厨余垃圾堆肥液浓度比对白菜生长高度的影响探究

占子波

（仲恺农业工程学院 资源与环境学院，广东 广州 510225）

1 研究目的和意义

近年来，随着农村城镇化的快速发展，农民的经济水平也在不断提升，由最开始的温饱逐渐到衣食无忧，在日常饮食方面更加突出，与此同时厨余垃圾越来越多，并且还呈持续增长的趋势。因而，厨余垃圾[1]的处置问题已成为突出的资源、环境、经济和社会问题，厨余垃圾的减量化、资源化和无害化处理势在必行。厨余垃圾富含脂肪、蛋白质、碳水化合物等可生物降解的有机物质，堆肥是厨余垃圾实现减量化和资源化的有效方式。但是由于我国垃圾分类才刚起步，复杂的来源使得厨余垃圾堆肥产品成分多变且对植物的影响机制也不甚明确。厨余垃圾含有大量的有机质，容易腐败，乱扔乱丢会引起发酵，发臭等问题[2]。厨余垃圾随意丢置，不仅增加了清洁员的工作，还严重污染环境。因此利用其含有大量的有机质，将其制成有机肥，在源头减少了化肥的使用，还能对厨余垃圾进行循环利用，废弃物得以循环利用的同时还能促进植物的生长，提高植物群落的生态效益。但是厨余垃圾常混有较多的杂质，发酵堆肥[3]后用于植物的培养是否会造成污染，堆肥液的用量比等等目前尚缺乏研究资料。因此，本研究以白菜为对象进行试验，探究厨余垃圾堆肥液浓度比对白菜生长状况的影响，意义在于减少污染和利用自制肥来种植植物，为今后厨余垃圾在农业中资源化应用提供参考。

2 厨余垃圾的概括

2.1 厨余垃圾定义

厨余垃圾是指居民在日常生活、食品加工、餐饮服务、单位聚餐等活动中产生的废弃物，包括废弃的菜叶、剩菜、剩饭、果皮、蛋壳、茶渣和骨头等，也指家庭、学校、机关、公共食堂、餐饮业产生的餐厨垃圾、餐饮残渣、食品加工垃圾、不可食用的动植物油和各种油水混合物。

2.2 厨余垃圾常用处置方法[4]

2.2.1 填埋法

我国许多地区的厨余垃圾与普通垃圾一起被送往填埋场进行填埋处理，也有的农村地方通过开凿土地，直接将厨余垃圾进行填埋。由于厨余垃圾中含有大量可降解成分，稳定时间短，填埋法有利于厨余垃圾的回收利用，且操作简单。

2.2.2 堆肥法

用于处理有机垃圾。其原理是利用微生物对垃圾中的有机物进行代谢分解，在适宜温度下细菌能对其进行无害化处理，并能产生有机肥料。该方法投资成本低，技术简单，有机物分解后可作为肥料使用，实现资源循环利用，能较为明显减少废弃物[5]。堆肥过程是有益微生物的定殖过程，还能产生大量有益的代谢产物，用于植物根系的生长，将其用作有机肥料更加安全可靠。

3 厨余垃圾堆肥研究

不同厨余垃圾进行堆肥会产生不同的机制，根据堆肥的性质特点，产生的堆肥液进行合理的浓度分配，浓度的高低影响着植物的生长速率，寻找有效的比例是实现植物快速生长的最有效举措。

4 材料与方法

4.1 样品选择

通过对堆肥材料的调研和分析，目前厨余垃圾用作堆肥材料主要有3种：一种为日常生活的果蔬皮垃圾堆肥；一种为饮食后的残渣，包括酒店，餐饮的食物；另一种为混合式垃圾堆肥。介于最初的预实验以及从农民自身的角度出发，饮食后的残渣可以用来喂养家禽，作为自制肥料不具有广泛性。张相锋等[6]用蔬菜自制的堆肥比联合试验研究，具有可行性。因此对于农村村民来讲，果蔬皮垃圾较为方便获取，不需要经济来源的输出。与此同时，预实验的结果也表明厨余垃圾中的果蔬皮垃圾产生的效益比其他垃圾高。

4.1.1 植物选择

选择大白菜作为试验作物，大白菜是人们日常生活中常见的一种农作物，它属于秋季蔬菜。大白菜含有大量对人体有益的植物纤维和维生素，长期食用有益于人体健康。同时大白菜种植相对简单，生长周期短，技术和管理要求较低，投资少，经济效益高[7]。

4.1.2 土壤选择

以湛江市界炮镇老占村种植土为试验土[8]，取半年内未施过肥的疏松土壤进行实验，将土壤风干、暴晒，再进行整装作为实验原土。

4.2 实验方案

4.2.1 堆肥液制备过程

自制厨余垃圾装备桶（10 L），并将厨余垃圾桶中打孔装上水龙头，桶底部装有隔物板；将果蔬皮垃圾放满自制垃圾桶，并在果蔬皮垃圾5～8 cm层撒上一层EM菌[9-10]。完毕后将桶盖密封进行无氧发酵15 d以上。

4.2.2 实验处理过程

将实验原土以相同的质量装进27个相同的实验盆作为实验栽培基质，将相同生长周期、高度一致的大白菜实验苗分别移植到实验盆，以每天相同的浇水量培养3～4 d。厨余垃圾制作的堆肥液以一定比例[11]梯度浓度稀释，稀释梯度浓度为 50∶100、50∶250、50∶400、50∶550、50∶700、50∶850、50∶1000、50∶1150；每组浓度设置 3 组平行实验，同时设置3组作为对照组（具体情况见表1）。7 d为一个周期对每组进行堆肥液的浇灌，浇灌稀释后的堆肥液50 ml/次，保持每天浇水量相同。每7 d进行数据处理，持续6个周期。

表1 盆栽种植情况

5 环境条件

5.1 地理因素

湛江市界炮老占村位于东经 109°-110°50′，北纬 21°-21°50′，热带北缘季风气候，全年平均气温约为20℃。

5.2 空间因素

本实验为盆摘，实验盆的内口直径12.2 cm、底部直径7.5 cm、高度9.8 cm，底部有孔，附有托盘。没有其他植物与其竞争，空间充足。

6 厨余垃圾堆肥液对白菜生长的影响

植株性状变化高度：每隔7 d通过尺子测量高度，并记录数据，见表2；并做出每个周期高度平均生长速率柱形图，如图1所示。

表2 高度变化情况记录

图1 周期平均生长速率图

7 结论与分析

7.1 厨余垃圾堆肥可减少化肥的使用

厨余垃圾制成堆肥具有一定的参考性与价值性，通过白菜的生长状况与清水对照组对比可以得出堆肥液具有一定的肥效，并且在此过程减少其他肥料的使用。在某种程度上，可以减少农家化肥的投入，一方面可以减少经济的输出，另一方面还可以保护环境，获得绿色健康蔬菜。

7.2 合适比例的厨余垃圾堆肥液能促进白菜生长

（1）实验过程的记录相当严格，对数据如实记录。通过实验发现，50∶100、50∶250 和 50∶400 这 3 组浓度在前四周期浓度相对于对照组生长情况较慢，原因是因为堆肥液的浓度比较高，白菜处于幼年阶段，对有机肥的要求低；浓度过高也不会使得白菜枯萎死亡，只会抑制体内部分酶的活性[12]，从而使得与对照组相比处于劣势。四五六周期白菜已经处于旺盛期，需要大量的有机肥来满足自身的生长。

（2）在 50∶550、50∶700、50∶850、50∶1000 和 50∶1150 这5组浓度在整个实验当中相对于对照组，几乎呈现出优势，因此可以说明在这几组浓度内，堆肥液的浓度对于白菜具有促进作用[13]，并不影响到白菜内部机制。50∶1150这组数据的第三周期的高度与对照组相差无几，可能是因为内部的一些酶影响。

（3）由于本实验具有一定的局限性，从生长速率来看，白菜生长在堆肥液50∶700这个浓度时达到了最值，可断定在50∶550～50∶850这个范围内，可能还会存在比50∶700效果更加好的浓度值。

8 结束语

本实验利用厨余垃圾堆肥来培育大白菜，一方面可以得出厨余垃圾用作堆肥的可行性和经济效应，同时还解决了环境污染问题；另一方面运用实验探究合适的堆肥液浓度比对白菜的生长状况的影响。研究表明，厨余垃圾堆肥液浓度比例高会抑制白菜前期的生长，有较明显的抑制作用，但并不会致白菜死亡；厨余垃圾堆肥液浓度比例低在前期和后期都促进白菜的生长，适宜的实验堆肥液浓度比显著促进白菜的高度生长，与张春英等[14]所讲的适量堆肥液比例能促进生长相一致。因此推荐堆肥浓度比为50∶700左右为宜，也就是本实验10 L果蔬皮堆肥液取得50∶700这个浓度比例。

关于厨余垃圾堆肥液使用在研究前期主要集中在个人理论基础上，本研究为处理厨余垃圾资源化利用提供了一个新途径，并且根据研究结果推荐使用该浓度比例可获得生长情况更好的白菜。不仅可以循环利用厨余垃圾有用资源，还能获得绿色健康食物，是一项在农村值得推广的小型技术。本实验以白菜作为实验对象，在一定程度具有局限性，今后将会以更多品种来试验，为今后堆肥技术的应用以及农作物的快速生长提供有力支撑。