餐余蚓粪的基质配方及对小白菜育苗的影响

董青君，杨 凯，王 剑，查建农，李辉信，焦加国*

（1.南京农业大学资源与环境科学学院，江苏省有机固体废弃物资源化协同创新中心，江苏 南京 210095；2.江苏大硕源环保科技有限公司，江苏 扬中 212200）

餐余废弃物是餐厨废弃物和菜场废弃物的总称。餐厨废弃物是指餐饮行业以及学校、机关等公共食堂集体供餐后产生的食物和废料［1-2］；菜场废弃物是指蔬菜生产及收获、运输、销售与加工处理过程中被丢弃的的固体废弃物［3-4］。餐余废弃物具有产量大、易腐烂、发酵、发臭等特点，若处置不当会对环境造成很大的威胁，给人们的生活带来危害［5-7］。但同时，餐余废弃物有机质及总养分十分丰富，资源化利用空间大，是极其宝贵的有机资源［8］。因此，如何将餐余废弃物无害化、资源化是亟待解决的问题。

利用蚯蚓堆肥技术将餐余废弃物中的有机物转化为可利用的营养物质，不仅可以实现餐余废弃物的无害化处理，并且得到的餐余蚓粪是一种良好的有机肥，能够促进植物生长［9-12］，在蔬菜育苗和生产方面有较高的利用价值［13-14］。张婷婷［15］、曹瑞琪［16］、Arancon等［17］通过将餐余蚓粪复配成基质后种植的蔬菜均比普通基质中的蔬菜生长要好。因此，用餐余废弃物进行蚯蚓堆肥，得到的蚓粪作为植物生长基质具有巨大发展潜力。

本研究通过对不同来源的餐余废弃物脱水、脱盐和脱油处理后，将菌渣与餐余废弃物按一定比例复配进行蚯蚓堆肥，得到餐余蚓粪。对不同工艺流程的餐余废弃物进行营养成分分析，并在此基础上进行餐余蚓粪的小白菜育苗试验，根据小白菜的生长状况筛选出最佳的育苗基质配方，为餐余废弃物的资源化利用提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 餐余废弃物的不同工艺流程

餐厨废弃物、菜场废弃物处理及蚯蚓堆肥在江苏大硕源环保科技有限公司基地进行，供试蚯蚓品种为大平2号。将收集的餐余废弃物通过无害化处理，与菌渣（作为粗饲料）按照一定比例复配形成蚯蚓堆肥综合饲料，通过蚯蚓堆肥最终得到餐余蚓粪。餐余废弃物具体的工艺流程见表1。

表1 餐余废弃物不同工艺流程的具体描述

1.2 餐余蚓粪基质应用于小白菜育苗试验

1.2.1 试验设计

穴盘育苗试验于南京市蔬菜科学研究所温室内进行。供试小白菜品种为“矮精灵F1”。泥炭、珍珠岩、蛭石均由南京市蔬菜花卉研究所提供。育苗容器选用美式黑塑50孔（10×5孔）穴盘，规格为28 cm×54 cm，穴孔体积为50 mL。

试验共设6组处理，每个处理设置3个重复，每个重复为一个50孔穴盘。CK为市场常规基质配比，T1至T5处理的珍珠岩和蛭石体积配比不变，分别添加不同比例的餐余蚓粪或菌渣，具体处理见表2。将不同处理的基质按体积比例配好、混匀、预湿后装入穴盘内进行小白菜育苗试验，育苗期间定期浇水。

表2 试验处理

1.2.2 样品采集及测定

餐余废弃物不同流程的性质及育苗基质的全氮、全磷、全钾、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、容重、pH、电导率（EC）、孔隙状况等采用常规方法测定［18］。

待幼苗完全生长出来，统计各处理基质小白菜的出苗数，并测定其出苗率。期间，对幼苗的生长情况进行观察，育苗35 d后进行采样，分别对各处理基质小白菜植株的株高、茎粗、根系活力等进行测定，采用根系扫描仪对根部形态进行测定。

1.3 数据分析

试验采用Excel 2016进行数据的统计和图表处理，用SPSS 20.0统计分析软件进行单因素方差分析和显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同处理流程的餐余废弃物养分变化特征

从餐余废弃物的养分特征（表3）来看，各处理的有机质含量均较高。不同处理的餐厨废弃物、蚯蚓堆肥综合饲料pH均呈酸性，而菜场废弃物、菌渣均呈碱性。在没有处理之前，餐厨废弃物的EC值最高达到11.06 mS/cm，经过脱水、脱油、脱盐等流程之后，餐厨废弃物的EC值逐渐降低。不同物料的N、P2O5、K2O养分含量均较高，其中，菌渣的养分含量高达6.37%。餐余蚓粪趋于中性，EC值降至3.66 mS/cm，且有机质、N、P2O5、K2O养分含量仍较高，其总养分含量达到67.98 g/kg，适合作为蔬菜的基质材料。

表3 不同处理流程的餐余废弃物养分变化

2.2 不同配比的育苗基质对小白菜幼苗的影响

2.2.1 不同配比的育苗基质基本物理性质

如表4所示，育苗基质的总孔隙度为52.49%～74.05%，容重为0.22～0.48 g/cm3，且各处理间的差异显著。其中，T1的总孔隙度最大，容重最小，T3处理的孔隙度与容重处于中等水平，符合育苗基质的要求。随着餐余蚓粪添加比例的增加，基质的总孔隙度、持水孔隙度呈现出下降的趋势，通气孔隙度、大小孔隙比、容重均呈现出上升的趋势。

表4 育苗基质基本物理性质

2.2.2 不同配比的育苗基质基本化学性质

如表5所示，除T1处理pH值为酸性之外，其余处理均接近中性，适合作物生长。EC值在0.98～3.66 mS/cm之间，除CK处理较高之外，其余均在安全范围之内。随着餐余蚓粪添加比例的增加，基质的有机质含量呈先上升后降低的趋势，N、P2O5、有效磷含量呈上升趋势，K2O含量呈下降趋势，对速效钾、碱解氮含量的影响无明显规律性。其中，CK的总养分含量最高，为21.14 g/kg，其次为T3、T4处理。

表5 育苗基质基本化学性质

2.2.3 不同配比的育苗基质对小白菜地上部生长的影响

如表6所示，CK的出苗率、株高、茎粗、地上部生物量均最低，T3处理均较高，且与CK处理相比差异显著，生长态势比较好。总体来看，随着餐余蚓粪体积比例的增加，小白菜的各项指标呈现出先上升后下降的趋势。

表6 不同配比的育苗基质对小白菜地上部生长的影响

2.2.4 不同配比的育苗基质对小白菜地下部生长的影响

从表7可知，各处理之间的根系形态特征差异不显著。T3处理根长、根系表面积、根尖数最低，T4处理根体积最低，T5处理根长、根系表面积、根体积最高，可能是由于育苗前期连续阴天、小白菜幼苗没有得到充足的光照，导致幼苗出现徒长现象，从而使小白菜幼苗根系发育不良。T3处理根系活力最强，CK根系活力最差，但无显著性差异。

表7 不同配比的育苗基质对小白菜地下部生长的影响

3 讨论与结论

餐余废弃物经过不同流程的处理后，有机质、总养分含量依然较高，电导率逐渐下降，然后与菌渣复配进行蚯蚓堆肥，是一种较为科学有效的方式，可实现餐余废弃物无害化以及资源化利用，这与武佳韵等［19］、魏佳伦［20］的研究结果相似。产生的蚓粪具有优良的性质，适合作为基质材料，促进植物的生长发育［21-23］。

本研究发现添加不同比例餐余蚓粪替代泥炭复配成的育苗基质，其容重、pH、EC值等均在较适宜的范围内。当添加一定比例的餐余蚓粪后，小白菜的出苗率、株高、茎粗、地上部生物量、根系活力等性状得到了提高，均优于常规基质，这与黄忠阳等［24］、常大丽等［25］、Arancon等［26］研究结果相同。但随着餐余蚓粪含量的增加，基质的容重过大，总孔隙度变低，持水性能也开始变小，含盐量增加，导致小白菜的生长受到抑制，这与沈卫月［27］、高海等［28］、Atiyeh等［29］的研究结果一致。总之，小白菜的生长随着餐余蚓粪添加比例的增加总体呈现出先上升后减少的趋势，当餐余蚓粪添加比例高于40%时，小白菜的生长受到抑制，T3处理（40%餐余蚓粪+20%泥炭+15%珍珠岩+25%蛭石）的综合表现效果最好，推荐餐余蚓粪添加比例为40%作为小白菜育苗基质，应用于小白菜育苗的工厂化生产。