廚余垃圾堆肥液濃度比對白菜生長高度的影響探究

占子波

（仲愷農業工程學院 資源與環境學院，廣東 廣州 510225）

1 研究目的和意義

近年來，隨著農村城鎮化的快速發展，農民的經濟水平也在不斷提升，由最開始的溫飽逐漸到衣食無憂，在日常飲食方面更加突出，與此同時廚余垃圾越來越多，并且還呈持續增長的趨勢。因而，廚余垃圾[1]的處置問題已成為突出的資源、環境、經濟和社會問題，廚余垃圾的減量化、資源化和無害化處理勢在必行。廚余垃圾富含脂肪、蛋白質、碳水化合物等可生物降解的有機物質，堆肥是廚余垃圾實現減量化和資源化的有效方式。但是由于我國垃圾分類才剛起步，復雜的來源使得廚余垃圾堆肥產品成分多變且對植物的影響機制也不甚明確。廚余垃圾含有大量的有機質，容易腐敗，亂扔亂丟會引起發酵，發臭等問題[2]。廚余垃圾隨意丟置，不僅增加了清潔員的工作，還嚴重污染環境。因此利用其含有大量的有機質，將其制成有機肥，在源頭減少了化肥的使用，還能對廚余垃圾進行循環利用，廢棄物得以循環利用的同時還能促進植物的生長，提高植物群落的生態效益。但是廚余垃圾常混有較多的雜質，發酵堆肥[3]后用于植物的培養是否會造成污染，堆肥液的用量比等等目前尚缺乏研究資料。因此，本研究以白菜為對象進行試驗，探究廚余垃圾堆肥液濃度比對白菜生長狀況的影響，意義在于減少污染和利用自制肥來種植植物，為今后廚余垃圾在農業中資源化應用提供參考。

2 廚余垃圾的概括

2.1 廚余垃圾定義

廚余垃圾是指居民在日常生活、食品加工、餐飲服務、單位聚餐等活動中產生的廢棄物，包括廢棄的菜葉、剩菜、剩飯、果皮、蛋殼、茶渣和骨頭等，也指家庭、學校、機關、公共食堂、餐飲業產生的餐廚垃圾、餐飲殘渣、食品加工垃圾、不可食用的動植物油和各種油水混合物。

2.2 廚余垃圾常用處置方法[4]

2.2.1 填埋法

我國許多地區的廚余垃圾與普通垃圾一起被送往填埋場進行填埋處理，也有的農村地方通過開鑿土地，直接將廚余垃圾進行填埋。由于廚余垃圾中含有大量可降解成分，穩定時間短，填埋法有利于廚余垃圾的回收利用，且操作簡單。

2.2.2 堆肥法

用于處理有機垃圾。其原理是利用微生物對垃圾中的有機物進行代謝分解，在適宜溫度下細菌能對其進行無害化處理，并能產生有機肥料。該方法投資成本低，技術簡單，有機物分解后可作為肥料使用，實現資源循環利用，能較為明顯減少廢棄物[5]。堆肥過程是有益微生物的定殖過程，還能產生大量有益的代謝產物，用于植物根系的生長，將其用作有機肥料更加安全可靠。

3 廚余垃圾堆肥研究

不同廚余垃圾進行堆肥會產生不同的機制，根據堆肥的性質特點，產生的堆肥液進行合理的濃度分配，濃度的高低影響著植物的生長速率，尋找有效的比例是實現植物快速生長的最有效舉措。

4 材料與方法

4.1 樣品選擇

通過對堆肥材料的調研和分析，目前廚余垃圾用作堆肥材料主要有3種：一種為日常生活的果蔬皮垃圾堆肥；一種為飲食后的殘渣，包括酒店，餐飲的食物；另一種為混合式垃圾堆肥。介于最初的預實驗以及從農民自身的角度出發，飲食后的殘渣可以用來喂養家禽，作為自制肥料不具有廣泛性。張相鋒等[6]用蔬菜自制的堆肥比聯合試驗研究，具有可行性。因此對于農村村民來講，果蔬皮垃圾較為方便獲取，不需要經濟來源的輸出。與此同時，預實驗的結果也表明廚余垃圾中的果蔬皮垃圾產生的效益比其他垃圾高。

4.1.1 植物選擇

選擇大白菜作為試驗作物，大白菜是人們日常生活中常見的一種農作物，它屬于秋季蔬菜。大白菜含有大量對人體有益的植物纖維和維生素，長期食用有益于人體健康。同時大白菜種植相對簡單，生長周期短，技術和管理要求較低，投資少，經濟效益高[7]。

4.1.2 土壤選擇

以湛江市界炮鎮老占村種植土為試驗土[8]，取半年內未施過肥的疏松土壤進行實驗，將土壤風干、暴曬，再進行整裝作為實驗原土。

4.2 實驗方案

4.2.1 堆肥液制備過程

自制廚余垃圾裝備桶（10 L），并將廚余垃圾桶中打孔裝上水龍頭，桶底部裝有隔物板；將果蔬皮垃圾放滿自制垃圾桶，并在果蔬皮垃圾5～8 cm層撒上一層EM菌[9-10]。完畢后將桶蓋密封進行無氧發酵15 d以上。

4.2.2 實驗處理過程

將實驗原土以相同的質量裝進27個相同的實驗盆作為實驗栽培基質，將相同生長周期、高度一致的大白菜實驗苗分別移植到實驗盆，以每天相同的澆水量培養3～4 d。廚余垃圾制作的堆肥液以一定比例[11]梯度濃度稀釋，稀釋梯度濃度為 50∶100、50∶250、50∶400、50∶550、50∶700、50∶850、50∶1000、50∶1150；每組濃度設置 3 組平行實驗，同時設置3組作為對照組（具體情況見表1）。7 d為一個周期對每組進行堆肥液的澆灌，澆灌稀釋后的堆肥液50 ml/次，保持每天澆水量相同。每7 d進行數據處理，持續6個周期。

表1 盆栽種植情況

5 環境條件

5.1 地理因素

湛江市界炮老占村位于東經 109°-110°50′，北緯 21°-21°50′，熱帶北緣季風氣候，全年平均氣溫約為20℃。

5.2 空間因素

本實驗為盆摘，實驗盆的內口直徑12.2 cm、底部直徑7.5 cm、高度9.8 cm，底部有孔，附有托盤。沒有其他植物與其競爭，空間充足。

6 廚余垃圾堆肥液對白菜生長的影響

植株性狀變化高度：每隔7 d通過尺子測量高度，并記錄數據，見表2；并做出每個周期高度平均生長速率柱形圖，如圖1所示。

表2 高度變化情況記錄

圖1 周期平均生長速率圖

7 結論與分析

7.1 廚余垃圾堆肥可減少化肥的使用

廚余垃圾制成堆肥具有一定的參考性與價值性，通過白菜的生長狀況與清水對照組對比可以得出堆肥液具有一定的肥效，并且在此過程減少其他肥料的使用。在某種程度上，可以減少農家化肥的投入，一方面可以減少經濟的輸出，另一方面還可以保護環境，獲得綠色健康蔬菜。

7.2 合適比例的廚余垃圾堆肥液能促進白菜生長

（1）實驗過程的記錄相當嚴格，對數據如實記錄。通過實驗發現，50∶100、50∶250 和 50∶400 這 3 組濃度在前四周期濃度相對于對照組生長情況較慢，原因是因為堆肥液的濃度比較高，白菜處于幼年階段，對有機肥的要求低；濃度過高也不會使得白菜枯萎死亡，只會抑制體內部分酶的活性[12]，從而使得與對照組相比處于劣勢。四五六周期白菜已經處于旺盛期，需要大量的有機肥來滿足自身的生長。

（2）在 50∶550、50∶700、50∶850、50∶1000 和 50∶1150 這5組濃度在整個實驗當中相對于對照組，幾乎呈現出優勢，因此可以說明在這幾組濃度內，堆肥液的濃度對于白菜具有促進作用[13]，并不影響到白菜內部機制。50∶1150這組數據的第三周期的高度與對照組相差無幾，可能是因為內部的一些酶影響。

（3）由于本實驗具有一定的局限性，從生長速率來看，白菜生長在堆肥液50∶700這個濃度時達到了最值，可斷定在50∶550～50∶850這個范圍內，可能還會存在比50∶700效果更加好的濃度值。

8 結束語

本實驗利用廚余垃圾堆肥來培育大白菜，一方面可以得出廚余垃圾用作堆肥的可行性和經濟效應，同時還解決了環境污染問題；另一方面運用實驗探究合適的堆肥液濃度比對白菜的生長狀況的影響。研究表明，廚余垃圾堆肥液濃度比例高會抑制白菜前期的生長，有較明顯的抑制作用，但并不會致白菜死亡；廚余垃圾堆肥液濃度比例低在前期和后期都促進白菜的生長，適宜的實驗堆肥液濃度比顯著促進白菜的高度生長，與張春英等[14]所講的適量堆肥液比例能促進生長相一致。因此推薦堆肥濃度比為50∶700左右為宜，也就是本實驗10 L果蔬皮堆肥液取得50∶700這個濃度比例。

關于廚余垃圾堆肥液使用在研究前期主要集中在個人理論基礎上，本研究為處理廚余垃圾資源化利用提供了一個新途徑，并且根據研究結果推薦使用該濃度比例可獲得生長情況更好的白菜。不僅可以循環利用廚余垃圾有用資源，還能獲得綠色健康食物，是一項在農村值得推廣的小型技術。本實驗以白菜作為實驗對象，在一定程度具有局限性，今后將會以更多品種來試驗，為今后堆肥技術的應用以及農作物的快速生長提供有力支撐。