蔬菜秸秆基质化利用的堆制发酵过程特征及其应用效果

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目前,我国对蔬菜秸秆缺乏有效利用,大多数蔬菜秸秆作为废弃物随意丢弃,这不仅造成了资源浪费,还带来严重的环境污染。研究蔬菜秸秆的适用处理方法,对实现其资源化具有重要意义。本文选取了黄瓜藤、番茄藤、鲜食玉米秸秆等蔬菜秸秆,研究了其堆制发酵过程中温度、含水率、pH、全氮、微生物数量等指标的变化,翻堆频率和添加菌剂对蔬菜秸秆堆制发酵的影响,以及将蔬菜秸秆堆制物与醋糟进行不同配比后用于蔬菜育苗和栽培基质的效果,为蔬菜秸秆废弃物资源化提供科学依据。主要研究结论如下:   (1)蔬菜秸秆堆制过程中理化指标的变化。将黄瓜藤、番茄藤、鲜食玉米秸秆经粉碎分别进行堆制发酵,堆制发酵过程中其含水率一直下降,最终稳定在32%-37%之间;堆体温度上升迅速,堆制2d就达到高温期。堆制结束后,各处理pH值在8.07-8.37之间;EC值为分别为4.05-4.76mS/cm;全氮、全磷、全钾含量有不同程度的增加。堆制结束后,各堆制物的感官指标和种子发芽指数均表明堆体己腐熟。   (2)翻堆频率和添加菌剂对黄瓜藤堆制发酵的影响。测定结果表明:翻堆频率越高,到达高温的时间越短,高温持续时间也短,有利于加快堆体腐熟的速度。各处理pH值和EC值总体变化趋势相近。不同翻堆频率对全氮、全磷、全钾的影响不显著。综合理化指标和劳动强度来看,堆制前期以4天翻堆一次为宜,堆制后期翻堆时间间隔可延长。添加菌剂有利于温度的快速上升,延长高温持续时间,加快腐熟进程。添加菌剂还有利于pH值的上升,EC值的降低,全氮、全磷和全钾含量的增加。   (3)黄瓜藤堆制发酵过程中微生物的生长动态。发酵过程中,微生物生长可分为两个阶段:第一次增长期和衰亡期;第二次增长期和衰亡期。可采用logistic和Malthus模型分别对细菌生长和衰亡的的过程进行拟合。根据细菌数量的监测,可以选择适宜的菌剂添加时间,以促进发酵腐熟进程。   (4)蔬菜秸秆堆制物与醋糟、蛭石复配作为番茄和黄瓜育苗基质的效果。试验结果表明:黄瓜藤堆制物单独作为育苗基质效果较差,与醋糟等复配之后,理化性质有所改善。黄瓜藤堆制物与醋糟、蛭石配比为1:2:1,以及与醋糟、草炭、蛭石配比为1:1:1:1适合作为黄瓜和番茄的育苗基质。玉米秸秆、番茄藤堆制物分别与醋糟复配的基质育苗效果不如对照。   (5)蔬菜秸秆堆制物作为栽培基质的效果。试验结果表明:鲜食玉米秸秆堆制物可以作为生菜栽培基质,且它与醋糟、蛭石的配比为3:6:1时生菜的栽培效果最好。黄瓜藤堆制物与醋糟1:2配比栽培番茄,番茄生长良好。
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