大港地區(qū)蔬菜殘體無害化處理與資源化利用

王文文，高相艷，張鑫紅，張玉梅，張 波

（濱海新區(qū)大港農(nóng)業(yè)服務(wù)中心，天津300270）

大港是天津市濱海新區(qū)的重要組成部分，區(qū)位優(yōu)勢明顯，交通便利，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施條件較好，土地資源、水資源、市場資源優(yōu)越，是濱海新區(qū)重要的蔬菜生產(chǎn)基地。到2013年,整個地區(qū)菜田占地面積達(dá)到661.2hm2。目前蔬菜生產(chǎn)在大港農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)中所占的位置越來越重要。與此同時，蔬菜產(chǎn)業(yè)也形成了大量的蔬菜殘體，由此而造成的環(huán)境污染給蔬菜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展帶來了很大的挑戰(zhàn)。

大港畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展較快，截止目前，各類規(guī)模化養(yǎng)殖小區(qū)已達(dá)到89個。牲畜糞便含有大量氮、磷和有機(jī)質(zhì)，如經(jīng)無害化處理不僅可以補充提高蔬菜殘體發(fā)酵后的養(yǎng)分含量，還能優(yōu)化氮、磷、鉀養(yǎng)分的比例，以更好地滿足蔬菜生長的需要。蔬菜殘體無害化處理與資源化利用技術(shù)即在蔬菜殘體和畜禽糞便中加入微生物菌劑經(jīng)過混合發(fā)酵處理，以達(dá)到殺死大量大腸桿菌和蛔蟲卵等致病菌群，還能將有機(jī)態(tài)營養(yǎng)元素轉(zhuǎn)化成蔬菜易吸收利用的無機(jī)態(tài)養(yǎng)分，同時，蔬菜殘體中大量的水分對混合發(fā)酵過程中水分的散失也將起到補充作用，有利于提高混合發(fā)酵效果。將蔬菜殘體和畜禽糞便無害化處理并加以還田利用，不僅可以培肥土壤，降低蔬菜生產(chǎn)成本，還可以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物變“廢”為“寶”，減少環(huán)境污染，改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境。

1 蔬菜殘體無害化處理與資源化利用技術(shù)及流程

1.1 建造發(fā)酵池

在太平鎮(zhèn)崔莊蔬菜集中產(chǎn)區(qū)建造了容積30 m3混合發(fā)酵池，池體均采用鋼筋混凝土澆筑。發(fā)酵池包括堆漚池和儲液池兩部分，全部采用地上建造。堆漚池主要用于蔬菜殘體和豬糞、雞糞等畜禽糞便的堆漚發(fā)酵，規(guī)格為3m×5m×1.5m。為方便液肥的儲存，池底采用斜坡式設(shè)計，同時在堆漚池和儲液池中間放入篩板，以防止蔬菜殘體流入儲液池。儲液池主要用于存放滲濾液，規(guī)格為3m×2.5m×1m。儲液池上方留一個直徑約40cm的池口，便于攪拌液體。在儲液池一側(cè)離地20cm處安放一直徑約7.5cm寬的出液管。

1.2 引進(jìn)菌劑

大港地區(qū)引進(jìn)的是天津市農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所研發(fā)的新一代微生物菌劑。

1.3 蔬菜殘體收集和粉碎

瓜果類和茄果類蔬菜采收結(jié)束后，選擇晴好天氣將植株連根拔起。為了使發(fā)酵更充分，蔬菜殘體在地上翻曬1-2d，使蔬菜殘體失去部分水分，待含水量在50%左右時使用鍘草機(jī)集中粉碎。此時蔬菜殘體嫩莖和葉子揉緊攥住后松手，莖葉會自然彈開，主要莖稈則不會斷開。

1.4 堆漚發(fā)酵

1.4.1 混合配比

將處理后的蔬菜殘體和畜禽糞便按3∶1的比例混合放入22.5m3發(fā)酵池內(nèi)，然后放入15kg左右的生物菌劑混合均勻。用廢舊薄膜覆蓋，避雨堆置發(fā)酵。常溫下堆漚發(fā)酵，約需30d。

1.4.2 酸堿度調(diào)節(jié)

中性或弱堿性是微生物活動的適宜條件，蔬菜殘體分解過程中產(chǎn)生大量的有機(jī)酸，不利于微生物活動，可加入少量石灰或草木灰調(diào)節(jié)堆肥的酸度。

1.4.3 碳氮比調(diào)節(jié)

微生物自身有一定的碳氮比，一般為5∶1，微生物同化1份氮平均需要4份碳被氧化來提供能量，因此蔬菜殘體堆肥中碳氮比以25∶1為宜。不同的蔬菜殘體其碳氮比相差較大，碳氮比過高，有機(jī)物分解慢，堆肥時間長；碳氮比過低，發(fā)酵溫度上升緩慢，不能長時間達(dá)到55℃以上高溫，同時堆肥中的氮將以氨氣的形式被釋放，產(chǎn)生難聞的氣味。在實際操作中要根據(jù)不同蔬菜殘體的碳氮比(表1)，選擇合適的蔬菜殘體進(jìn)行搭配調(diào)節(jié)。

表1 蔬菜植株秸稈（殘體）與常規(guī)畜禽糞便碳氮比

1.4.4 微生物接種

利用蔬菜殘體自身存在的微生物發(fā)酵，其發(fā)酵時間較長，養(yǎng)分損失較大，殘體質(zhì)量不穩(wěn)定。通過微生物接種技術(shù)，則能加速堆肥腐熟，縮短發(fā)酵時間，有利于堆肥的保氮除臭。

2 蔬菜殘體的發(fā)酵肥料和資源化利用

2.1 發(fā)酵肥料

2.1.1 發(fā)酵后的產(chǎn)物

主要有兩部分，即液體（液肥）和少量固體。所產(chǎn)生的液肥經(jīng)過篩板過濾后流入儲液池。

2.1.2 液體產(chǎn)物的用途

液體產(chǎn)物主要用于替代有機(jī)肥，在施肥期間，將儲液池的出液管閥門打開，讓濾液（液肥）流入水桶內(nèi)，將桶提至壟溝邊。此時打開灌溉水閥門，隨著水的流出，液肥順著水流流入壟溝進(jìn)行灌溉。或用塑料管，將其一端與儲液池的出液管相連，在打開灌溉水閥門的同時將出液管閥門打開，讓濾液順著水流流入壟溝，進(jìn)行澆灌。當(dāng)儲液池液肥較少或壓力較小時使用水泵進(jìn)行抽取。

2.1.3 固體產(chǎn)物的用途

蔬菜殘體發(fā)酵后大部分變成液肥，剩余的固體只有很少一部分，可先留在發(fā)酵池內(nèi)，待積累較多時再進(jìn)行清理。清理出的固體可作為底肥施入田間。

2.2 蔬菜殘體發(fā)酵肥料的利用

2.2.1 在芹菜上的應(yīng)用

蔬菜殘體基施發(fā)酵肥（500～1000）kg/667m2、“芭田”牌水溶性滴灌肥（15∶6∶26）（20～30）kg/667m2；定植后一般追肥3次，第1次是在緩苗后心葉生長期施尿素10kg/667m2，第2次是在旺盛生長前期施“芭田”牌水溶性滴灌肥（15∶6∶26）（15～25）kg/667m2；第 3次是在旺盛生長中期施尿素10kg/667m2。

2.2.1 在辣椒上的應(yīng)用

基施發(fā)酵肥 （800～1200）kg/667m2、“芭田”牌水溶性滴灌肥（15∶6∶26）20～30kg/667m2；定植后一般追施3次，第1次是在開花前期施尿素10kg/667m2，第2次是在開花～坐果期間施“芭田”牌水溶性滴灌肥（15∶6∶26）（20～30）kg/667m2；第3次是在采收期施尿素20kg/667m2。

3 效益分析

3.1 經(jīng)濟(jì)效益

兩年來通過應(yīng)用本項技術(shù)，蔬菜產(chǎn)量增加5%以上，輻射帶動周邊1.6hm2大棚。增效益0.1萬元/667m2，1.6hm2大棚能增加效益2.4萬元。在使用液肥的同時，農(nóng)藥、化肥的使用量可減少30%，每667m2大棚農(nóng)藥、化肥的成本按800元計算，節(jié)本240元/667m2。一年兩茬可節(jié)本480元，1.6hm2能節(jié)本1.15萬元。每年節(jié)本增收3.55萬元。建一個30m3發(fā)酵池需投入2.4萬元，當(dāng)年即可收回投入。而且發(fā)酵池使用期在20a以上。以上分析表明，本技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。

3.2 社會和環(huán)境效益

通過蔬菜殘體無害化處理與資源化利用技術(shù)的示范和推廣，實現(xiàn)了蔬菜副產(chǎn)品無害化處理和循環(huán)利用，避免了隨意堆放而造成的環(huán)境污染，提升了蔬菜基地生產(chǎn)的整體水平和產(chǎn)品質(zhì)量，為推動大港地區(qū)蔬菜生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展提供可靠保障，從而為蔬菜產(chǎn)業(yè)鏈的穩(wěn)健運行和確保消費者安全奠定堅實基礎(chǔ)。

[1]李國學(xué)，張福鎖，等.固體廢物堆肥化與有機(jī)復(fù)混肥生產(chǎn)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版，2000.

[2]賈小紅，曹衛(wèi)東，趙永志.有機(jī)肥料加工與應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版，2010.

[3]張相鋒，王洪濤，聶永豐.溫度控制對蔬菜廢物和花卉秸稈共堆肥的影響[J].環(huán)境科學(xué)，2006.