肖 斌 许春苗 陈 静 朱亚萍 张彦丽
随着国民经济的增长和消费水平的提高,居民在饮食方面的消费与日俱增, 促使餐饮行业不断发展, 因此也导致较多的餐厨废弃物产生, 据报道我国每年产生餐厨废弃物约9 910万t,且保持着1.2%~5.6%的年增速。 餐厨废弃物成分复杂,易发生腐烂腥臭、产生寄生虫等,对社会环境危害性较大, 但餐厨废弃物含有较高的有机物质和丰富的无机元素, 其后期资源利用前景广阔。因此,餐厨废弃物如何进行资源化和无害化的转变是目前急需解决的问题。
现阶段, 利用蚯蚓堆肥技术对餐厨废弃物进行处理是一项新技术, 不仅有效降低餐厨废弃物中有害金属含量和氮碳比,提高堆肥肥效,实现餐厨废弃物有机资源化和无害化处理,且处理工艺简单, 得到的蚯蚓粪可作为一种高效有机肥,具有改善土壤结构、增加作物养分吸收作用。 研究表明, 蔬菜在餐厨蚯蚓粪复配基质中的生长发育要好过普通复配基质, 其在促进蔬菜作物生长发育和育苗生产方面有较明显的价值。
本试验通过对餐厨废弃物进行处理, 进行蚯蚓堆肥,获得餐厨蚯蚓粪。使用蚯蚓粪代替不同比例的泥炭,进行甘蓝育苗基质研究,根据甘蓝幼苗生长情况比较筛选适宜的育苗配方,进而为餐厨废弃物资源利用和农业绿色生产提供一定支持。
1.1 餐厨废弃物处理流程 餐厨废弃物处理和蚯蚓堆肥在甘肃定西安定区园艺工作站基地进行,供试蚯蚓品种为太平3 号。对收集的餐厨废弃物处理后与菌渣按比例配成蚯蚓堆肥的饲料。 图1 为餐厨废弃物处理流程。
图1 餐厨废弃物蚯蚓堆肥工艺流程描述
1.2 餐厨蚯蚓粪基质的甘蓝育苗试验
1.2.1 试验设计 在定西安定区园艺工作站玻璃温室内进行甘蓝穴盘育苗试验。 供试甘蓝品种为先甘011, 其余基质材料由甘肃绿能农业公司提供。 育苗穴盘采用50 孔,规格为27 cm×53 cm,穴孔体积55 mL。
试验共设6 个处理组,3 次重复,50 孔穴盘为1 次重复。甘蓝育苗期进行常规农事管理。表1 为不同处理组配比设置。
表1 试验处理
1.2.2 餐厨处理样品采集和测定 对餐厨废弃物不同处理流程下基质的pH 值、电导率、有机质、全氮磷钾、碱解氮、有效磷、速效钾、容重和孔隙状况进行测定。
待甘蓝幼苗完全长出后调查统计出苗率,育苗30 天后采样测定甘蓝幼苗株高、 茎粗、根系活力。
1.3 数据处理 采用Excel 2010 进行数据整理,用SPSS14.0 进行数据分析。
2.1 不同工艺处理下餐厨废弃物养分变化从表2 可知, 不同工艺流程下除菜场废弃物和菌渣呈碱性外, 其余均呈酸性。 各处理有机质含量较高。 餐厨废弃物在进行工艺处理前电导率(EC)为10.95 ms/cm,经过处理后EC 值逐渐降低。餐厨蚯蚓粪的酸碱度趋于中性,电导率为3.55 ms/cm,有机质含量较高,其养分含量达到64.20 g/kg,适宜作为蔬菜育苗基质材料。
2.2 不同育苗基质配比对甘蓝幼苗的影响
2.2.1 不同配比育苗基质物理性质 由表3 可见, 各配比育苗基质总孔隙度和容重间差异显著。其中T3 处理的总孔隙度和容重处于中间水平,符合蔬菜育苗基质材料要求。
表3 育苗基质物理性质
2.2.2 不同配比育苗基质化学性质 如表4 所示,各处理pH 值和EC 值均在农业安全使用范围内,适宜作物生长需求。随着蚯蚓粪施加比列的增加, 各处理有机质含量出现先上升后下降趋势,CK 总养分量最高为22.07 g/kg,T3 次之;全氮、全磷、有效钾含量呈增加趋势,全钾呈下降趋势。
表4 育苗基质化学性质
2.2.3 不同配比育苗基质对甘蓝幼苗地上部生长影响 如表5 所示,CK 出苗率、 地上部生长指标最低, 处理T3 甘蓝幼苗生长状况表现最佳,且与CK 间差异显著。 整体来看,随着蚯蚓粪添加比列增加, 各处理指标出现先上升后下降趋势。
表5 不同基质配比对甘蓝地上部生长影响
2.2.4 不同配比育苗基质对甘蓝幼苗地下部生长影响 如表6 所示, T3 处理根系长度、根体积、根系表面积、根尖数最高,且与CK 间差异显著。T3 处理根系活力最强,但与CK 间差异不显著。
表6 不同基质配比对甘蓝地下部生长影响
本试验中餐厨废弃物经过处理后,其有机质和总养分含量依旧保持在较高水平,EC 值降低至安全使用区间范围, 且与菌渣按比例混合后能够进行堆肥,是餐厨废弃物资源化利用的有效方式,这与前人研究结果相似。 产生的蚯蚓粪适宜作为蔬菜育苗基质,具有促进作物生长发育的作用。
本研究发现, 使用蚯蚓粪代替不同比例的泥炭土混配成的基质,其孔隙度、pH 值、电导率和容重均适宜蔬菜生长。且甘蓝的出苗率、地上部株高、 茎粗和生物量在一定量蚯蚓粪添加下有所增加,其根系生长状况也得到提升,表现均优于常规育苗基质。 沈卫月等在研究黄瓜时发现, 过高比例施加蚯蚓粪会显著抑制黄瓜幼苗生长发育,高海等在研究番茄时也发现,随着蚯蚓粪添加比列逐渐增加, 番茄幼苗生长受到抑制。本试验中随着蚯蚓粪添加量的增大,育苗基质中含盐量增加,基质持水性降低,总孔隙度降低,甘蓝生长受到抑制。 试验中,甘蓝的生长发育随着蚯蚓粪添加比例的升高出现先上升后下降趋势, 施加量大于40%时, 出现生长抑制现象。 综合各测定指标,T3(40%蚯蚓粪+15%珍珠岩+20%泥炭+25%蛭石)处理表现最优,可作为甘蓝绿色生长育苗基质进行推广。