茭白秸稈高溫堆肥工藝試驗

何圣米，蔣良珍，楊良軍，孫玉燕，胡齊贊，董文其

(1.浙江省農業科學院 蔬菜研究所，浙江 杭州 310021； 2.黃巖官岙茭白專業合作社，浙江 臺州 318020；3.黃巖良軍茭白專業合作社，浙江 臺州 318020)

浙江省是全國茭白種植面積最大的省份，近幾年浙江省茭白種植面積在2.7萬hm2左右，占全國茭白種植總面積的45%以上，年產量約80萬t，是蔬菜淡季供應的理想產品[1]。茭白生產中常有“一斤茭白一斤廢葉”的說法，在采收后，會產生大量廢棄茭白秸稈。據測定，“浙茭3號”雙季茭白全年產生的殼茭外鮮秸稈量為153 kg·hm-2[2]。伴隨著大量優質茭白農產品的供給，數以萬噸的茭白莖葉需要處理。目前，大部分茭白秸稈被廢棄在田間地頭和溝渠中，造成環境污染和河道淤塞，部分地區雖采取秸稈還田等處理，但秸稈未經腐熟等處理手段，綜合利用率相對較低[2-4]。因此，如何對茭白秸稈進行環保型資源化處理利用，是各茭白主產區亟須解決的問題。

目前對茭白秸稈的綜合利用途徑主要包括生產秸稈有機肥、制作食用菌栽培基質、用作青貯飼料、編制工藝品、茭白秸稈果園覆蓋等[2,4-5]。生產秸稈有機肥是補充農田土壤各類養分最直接和簡單的方式。由于茭白草有機質含量達65.5%、全氮3.7%、全磷0.5%、全鉀2.1%等[6]，含有豐富的營養成分，只要處理得當，將茭白秸稈變成理想的有機肥料，可變廢為寶，增加農民收入，還可以有效控制農業環境污染。現報道的生產茭白秸稈有機肥主要有3種方法：茭白葉不粉碎直接添加化肥和秸稈腐熟劑，發酵后按一定量還田作為肥料；茭白葉粉碎后添加化肥和秸稈腐熟劑，發酵后按一定量還田作為肥料；茭白葉粉碎后以一定比例添加到豬(鴨)糞中，再加秸稈腐熟劑，發酵后還田作為肥料[5-6]。磐安縣利用茭白秸稈混合發酵有機肥在鮮食大豆上進行肥效試驗，發現茭白秸稈有機肥對鮮食大豆的生物產量和干豆產量均具有明顯增產效果[7]。本研究通過對茭白秸稈進行切碎、添加秸稈腐熟劑、建堆、翻堆、覆蓋薄膜保濕等處理，明確茭白秸稈高溫堆肥工藝，可為茭白秸稈堆腐還田提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗用茭白秸稈取自臺州市黃巖區官岙茭白專業合作社的新鮮秸稈。經測定，茭白秸稈含水量為70.2%，碳氮比為24∶1。秸稈腐熟劑為“四季惠農”牌有機肥發酵劑，規格為每包200 g，有效活菌數大于2.0×109g-1，購自北海四季惠農生物科技有限公司。

1.2 方法

試驗安排在臺州市黃巖區官岙茭白專業合作社避雨棚內進行。茭白秸稈經機械切碎成2～4 cm。試驗設置3個處理，處理1不添加秸稈腐熟劑；處理2添加秸稈腐熟劑；處理3添加秸稈腐熟劑，并覆蓋薄膜保濕。處理2和處理3各添加秸稈腐熟劑1包，每包秸稈腐熟劑拌入米糠5.0 kg，與秸稈拌勻。各處理的堆長和堆寬均為200 cm，堆高150 cm，處理間用木板隔開，堆體溫度到達最高溫度并開始回落時進行1次翻堆。利用杭州路格科技有限公司“L93-8+”溫度記錄儀記錄堆體溫度。完成腐熟后，對各處理有機肥的營養成分如有機質、全氮、全磷和全鉀的含量及pH值進行取樣檢測。

2 結果與分析

2.1 秸稈堆體不同部位發酵溫度的差異

分別對堆體30、60及90 cm深度的發酵溫度進行測定，發現堆體深度60 cm的發酵溫度最高，12 d溫度范圍為49.6～73.4 ℃，平均溫度為61.9 ℃；其次為堆體深度30 cm，12 d溫度范圍為45.5～71.8 ℃，平均溫度為59.1 ℃；堆體深度90 cm的發酵溫度最低，12 d溫度范圍為41.8～57.8 ℃，平均為49.7 ℃(圖1)。從圖1看出，茭白秸稈發酵過程中，堆體近中心部位60 cm的溫度最高，堆體下部90 cm的溫度較低。為了使茭白秸稈快速發酵以及均勻發酵，需對堆體進行上下翻堆。

圖1 茭白秸稈堆肥過程堆體不同部位的溫度變化

2.2 茭白秸稈不同處理的發酵溫度變化

對3個處理堆體60 cm處的發酵溫度進行分析，發現處理2與處理1升溫較快，19 d后堆體溫度降到50 ℃以下，完成腐熟，但2個處理間對茭白秸稈堆體發酵溫度差異不明顯；處理3升溫較慢，第3天才達到70 ℃以上，但腐熟時間明顯縮短，15 d后堆體溫度降到50 ℃以下(圖2)。

圖2 不同處理對茭白秸稈堆體發酵溫度的影響

根據圖2溫度變化，可以看出處理1和處理2 2個無覆蓋薄膜堆肥的堆體升溫快，當天即可達到70 ℃以上，且高溫持續時間長，19 d完成腐熟，主要是由于好氧發酵所需氧氣充足；處理3堆體升溫慢，第3天才達70 ℃以上，可能由于薄膜覆蓋后影響了好氧發酵所需氧氣供給；從發酵第8天翻堆的情況看，處理1和處理2堆體的秸稈比較干燥，處理3堆體的秸稈濕潤，15 d完成腐熟，說明濕度高會加快秸稈腐熟。

2.3 不同處理堆肥營養成分的變化

完成腐熟后，對各處理的有機質、全氮、全磷和全鉀的含量等營養成分進行取樣檢測，檢測結果見表1。處理1有機質、全氮、全磷和全鉀的含量分別為84.6%、3.22%、1.68%和7.19%，pH值為9.8；處理2有機質、全氮、全磷和全鉀的含量分別為84.7%、3.21%、1.74%和7.40%，pH值為9.7；處理3有機質、全氮、全磷和全鉀的含量分別為91.2%、2.54%、1.40%和5.84%，pH值為9.6。由此可以看出，處理2與處理1相比，有機質和全氮含量差異不明顯，處理2的全磷和全鉀的含量高于處理1；處理3的有機質含量明顯高于處理1和處理2，但是，處理3的全氮、全磷、全鉀含量則明顯低于處理1和處理2。這可能是由于處理3采用薄膜覆蓋后缺少氧氣引起厭氧發酵，造成養分的損失。此外，3個處理的pH沒有明顯差別。

表1 不同處理對茭白秸稈堆肥養分的影響

3 小結與討論

茭白作為浙江省最具特色的優勢農業產品之一，是農民脫貧致富的重要作物。茭白葉片和葉鞘生物質量通常占茭白植株總質量的50%～70%，僅浙江省每年產生的茭白秸稈鮮質量可達200萬t以上，給生態環境和資源利用帶來嚴重壓力[3-4]。將茭白秸稈轉化為有機肥料可為茭白產業的可持續發展提供保障。