餐余蚓糞的基質配方及對小白菜育苗的影響

董青君，楊 凱，王 劍，查建農，李輝信，焦加國*

（1.南京農業大學資源與環境科學學院，江蘇省有機固體廢棄物資源化協同創新中心，江蘇 南京 210095；2.江蘇大碩源環保科技有限公司，江蘇 揚中 212200）

餐余廢棄物是餐廚廢棄物和菜場廢棄物的總稱。餐廚廢棄物是指餐飲行業以及學校、機關等公共食堂集體供餐后產生的食物和廢料［1-2］；菜場廢棄物是指蔬菜生產及收獲、運輸、銷售與加工處理過程中被丟棄的的固體廢棄物［3-4］。餐余廢棄物具有產量大、易腐爛、發酵、發臭等特點，若處置不當會對環境造成很大的威脅，給人們的生活帶來危害［5-7］。但同時，餐余廢棄物有機質及總養分十分豐富，資源化利用空間大，是極其寶貴的有機資源［8］。因此，如何將餐余廢棄物無害化、資源化是亟待解決的問題。

利用蚯蚓堆肥技術將餐余廢棄物中的有機物轉化為可利用的營養物質，不僅可以實現餐余廢棄物的無害化處理，并且得到的餐余蚓糞是一種良好的有機肥，能夠促進植物生長［9-12］，在蔬菜育苗和生產方面有較高的利用價值［13-14］。張婷婷［15］、曹瑞琪［16］、Arancon等［17］通過將餐余蚓糞復配成基質后種植的蔬菜均比普通基質中的蔬菜生長要好。因此，用餐余廢棄物進行蚯蚓堆肥，得到的蚓糞作為植物生長基質具有巨大發展潛力。

本研究通過對不同來源的餐余廢棄物脫水、脫鹽和脫油處理后，將菌渣與餐余廢棄物按一定比例復配進行蚯蚓堆肥，得到餐余蚓糞。對不同工藝流程的餐余廢棄物進行營養成分分析，并在此基礎上進行餐余蚓糞的小白菜育苗試驗，根據小白菜的生長狀況篩選出最佳的育苗基質配方，為餐余廢棄物的資源化利用提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 餐余廢棄物的不同工藝流程

餐廚廢棄物、菜場廢棄物處理及蚯蚓堆肥在江蘇大碩源環保科技有限公司基地進行，供試蚯蚓品種為大平2號。將收集的餐余廢棄物通過無害化處理，與菌渣（作為粗飼料）按照一定比例復配形成蚯蚓堆肥綜合飼料，通過蚯蚓堆肥最終得到餐余蚓糞。餐余廢棄物具體的工藝流程見表1。

表1 餐余廢棄物不同工藝流程的具體描述

1.2 餐余蚓糞基質應用于小白菜育苗試驗

1.2.1 試驗設計

穴盤育苗試驗于南京市蔬菜科學研究所溫室內進行。供試小白菜品種為“矮精靈F1”。泥炭、珍珠巖、蛭石均由南京市蔬菜花卉研究所提供。育苗容器選用美式黑塑50孔（10×5孔）穴盤，規格為28 cm×54 cm，穴孔體積為50 mL。

試驗共設6組處理，每個處理設置3個重復，每個重復為一個50孔穴盤。CK為市場常規基質配比，T1至T5處理的珍珠巖和蛭石體積配比不變，分別添加不同比例的餐余蚓糞或菌渣，具體處理見表2。將不同處理的基質按體積比例配好、混勻、預濕后裝入穴盤內進行小白菜育苗試驗，育苗期間定期澆水。

表2 試驗處理

1.2.2 樣品采集及測定

餐余廢棄物不同流程的性質及育苗基質的全氮、全磷、全鉀、有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀、容重、pH、電導率（EC）、孔隙狀況等采用常規方法測定［18］。

待幼苗完全生長出來，統計各處理基質小白菜的出苗數，并測定其出苗率。期間，對幼苗的生長情況進行觀察，育苗35 d后進行采樣，分別對各處理基質小白菜植株的株高、莖粗、根系活力等進行測定，采用根系掃描儀對根部形態進行測定。

1.3 數據分析

試驗采用Excel 2016進行數據的統計和圖表處理，用SPSS 20.0統計分析軟件進行單因素方差分析和顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 不同處理流程的餐余廢棄物養分變化特征

從餐余廢棄物的養分特征（表3）來看，各處理的有機質含量均較高。不同處理的餐廚廢棄物、蚯蚓堆肥綜合飼料pH均呈酸性，而菜場廢棄物、菌渣均呈堿性。在沒有處理之前，餐廚廢棄物的EC值最高達到11.06 mS/cm，經過脫水、脫油、脫鹽等流程之后，餐廚廢棄物的EC值逐漸降低。不同物料的N、P2O5、K2O養分含量均較高，其中，菌渣的養分含量高達6.37%。餐余蚓糞趨于中性，EC值降至3.66 mS/cm，且有機質、N、P2O5、K2O養分含量仍較高，其總養分含量達到67.98 g/kg，適合作為蔬菜的基質材料。

表3 不同處理流程的餐余廢棄物養分變化

2.2 不同配比的育苗基質對小白菜幼苗的影響

2.2.1 不同配比的育苗基質基本物理性質

如表4所示，育苗基質的總孔隙度為52.49%～74.05%，容重為0.22～0.48 g/cm3，且各處理間的差異顯著。其中，T1的總孔隙度最大，容重最小，T3處理的孔隙度與容重處于中等水平，符合育苗基質的要求。隨著餐余蚓糞添加比例的增加，基質的總孔隙度、持水孔隙度呈現出下降的趨勢，通氣孔隙度、大小孔隙比、容重均呈現出上升的趨勢。

表4 育苗基質基本物理性質

2.2.2 不同配比的育苗基質基本化學性質

如表5所示，除T1處理pH值為酸性之外，其余處理均接近中性，適合作物生長。EC值在0.98～3.66 mS/cm之間，除CK處理較高之外，其余均在安全范圍之內。隨著餐余蚓糞添加比例的增加，基質的有機質含量呈先上升后降低的趨勢，N、P2O5、有效磷含量呈上升趨勢，K2O含量呈下降趨勢，對速效鉀、堿解氮含量的影響無明顯規律性。其中，CK的總養分含量最高，為21.14 g/kg，其次為T3、T4處理。

表5 育苗基質基本化學性質

2.2.3 不同配比的育苗基質對小白菜地上部生長的影響

如表6所示，CK的出苗率、株高、莖粗、地上部生物量均最低，T3處理均較高，且與CK處理相比差異顯著，生長態勢比較好。總體來看，隨著餐余蚓糞體積比例的增加，小白菜的各項指標呈現出先上升后下降的趨勢。

表6 不同配比的育苗基質對小白菜地上部生長的影響

2.2.4 不同配比的育苗基質對小白菜地下部生長的影響

從表7可知，各處理之間的根系形態特征差異不顯著。T3處理根長、根系表面積、根尖數最低，T4處理根體積最低，T5處理根長、根系表面積、根體積最高，可能是由于育苗前期連續陰天、小白菜幼苗沒有得到充足的光照，導致幼苗出現徒長現象，從而使小白菜幼苗根系發育不良。T3處理根系活力最強，CK根系活力最差，但無顯著性差異。

表7 不同配比的育苗基質對小白菜地下部生長的影響

3 討論與結論

餐余廢棄物經過不同流程的處理后，有機質、總養分含量依然較高，電導率逐漸下降，然后與菌渣復配進行蚯蚓堆肥，是一種較為科學有效的方式，可實現餐余廢棄物無害化以及資源化利用，這與武佳韻等［19］、魏佳倫［20］的研究結果相似。產生的蚓糞具有優良的性質，適合作為基質材料，促進植物的生長發育［21-23］。

本研究發現添加不同比例餐余蚓糞替代泥炭復配成的育苗基質，其容重、pH、EC值等均在較適宜的范圍內。當添加一定比例的餐余蚓糞后，小白菜的出苗率、株高、莖粗、地上部生物量、根系活力等性狀得到了提高，均優于常規基質，這與黃忠陽等［24］、常大麗等［25］、Arancon等［26］研究結果相同。但隨著餐余蚓糞含量的增加，基質的容重過大，總孔隙度變低，持水性能也開始變小，含鹽量增加，導致小白菜的生長受到抑制，這與沈衛月［27］、高海等［28］、Atiyeh等［29］的研究結果一致。總之，小白菜的生長隨著餐余蚓糞添加比例的增加總體呈現出先上升后減少的趨勢，當餐余蚓糞添加比例高于40%時，小白菜的生長受到抑制，T3處理（40%餐余蚓糞+20%泥炭+15%珍珠巖+25%蛭石）的綜合表現效果最好，推薦餐余蚓糞添加比例為40%作為小白菜育苗基質，應用于小白菜育苗的工廠化生產。