楊 瓊 李慶榮 邢東旭 肖 陽
塘泥有機肥制備與肥效調查
楊瓊李慶榮邢東旭肖陽
(廣東省農業科學院蠶業與農產品加工研究所廣東廣州510610)
為開發塘泥有機肥,實現塘泥的高效利用,文章對塘泥營養成分進行了調查,建立了魚塘泥的好氧堆肥技術,通過菜心盆栽試驗驗證了腐熟塘泥有機肥料的肥效,以期為實現塘泥的就地簡易高效利用提供參考。
塘泥;好氧堆肥;盆栽;肥效
塘泥中含有大量的魚糞、未被魚食用的飼料殘餌等。魚塘泥是一種很好的肥料資源,據調查,魚塘泥中含有機質2.45%~5.28%、全氮0.20%~0.29%、全磷0.16%~0.36%、全鉀1.00%~1.82%,同時還含有較多的有機無機膠體[1]。珠三角魚塘密布,冬期魚塘清理,會將塘泥挖出進行晾曬之后作塘基肥料。但塘泥長期處于水底嫌氣條件,養分分解程度差,且含有較多的還原性物質,對作物有毒害,不能直接作為有機肥使用。好氧發酵工藝是固體有機廢棄物無害化、減量化、資源化處理的有效方法,目前對塘泥的好氧堆肥技術研究報道極少,少量報道進行厭氧發酵處理,但由于存在發酵周期長的問題從而限制了其廣泛應用。
為了合理地利用塘泥有機肥資源,并提高塘泥肥料化利用的安全性,本項目從珠三角的不同地方收集了塘泥標本進行營養成分分析,通過與蠶沙復配進行靜態好氧堆肥腐熟處理,制備塘泥有機肥并進行了盆栽種菜試驗,調查其肥料的效用,為塘泥肥料化應用提供參考。
塘泥:收集自珠三角魚塘,曬干,粉碎過20目篩備用。
蠶沙:收集自本單位養蠶室的新鮮蠶沙,曬干備用。
塘泥好氧堆肥處理:塘泥與蠶沙按6:4充分混合,調節含水率為50%,進行靜態好氧堆肥。調查堆肥過程中的溫度、營養成分和種子發芽率[2]。
塘泥營養成分測定:采用納氏比色法測定樣品水溶性NH4+-N,采用釩鉬黃比色法測定全磷,采用火焰分光光度計法測定全鉀,采用重鉻酸鉀容量法測定總有機碳[3]。
盆栽肥效試驗:以有機肥600 kg/畝(1 畝≈0.066 7 公頃)用量為標準,為市售雞糞有機肥作為對照,塘泥有機肥以同等營養成分與營養土混合,設空白對照,調查樣本的重量和干物重率。
從珠三角不同魚塘隨機收集到18 份塘泥樣品,并進行了各項理化指標的測定。如表1所示。
表1塘泥理化指標測定
編號營養指標/g/kgpH有機質NH4+-NP2O5K2O 16.087.5450.6424.88126 26.474.2912.5349.4653.08 35.465.624.0813.370.97 46.85.5617.8621.1146.77 55.257.0735.5422.6991.72 67.288.0410.0628.34200.8 76.8316.0338.37132.8229.2 86.419.1952.3189328.7 96.863.1514.46113.461.31 106.275.7518.4730.66141.8 116.763.617.0497.82105.3 126.982.9319.4372.4100.7 137.987.8575.6242.721 162.5 147.956.671.8470.321 006.5 157.387.6610.5136.94286.0 168.093.7432.062.11407.6 177.84.966.1615.21176.8 187.646.5324.914.74432.5
總體來說,收集的珠三角魚塘塘泥總體多數樣品有機質含量偏低,鹽含量不高,pH介于5~8之間,有機質、N、P和K含量均有顯著差異。
選擇有機質達到19.19%的塘泥作為堆肥材料,同時針對解決塘泥中土著菌以厭氧菌為主,好氧菌不多,難以實現好氧發酵的問題,添加具有豐富好氧菌的蠶沙作為調理劑,塘料的有機質含量達到39.2%,含水率調整到45%進行了靜態好氧堆肥處理。通過溫度變化規律初步判斷堆肥的腐熟程度,然后測定堆肥處理結束后的塘泥理化指標和生物學指標。

圖1 堆肥溫度變化測定
選擇堆肥處理后50 d的塘泥堆肥材料進行發芽率調查,發芽指標達82.5%,達到完全腐熟,腐熟塘泥有機質為28.5 g/kg。
利用堆肥腐熟后的塘泥進行盆栽菜心試驗,調查結果發現:塘泥有機肥料試驗組的菜心鮮重和干物重比率均優于對時雞糞有機肥料試驗組,更優于空白對照組,均達到顯著性差異水平。如表2所示。
表2塘泥肥料菜心盆栽試驗調查
處理樣本平均鮮重/g樣本平均鮮重/g干物重比率/% 塘泥有機肥料23.23±4.07a1.51±0.32a6.51±0.98c 雞糞有機肥料19.32±3.29b1.36±0.20b7.07±0.46b 空白對照14.96±4.58c1.08±0.37c7.19±0.70a
從調查的結果可以看出,珠三角魚塘塘泥總體有機質含量偏低,7號和8號樣品來自連續養殖三年的魚塘塘泥,有機質含量相對高些,一年清理的塘泥有機質含量較低。有機質、N、P和K含量均有顯著差異,最高分別達到6.55 倍、13.3 倍、39.9 倍和24.9 倍。同一塘泥材料中,鉀的含量總體顯著高于銨態氮和全磷。
堆肥實際上就是有機質的微生物好氧發酵過程。由于試驗塘泥有機質不高,且長期處于水下厭氧狀態,耐高溫好氧菌不多,要進行好氧堆肥,需適當添加有機質高的調理劑和添加好氧菌,蠶沙因有機質和微生物菌群豐富,可同時滿足以上兩點要求,故本試驗選擇蠶沙作為調理劑,與塘泥進行復配,實現了塘泥的好氧堆肥發酵。
本研究選擇溫度變化規律初步判斷堆肥的腐熟程度,然后測定種子發芽率進一步判定堆肥進度,適合快速判定塘泥堆肥效果。本次試驗中,不同部分的堆溫在規制后均出現明顯升溫,尤其上層溫度,最高溫度達到了68.2 ℃,隨后逐漸降溫,并降至中層和下層溫度,說明上層的好氧發酵程度最快。在第20 d進行了一次加水翻堆后,不同部分的堆肥溫度又有了5 d~6 d的短時升溫期,然后再次降溫。溫度變化呈現“升溫-高溫-降溫-升溫-降溫”的基本規律,第二次翻堆后不再出現持續高溫期,與堆肥材料有機質含量高低有關,基本上第一次堆制就完成了有機質的轉化。堆肥高溫期超過5 d,達到國家規定的畜禽糞便無害化衛生標準,種子發芽指數達到80%以上,堆肥充分腐熟由于堆肥溫度測定只需溫度計,無須使用精密儀器和分析手段,是生產上幫助快速判定堆肥效果的有效便捷方法。在堆肥后第40 d取樣進行發芽率測定,測得種子發芽指標超過80%,可以判斷堆肥達到幾乎完全腐熟,與堆溫的判定結果相符。
塘泥中的有機質和N、P、K等,因粒徑小、表面積大,可以與基質形成較好的配合,改善基質土的結構,增加保水保肥的效果。盆栽效果證實塘泥有機肥有良好的肥效,與雞糞有機肥料相比,不僅同樣可以為菜心提供生長所需的營養成分,且能提高菜心的干物質比例,從而提高菜心的品質。
[1]劉薇.河塘泥的合理開發利用[J].新農業,2002(4):31.
[2]李季,彭生平.堆肥工程使用手冊[M].北京:化學工業出版社,2005:88-95.
[3]顧文杰,張發寶,徐培智,等.廢棄蘑菇基料用作蠶沙好氧堆肥調理劑的試驗[J].2011,37(3):579-585.
S141.4
A
2095-1205(2021)08-63-02
10.3969/j.issn.2095-1205.2021.08.30
佛山市財政專項資金-2020年度共建廣東農業科技示范市項目;廣東佛山珠三角基塘農業研究中心建設(佛山市財政專項資金—2019年度共建廣東農業科技示范市項目)