高温-蚯蚓联合处理对餐厨垃圾堆肥品质及其应用效果的影响

郑艺欣 张博 赵云 赵雪 高明霞 冯浩 孙本华

摘 要 探究高温-蚯蚓堆肥联合处理制备餐厨垃圾有机肥的效果及其农用可行性。试验设置餐厨垃圾、牛粪和麦秸分别以干质量比3∶1∶1和2∶2∶1作为堆肥基质，采用高温堆肥和高温-蚯蚓联合堆肥两种堆肥方式进行处理，通过监测堆肥过程中的堆体温度和理化指标来评估不同处理的堆肥效果。堆肥结束后，以小白菜为供试作物进行盆栽试验，以化肥处理为对照，化肥减量20%基础上配施0%、0.5%、1.0%、2.5%和  5.0%（蚯蚓粪肥与土壤质量比）的最佳蚯蚓粪肥为处理，调查不同处理小白菜的生物量和生长指标。结果表明：两种基质的高温堆肥处理均可达到无害化温度标准，但堆肥产品腐熟度较低。与高温堆肥处理相比，高温-蚯蚓堆肥联合处理的堆肥产品pH趋于中性，NH+4-N/NO-3-N、C/N比和总氮含量显著降低，NO-3-N、总磷、总钾含量显著增加，种子发芽指数和总养分的质量分数显著提高至76.8%～87.5%和7.57%～7.68%（P<0.05）。隶属函数分析法综合评价表明，高温-蚯蚓联合堆肥产品品质优于高温堆肥，且餐厨垃圾∶牛粪∶麦秸=2∶2∶1基质的堆肥效果始终优于餐厨垃圾∶牛粪∶麦秸=3∶1∶1基质。蚯蚓粪肥配施效果随配施量增加呈现先增加后降低的趋势，其中化肥减量20%并配施1.0%蚯蚓粪肥处理的小白菜长势最好，小白菜出苗率、株高、最大叶宽、有效叶数、鲜根质量及产量较对照分别提高18.5%、5.8%、6.2%、12.5%、  64.0%和14.7%。综上，高温-蚯蚓联合处理能有效提高餐厨垃圾的堆肥品质，堆肥产品符合农业有机肥料标准。推荐餐厨垃圾∶牛粪∶麦秸=2∶2∶1（干质量比）的原料配比进行高温-蚯蚓联合堆肥，并采用化肥减量20%配施1.0%蚯蚓粪肥用于小白菜生产。

关键词 餐厨垃圾；联合堆肥；堆肥效果；蚯蚓粪肥；小白菜

随着经济的快速发展和消费水平的提高，餐厨垃圾产生量迅速增加。解决餐厨垃圾处理率低和处理方式不当（如填埋、焚烧等）所带来的环境问题已迫在眉睫。餐厨垃圾具有有机质含量高、养分丰富的特点，制备的有机肥与猪粪、鸡粪等有机肥相比，在供氮能力和土壤有机质提升方面更具优势[1]，其农用资源化成为近年来研究的热点。餐厨垃圾堆肥在农业方面的应用受堆肥品质影响，未经充分腐熟的餐厨垃圾施用会产生蚊虫滋生和土壤的病原微生物污染，油脂和盐分可能导致作物毒害和土壤盐渍化，甚至造成作物烧根、烧苗或者死亡[2]。适量腐熟的餐厨堆肥施用对于改善土壤养分环境和保障作物产量方面具有积极作用[3]，与化肥相比，具有改善土壤理化性质，有效提升养分有效性和微生物群落丰富度的优势[4]。有机无机肥配合施用是农业农村部极力倡导的施肥措施[5]，是实现耕地土壤改良和养分资源高效利用的有效手段，但施用效果与配施量密切相关，不足及过量均会导致作物减产、土壤退化等不良影响。因此，改进餐厨垃圾堆肥工艺和评估餐厨垃圾有机肥配施效果是提高餐厨垃圾的堆肥品质和农业资源化价值的重要环节。

高温堆肥具有高温杀死病原菌实现餐厨垃圾无害化处理的优势，但处理后堆肥产品质量较差[6-7]。蚯蚓堆肥可利用蚯蚓吞食消化功能实现有机废弃物资源化处理[8]，因其产品品质高、绿色、安全而备受关注。然而蚯蚓适宜的生存温度为10～35 ℃，仅进行蚯蚓转化无法满足高温无害化处理标准[9]。此外，对于餐厨垃圾而言，其高油高盐的特性和堆肥原料的不稳定性是蚯蚓堆肥的限制因素[10]。因此，探索适宜的餐厨垃圾堆肥化处理技术已成为近年来的研究热点。牛粪作为蚯蚓养殖的优质原料，适量添加能够有效提高蚯蚓存活率和生长状况[11]，麦秸作为常见的农业有机废弃物，与餐厨垃圾共堆肥能够平衡C/N，稀释有毒有害物质等[12]，进而优化堆肥参数。Yu等[13]研究发现废菇渣与牛粪堆肥后联合蚯蚓堆肥可以提高废菇渣的堆肥质量。蔡琳琳等[14]研究表明好氧堆肥-蚯蚓堆肥联合处理的堆肥产品的营养元素质量分数及美丽竹芋生长指标显著优于单独好氧堆肥，表明高温-蚯蚓堆肥联合处理是提高堆肥质量和农用效果的有效方式。然而目前关于高温-蚯蚓联合堆肥对餐厨垃圾堆肥品质的影响如何还不确定，且餐厨垃圾蚯蚓堆肥在农业方面的应用有待进一步挖掘。

基于此，本研究以餐厨垃圾、牛粪和麦秸共堆肥，对比探究不同物料配比在高温堆肥和高温-蚯蚓堆肥联合处理下的堆肥效果，进一步探明餐厨垃圾蚯蚓粪肥配施对小白菜生长发育的影响，以期为我国餐厨垃圾资源化利用及其农业应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

餐厨垃圾收集于西北农林科技大学学生食堂，人工筛选去除骨头、贝壳等固体杂质，粉碎较大废弃物并混合均匀，鲜牛粪取于杨凌某养殖场，小麦秸秆粉碎至2 cm，基本理化性质如表1所示。蚯蚓品种为‘大平二号（赤子爱胜蚓）。供试土壤采集于陕西省国家黄土肥力与肥料效益监测基地试验田表层土壤（0～20 cm），风干、过筛  （2 mm）。土壤基本理化性质：pH为8.33，电导率为0.13 mS·cm-1，硝态氮含量为2.90 mg·kg-1，铵态氮含量为3.75 mg·kg-1，有效磷含量为  10.92 mg·kg-1，速效钾含量为112.79   mg·kg-1，有机碳含量为9.35 g·kg-1。小白菜种子（金早生）购于陕西秦兴种苗有限公司。本试验最佳堆肥产品（SⅡA-V）为供试蚯蚓粪肥。

1.2 试验设计

设置两种基质配比和两种堆肥方式进行有机废弃物堆肥化处理，共4个处理。分别为：基质Ⅰ-高温堆肥（原料干质量比例为餐厨垃圾∶牛  粪∶麦秸=3∶1∶1，采用高温堆肥处理；SⅠA）；基质Ⅱ-高温堆肥（原料干质量比例为餐厨垃圾∶牛粪∶麦秸=2∶2∶1，采用高温堆肥处理；SⅡA）；基质I-联合堆肥（基质I采用高温堆肥处理后继续进行蚯蚓堆肥；SⅠA-V）；基质Ⅱ-联合堆肥（基质Ⅱ采用高温堆肥处理后继续进行蚯蚓堆肥；SⅡA-V）。每个处理重复3次。高温堆肥在总体积为30 L的聚乙烯堆肥桶中进行，外壁包裹保温棉，新鲜空气通过小型空气泵从堆肥底部定期供应，根据堆体温度变化情况及时进行翻堆。各处理装入混合基质13 kg（湿基），初始含水率为60%左右，碳氮比为21～24（根据原料配比计算）。高温堆肥45 d后，堆肥产品转移至蚯蚓养殖箱进一步堆肥30 d，选择大小接近的成年蚯蚓（每条平均质量为249.90 mg），接种密度为10   g·kg-1（湿基），定期喷洒蒸馏水以维持基质含水率为65%～70%。

肥料制备完成后选取最佳蚯蚓粪肥（SⅡA-V）于西北农林科技大学温室进行45 d的小白菜盆栽试验，每盆装入1 kg土壤。设置化肥处理（CK），盆施尿素0.42 g +磷酸二氢钾0.20 g +硫酸钾0.24 g；在化肥减量20%（盆施尿素0.34 g+磷酸二氢钾0.16 g+硫酸钾0.19 g）的基础上配施5个水平的餐厨垃圾蚯蚓粪肥（T1、T2、T3、T4、T5）：0%、0.5%、1.0%、2.5%和5.0%（蚯蚓粪肥与土壤质量比），共6个处理。每个处理重复4次，共24盆。每盆播种15粒种子，二叶一心期间苗至4株，保持田间持水量为60%。

1.3 样品采集

于堆肥的0、5、15、25、35、45、60、75 d从上至下分5点取混合样品150 g（湿基），新鲜样品保存在4 ℃冰箱，用于测定硝态氮、铵态氮含量和种子发芽指数（GI），风干样品用于测定pH、电导率、总氮、总磷和总钾含量。小白菜成熟期收获植株样品，快速用自来水冲洗并蒸馏水润洗，吸水纸擦干。

1.4 测定方法

每天10：00和18：00记录室温和堆体温度；堆肥样品的pH、电导率、GI采用NY/T525-2021有机肥料标准方法测定[15]；硝态氮和铵态氮含量采用2 mol·L-1 KCl溶液按照液样比（体积比质量）=10∶1浸提，流动分析仪测定；C/N采用元素分析仪测定；堆肥样品的总氮、总磷和总钾含量采用H2O2-H2SO4消煮法测定[16]。小白菜生育期第10天统计出苗情况，收获期测定植物株高、最大叶宽、有效叶数、鲜根质量和产量（植株地上部生物量）。

1.5 数据计算和分析

利用模糊数学隶属函数法对各堆肥处理产品品质进行综合评价[17]。隶属函数的计算公式与指标和产品品质的关系相关：

若呈正相关关系，则Uij=（Xij-Ximin）/（Ximax-Ximin）

若呈负相关关系，则Uij=1-（Xij-Ximin）/（Ximax-Ximin）

式中，Uij为第j个处理的第i个指标的隶属函数值；Xij为第j个处理的第i个指标的实际测定值；Ximax和Ximin分别代表所有处理中第i个指标的最大值和最小值。之后计算所有指标的平均隶属函数值，数值越大说明综合评价越高。

采用Excel 2016、SPSS 25、Origin 2022对数据进行统计分析和图表制作；采用单因素方差分析和LSD法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同基质配比对餐厨垃圾高温堆肥温度的影响

堆体温度是反映堆肥中微生物活动和腐熟进程的重要指标。两种基质高温堆肥过程中，堆体温度均表现为先波动上升后波动下降的趋势，在33 d后逐渐稳定并接近室温（图1）。基质SⅡA在第2天进入高温期（>50 ℃），第3天出现最高温度（55.5 ℃），而基质SⅠA在第11天进入高温期，第19天到达最高温度（59 ℃）。SⅠA高温期持续10 d，SⅡA高温期达到5 d。两种基质在第7天堆体温度骤降，翻堆后堆体温度迅速回升。

2.2 不同基质配比和堆肥方式对堆肥性质变化的影响

2.2.1 pH变化 堆肥进程中两种基质的pH变化趋势基本一致，均表现为高温堆肥阶段逐渐上升，后趋于稳定，进入蚯蚓堆肥阶段则缓慢下降（图2-a）。基质SⅡ的pH始终高于SⅠ；高温堆肥阶段结束时SⅠA和SⅡA的pH为8.13和8.46。继续进行蚯蚓堆肥进一步降低了堆肥pH，联合堆肥结束时SⅠA-V和SⅡA-V的pH为7.47和7.63，较高温堆肥结束时pH分别降低了8.1%和9.8%。

2.2.2 电导率变化 电导率是衡量堆肥中无机离子含量和矿化度的重要指标。堆肥过程中两种基质电导率的变化趋势略有不同（图2-b）。高温堆肥前期两种基质电导率值迅速上升，后期增速减缓，高温堆肥结束时SIA和SIIA的电导率分别为9.65 mS·cm-1和7.51 mS·cm-1，较初始分别提高84.8%和55.2%。进入蚯蚓堆肥阶段后，SI的电导率变化不显著，而SII的电导率则显著提高。联合堆肥结束时，基质SI和SII的电导率为9.42 mS·cm-1和8.45 mS·cm-1，SII较高温堆肥结束时电导率提高12.5%。

2.2.3 铵态氮含量变化 两种基质的铵态氮含量均表现为先增加后降低的趋势（图2-c）。基质SI出现峰值较晚（第15天）但峰值较高（606.6   mg·kg-1），而基质SII出现峰值较早（第5天）但峰值较低（451.5 mg·kg-1），35 d后铵态氮含量逐渐接近，到联合堆肥完成时两者之间无显著差异。

2.2.4 硝态氮含量变化 两种基质的硝态氮含量均表现为高温堆肥阶段缓慢增加，而蚯蚓堆肥阶段迅速增加的趋势（图2-d）。高温堆肥结束时，SIIA的硝态氮含量（172.2 mg·kg-1）显著高于SIA（19.7 mg·kg-1）。联合堆肥结束时，  SIA-V和SIIA-V的硝态氮含量分别为1 516.7   mg·kg-1和1 843.2 mg·kg-1，较高温堆肥结束时分别提高了76.0倍和9.7倍。

2.3 不同基质配比和堆肥方式对堆肥产品腐熟度的影响

NH+4-N/NO-3-N比值可作为堆肥腐熟度的判定指标之一。4种堆肥产品的NH+4-N/NO-3-N比值存在显著差异（表2）。高温堆肥产品SⅠA  （8.64）显著高于SⅡA（0.99）；进一步联合蚯蚓堆肥后，堆肥产品SIA-V（0.06）和SIIA-V（0.04）的NH+4-N/NO-3-N比值进一步下降，两者之间无显著差异。

合适的C/N是反映堆肥达到腐熟的重要标志。4种堆肥产品C/N为10.99～12.98，堆肥产品之间差异显著（表2）。无论是何种堆肥方式，基质SII堆肥产品的C/N均显著高于基质SI。无论是何种基质，联合蚯蚓堆肥进一步显著降低了堆肥产品的C/N比。

种子发芽指数（GI）是评价堆肥腐熟度和植物毒害作用的综合性指标。4种堆肥产品的GI差异显著（表2）。高温堆肥产品的SIA  （36.43%）显著低于SIIA（55.60%），均未达到有机肥料标准（GI≥70%）；联合蚯蚓堆肥产品SIA-V（76.75%）显著低于SIIA-V（87.47%）。无论是何种堆肥方式，基质SII堆肥产品的GI显著高于基质SI。无论是何种基质，联合蚯蚓堆肥进一步显著提高了堆肥产品的GI。

2.4 不同基质配比和堆肥方式对堆肥产品养分含量的影响

4种堆肥产品的总氮含量差异显著（表2）。其中，SIA（29.67 g·kg-1）显著高于SIIA（26.83   g·kg-1）和SIA-V（26.61 g·kg-1），显著高于SIIA-V（24.73  g·kg-1）。无论是何种堆肥方式，基质SI堆肥产品的总氮显著高于基质SII，其中联合蚯蚓堆肥的SIA-V较SIIA-V高10.8%，高温堆肥产品SIA较SIIA高7.7%。无论是何种基质，联合蚯蚓堆肥均进一步显著降低了堆肥产品的总氮含量，联合蚯蚓堆肥产品SIIA-V和SIA-V较高温堆肥产品SIIA和SIA显著降低7.8%和10.3%。

4种堆肥产品的总磷含量差异显著（表2）。其中，SIIA-V（11.17 g·kg-1）最高，SIA（8.67   g·kg-1）最低。无论是何种堆肥方式，基质SII堆肥产品的TP显著高于基质SI，其中SIIA较SIA高8.9%，SIIA-V较SIA-V高5.3%。无论是何种基质，联合蚯蚓堆肥显著提高了堆肥产品的TP，SIA-V和SIIA-V较SIA和SIIA显著提高22.4%和  18.3%。

4种堆肥产品的总钾含量差异显著（表2）。其中，SIIA-V（21.95 g·kg-1）最高，显著高于SIA-V（20.52 g·kg-1），显著高于SIA（19.43    g·kg-1）和SIIA（19.80 g·kg-1）。无论是何种堆肥方式，基质SII堆肥产品的TK含量显著高于基质SI，其中SIIA较SIA高1.9%，SIIA-V较SIA-V显著高7.0%。无论是何种基质，联合蚯蚓堆肥显著提高了堆肥产品的TK，SIA-V和SIIA-V较SIA和SIIA显著提高5.6%和10.9%。

4种堆肥产品总养分质量分数在7.23%～  7.68%（表2）。无论是何种堆肥方式，基质SII与基质SI堆肥产品的总养分质量分数无显著差异。无论是何种基质，联合蚯蚓堆肥显著提高了堆肥产品的总养分质量分数，SIA-V和SIIA-V较SIA和SIIA显著提高3.8%和6.2%。

2.5 堆肥产品品质评价的隶属函数分析

利用堆肥产品的性质指标、腐熟度指标和养分指标等重要指标求出平均隶属函数值，对各处理堆肥产品品质进行综合评价。由表3可知，SIIA-V处理的均值最高。在高温堆肥方式下，基质SⅡ处理的均值显著高于SⅠ，而同一堆肥基质下联合蚯蚓堆肥处理的均值显著高于高温堆肥处理。

2.6 蚯蚓粪肥配施对小白菜生长发育及产量的影响

不同餐厨垃圾蚯蚓粪肥配施量对小白菜生长发育的影响见表4。化肥减量20%处理T1的小白菜出苗率、株高、最大叶宽、有效叶数和根鲜质量及产量均低于CK，但两者差异不显著。出苗率，T2和T3处理显著高于T5，其他处理间差异不显著。株高，CK、T2、T3和T4显著高于T5。最大叶宽，T5显著低于其他处理，其他处理间差异不显著。有效叶数，T2、T3和T4差异不显著，但显著高于T5。根鲜质量，T2和T3最高，显著高于CK、T1和T5。产量，T3最高，显著高于T1和T5，T5最低，显著低于除T1以外的其他处理。

化肥减量20%配施不同用量蚯蚓粪肥时，随配施蚯蚓粪肥用量的增加，出苗率、株高、最大叶宽、有效叶数和根鲜质量和产量均呈现先增加后降低的趋势。当蚯蚓粪肥配施量达到1.0%（T3）时，各项指标均最高，小白菜出苗率、株高、最大叶宽、有效叶数、根鲜质量及产量较CK相比分别提高18.5%、5.8%、6.2%、12.5%、64.0%和  14.7%；当蚯蚓粪肥配施量达到5.0%（T5）时，小白菜各项指标最低。

3 讨  论

3.1 不同基质配比和堆肥方式对餐厨垃圾堆肥效果的影响

由于餐厨垃圾高含水量、高含盐量等特点，单独餐厨垃圾进行高温好氧堆肥，其往往很难达到无害化的温度要求，即50～55 ℃以上持续5～  7 d[18]。本研究通过向餐厨垃圾中添加牛粪和麦秸进行共堆肥，基质SI高温期持续10 d，基质SII高温期达到5 d，这表明通过添加牛粪和麦秸共堆肥可实现餐厨垃圾无害化处理。经过高温堆肥，两种基质的pH均达到有机肥料技术标准和蚯蚓活动的最佳pH范围（5.5～8.5）[19]，这也为进一步进行蚯蚓堆肥奠定了基础。

堆肥腐熟度和养分指标是评价堆肥产品品质和农业应用价值的关键指标。腐熟度可由C/N（10～20）、NH+4-N/NO-3-N比值（< 1）和种子发芽指数（GI> 50%）等指标综合判定[20-21]。本研究结果表明所有堆肥产品的C/N均达到堆肥腐熟和农业应用的有机肥C/N标准[22]。基质SII的高温堆肥产品SIIA的NH+4-N/NO-3-N  （0.99）和GI（55.6%）基本达到腐熟标准，高温堆肥SIA未完全腐熟，这与基质SI中餐厨垃圾占比较高所带来的pH低和盐分高等不利条件密切相关[23]。两种基质通过联合堆肥获得的堆肥产品SIA-V和SIIA-V的NH+4-N/NO-3-N比值（0.06和0.04）和GI（76.75%和87.47%）均达到了堆肥腐熟标准，满足有机肥料标准（GI≥ 70%）[15]。与仅进行高温堆肥相比，联合堆肥产品腐熟度更优，尤其是GI显著提高，这可能是因为蚯蚓堆肥中富集的硝酸盐和植物生长激素能够促进种子发芽[24-25]。本研究中，所有堆肥产品总养分质量分数在7.23%～7.68%，远高于有机肥料养分要求（≥ 4.0%）[15]。联合堆肥产品与高温堆肥产品相比，两种基质的堆肥产品的总氮含量下降，但总磷、总钾含量和总养分的质量分数及易被植物吸收利用的硝态氮含量显著增加。这与堆肥过程中蚯蚓摄取有机氮用于自身的生长发育有关。同时蚯蚓生长需磷量小，体壁分泌物与蚯蚓粪中磷酸酶活性能够加速有机磷转化和不溶性钾的溶解[26-28]，将植物难吸收养分转化为易吸收利用状态并被微生物固定[29]。此外，堆肥过程中的基质损失能够引起堆肥产品中总磷、总钾含量和总养分的质量分数显著提高。隶属函数综合分析表明，与仅进行高温堆肥相比，高温-蚯蚓联合堆肥能够有效提高餐厨垃圾堆肥产品品质，其中干质量比为餐厨垃圾∶牛粪∶麦秸=2∶2∶1的基质堆肥产品品质更优。

3.2 餐厨垃圾蚯蚓粪肥配施对小白菜生长发育及产量的影响

在农业生产中，有机肥料应用效果可通过作物长势、产量进行判断。本试验结果表明，与化肥处理相比，化肥减量20%配施1.0%餐厨垃圾蚯蚓粪肥能够显著提高小白菜长势和增产，过量则导致小白菜长势不良。这是由于添加适量蚯蚓粪肥能够明显诱导作物新根产生，促进根系生长和提高根系活力，提高作物长势和养分吸收能力[30]，这与试验中不同蚯蚓粪肥配施量所引起的根鲜质量变化趋势相一致。此外，蚯蚓粪肥含有丰富的铁、锰、锌等微量元素以及多种氨基酸、微生物和活性酶等营养物质[31]。因此，本试验中适量蚯蚓粪肥配施能够促进小白菜生长发育，且促进效应与蚯蚓粪肥配施量密切相关。过量蚯蚓粪肥配施抑制小白菜生长发育，这可能与餐厨垃圾蚯蚓粪肥中钠离子（Na+）和氯离子（Cl-）等盐分胁迫关系密切，研究发现低浓度NaCl处理能够促进种子萌发和根系生长，而中高浓度NaCl胁迫能够抑制种子萌发、幼苗生长和营养元素吸收[32-33]。此外，养分胁迫也是影响作物生长发育的重要因素[34]。

4 结  论

餐厨垃圾与牛粪和麦秸共堆肥可实现餐厨垃圾的高温无害化处理。与高温堆肥相比，高温-蚯蚓联合堆肥产品的腐熟度和养分含量更高。餐厨垃圾、牛粪和麦秸按照干质量比例2∶2∶1进行共堆肥并采用高温-蚯蚓联合堆肥方式制备的堆肥产品品质更好，化肥减量20%配施1.0%蚯蚓粪肥对于小白菜生长发育和增产效果最佳。

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Effect  of Combined High Temperature-earthworm Treatment on Composting

Quality of Kitchen Waste and Its Application

ZHENG Yixin1， ZHANG Bo1， ZHAO Yun1， ZHAO Xue1，

GAO Mingxia2， FENG Hao2，3，4 and SUN Benhua1，4

（1. College of Natural Resources and Environment/ Key Laboratory of Green and Low Carbon Agriculture on Dryland in

Northwest China， Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Yangling Shaanxi 712100，China; 2.College of Water

Resources and Architectural Engineering， Yangling   Shaanxi 712100，China; 3.Institute of Soil and Water

Conservation， Yangling  Shaanxi 712100，China; 4.Institute of Water-Saving Agriculture in Arid Areas of China， Northwest A&F University， Yangling   Shaanxi 712100，China）

Abstract To explore the effect of combined high temperature-earthworm treatment on kitchen waste for organic fertilizer and assess its feasibility for agricultural use，in this experiment， the dry  mass  ratio of kitchen waste， cow manure， and wheat straw were selected as 3∶1∶1 and 2∶2∶1， respectively.Two composting methods were used：  high temperature composting and combined high temperature-earthworm composting. The composting effects of different treatments were evaluated by monitoring the heap temperature，as well as physical and chemical indexes during the composting process. Following composting， a pot experiment was conducted with Mini Chinese cabbage as the test crop， with chemical fertilizer treatment as the control， the biomass and growth indexes of Mini Chinese cabbage were investigated under different treatments.The experiment involved applying the optimal vermicompost at ratios of 0%， 0.5%， 1.0%， 2.5% and 5.0% （the dry  mass  ratio of vermicompost to soil ） on basis of 20% reduction in chemical fertilizer. The results showed that the high-temperature composting treatment for both two types of substrates met standards for reaching the harmless temperature. However， the composting products exhibited low maturity. Compared with the high-temperature composting， the pH value of the combined high temperature-earthworm composting products demonstrated a tendency toward neutral pH.There were significant decreases in the NH+4-N/NO-3-N ratio， the C/N ratio， and the total nitrogen content.Conversely， there were significant increases in nitrate nitrogen， total phosphorus and total potassium. The seed germination index and total nutrients contents significantly increased to 76.8%-87.5% and 7.57%-7.68% （P<0.05）， respectively. The comprehensive evaluation through membership function analysis showed that the compost quality from the combined high temperature-earthworm composting was superior to that from high temperature composting.The  composting effect of substrates with the ratio of kitchen waste∶cow manure∶ wheat straw=2∶2∶1 consistently outperformed that of a ratio of  3∶1∶1. The application effect demonstrated an increasing-then-decreasing trend with the rise in vermicompost. The Mini Chinese cabbage exhibited optimal growth under treatment involving a  20% reduction in chemical fertilizer   along with 1.0% vermicompost. Compared with the control， the seedling emergence rate， plant height， maximum leaf width， effective leaf number， fresh root  mass  and yield of Mini Chinese cabbage increased by 18.5%， 5.8%， 6.2%， 12.5%， 64.0% and 14.7%， respectively. In conclusion， combined high temperature-earthworm composting effectively enhances the compost quality of kitchen waste， and the composting products meet the standards for agricultural organic fertilizer. The recommended raw material ratio for combined high temperature-earthworm composting is kitchen waste∶ cow manure∶ wheat straw=2∶2∶1 with， 1.0% vermicompost suggested for the production of Min Chinese cabbage based on 20% chemical fertilizer reduction.

Key words  Kitchen waste; Combined composting; Compost effect; Vermicompost; Mini Chinese cabbage

Received  2023-04-07    Returned 2023-05-11

Foundation item National Key R&D Program（No.2021YFD190070402）; Chinese ‘111  Project （No.B12007）.

First author ZHENG Yixin， female， master student. Research area： utilization of agricultural resources. E-mail： zhengyx@nwafu.edu.cn

Corresponding   author SUN Benhua， male， professor， doctoral supervisor. Research area： soil chemistry and soil ecology. E-mail： sunbenhua@nwafu.edu.cn

（责任编辑：史亚歌 Responsible editor：SHI Yage）