 000 kg,最后在堆体表面遮盖棚膜密封保湿增温,以避免堆制过程中损失挥发性成分。
物理性状观察:每隔3天观测1次。主要观察肥堆的物理性状,包括肥堆的颜色、气味、粘性、腐烂程度4项指标,并测定堆体的高度。
温度测定:在建立肥堆完成后,每隔3天于下午15∶00在堆体的阳面、阴面和最顶端各抽取1个点,将测量仪器探头插入堆体20 cm深处稳定5 min,取3次的平均数为当天的数值。观测期限为50 d。
pH值测定:使用便携式酸度计(PHB-4)测量,取3次的平均值。
不同处理中堆体颜色均由浅绿变为深绿,最后变为黑褐色,臭味逐渐加重至发酵完成后逐渐变轻,末期仍有轻微臭味并兼杂泥土味,各处理差别不大。如图1所示,肥堆高度自堆肥之日起6 d内高度下降最快,各处理肥堆高度迅速从150 cm降至80~100 cm,在堆肥后6~18 d肥堆高度下降速度逐渐放缓,普遍降至40~60 cm,在堆肥21 d以后高度几乎不再变化。其中,处理3堆体高度下降最快、堆体高度最低,18 d时再无变化,并且处理3各时间阶段颜色、气味、粘性等物理性状要优于其他处理,表明处理3微生物活动比较活跃,腐熟时间较短。
堆体温度是判断堆体达到无害化要求的重要参数,同时反映微生物代谢活性[4]和产热积累。如图2所示,发酵开始后,所有处理温度均迅速升高,6 d后达到各自最高温度。其中,处理3温度明显高于其他4种处理的温度,最高温度达54.2℃,50℃以上持续天数为6 d;处理2在堆肥后第6天达到51.5℃的最高温度,50℃以上持续天数为4 d,之后进入降温期;处理1、处理4的最高温度分别为47.4℃、46.3℃,温度变化相近,最高温均低于处理2、处理3。处理5温度变化趋势与其他处理相似,但堆体温度始终最低。各处理在第30天时堆体温度与外界温度持平。综合分析,处理3的堆体温度达到腐熟标准50℃所持续的天数,说明处理3对尾菜堆制过程中具有明显的温度优势。
如图3所示,各处理的pH值全体呈现出升高的趋势,pH值6.506~7.786,9~30 d堆体温度属于降温期,有机酸分解速率减缓,NH3释放量减少[5],pH值增加缓慢,27 d后堆体pH不再变化。其中,处理3的pH上升快,均值高。处理2、处理4的变动基本趋向一致;处理5堆体的pH均值最低。堆肥各个时间段pH值从大到小依次为处理3>处理4>处理1>处理2>处理5。
经过对添加不同微生物菌剂后尾菜肥堆的观察,综合堆体的物理性状、温度、pH值的变化,处理3变化较其他处理具有明显的优势,处理1和处理4在各项指标中表现基本一致。处理2的温度及物理性状变化均优于处理1和处理3,但pH值的变化趋势较小,处理5的各项指标均处于劣势。通过综合对比分析,并结合肃州区现有的实际情况,处理3所用的源动利物料腐熟剂粉剂在肃州区尾菜堆制处理应用中表现最好,在今后的尾菜堆肥中建议推广应用。