鄭藝欣 張博 趙云 趙雪 高明霞 馮浩 孫本華

摘 要 探究高溫-蚯蚓堆肥聯(lián)合處理制備餐廚垃圾有機肥的效果及其農用可行性。試驗設置餐廚垃圾、牛糞和麥秸分別以干質量比3∶1∶1和2∶2∶1作為堆肥基質，采用高溫堆肥和高溫-蚯蚓聯(lián)合堆肥兩種堆肥方式進行處理，通過監(jiān)測堆肥過程中的堆體溫度和理化指標來評估不同處理的堆肥效果。堆肥結束后，以小白菜為供試作物進行盆栽試驗，以化肥處理為對照，化肥減量20%基礎上配施0%、0.5%、1.0%、2.5%和? 5.0%（蚯蚓糞肥與土壤質量比）的最佳蚯蚓糞肥為處理，調查不同處理小白菜的生物量和生長指標。結果表明：兩種基質的高溫堆肥處理均可達到無害化溫度標準，但堆肥產品腐熟度較低。與高溫堆肥處理相比，高溫-蚯蚓堆肥聯(lián)合處理的堆肥產品pH趨于中性，NH+4-N/NO-3-N、C/N比和總氮含量顯著降低，NO-3-N、總磷、總鉀含量顯著增加，種子發(fā)芽指數(shù)和總養(yǎng)分的質量分數(shù)顯著提高至76.8%～87.5%和7.57%～7.68%（P<0.05）。隸屬函數(shù)分析法綜合評價表明，高溫-蚯蚓聯(lián)合堆肥產品品質優(yōu)于高溫堆肥，且餐廚垃圾∶牛糞∶麥秸=2∶2∶1基質的堆肥效果始終優(yōu)于餐廚垃圾∶牛糞∶麥秸=3∶1∶1基質。蚯蚓糞肥配施效果隨配施量增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，其中化肥減量20%并配施1.0%蚯蚓糞肥處理的小白菜長勢最好，小白菜出苗率、株高、最大葉寬、有效葉數(shù)、鮮根質量及產量較對照分別提高18.5%、5.8%、6.2%、12.5%、? 64.0%和14.7%。綜上，高溫-蚯蚓聯(lián)合處理能有效提高餐廚垃圾的堆肥品質，堆肥產品符合農業(yè)有機肥料標準。推薦餐廚垃圾∶牛糞∶麥秸=2∶2∶1（干質量比）的原料配比進行高溫-蚯蚓聯(lián)合堆肥，并采用化肥減量20%配施1.0%蚯蚓糞肥用于小白菜生產。

關鍵詞 餐廚垃圾；聯(lián)合堆肥；堆肥效果；蚯蚓糞肥；小白菜

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和消費水平的提高，餐廚垃圾產生量迅速增加。解決餐廚垃圾處理率低和處理方式不當（如填埋、焚燒等）所帶來的環(huán)境問題已迫在眉睫。餐廚垃圾具有有機質含量高、養(yǎng)分豐富的特點，制備的有機肥與豬糞、雞糞等有機肥相比，在供氮能力和土壤有機質提升方面更具優(yōu)勢[1]，其農用資源化成為近年來研究的熱點。餐廚垃圾堆肥在農業(yè)方面的應用受堆肥品質影響，未經(jīng)充分腐熟的餐廚垃圾施用會產生蚊蟲滋生和土壤的病原微生物污染，油脂和鹽分可能導致作物毒害和土壤鹽漬化，甚至造成作物燒根、燒苗或者死亡[2]。適量腐熟的餐廚堆肥施用對于改善土壤養(yǎng)分環(huán)境和保障作物產量方面具有積極作用[3]，與化肥相比，具有改善土壤理化性質，有效提升養(yǎng)分有效性和微生物群落豐富度的優(yōu)勢[4]。有機無機肥配合施用是農業(yè)農村部極力倡導的施肥措施[5]，是實現(xiàn)耕地土壤改良和養(yǎng)分資源高效利用的有效手段，但施用效果與配施量密切相關，不足及過量均會導致作物減產、土壤退化等不良影響。因此，改進餐廚垃圾堆肥工藝和評估餐廚垃圾有機肥配施效果是提高餐廚垃圾的堆肥品質和農業(yè)資源化價值的重要環(huán)節(jié)。

高溫堆肥具有高溫殺死病原菌實現(xiàn)餐廚垃圾無害化處理的優(yōu)勢，但處理后堆肥產品質量較差[6-7]。蚯蚓堆肥可利用蚯蚓吞食消化功能實現(xiàn)有機廢棄物資源化處理[8]，因其產品品質高、綠色、安全而備受關注。然而蚯蚓適宜的生存溫度為10～35 ℃，僅進行蚯蚓轉化無法滿足高溫無害化處理標準[9]。此外，對于餐廚垃圾而言，其高油高鹽的特性和堆肥原料的不穩(wěn)定性是蚯蚓堆肥的限制因素[10]。因此，探索適宜的餐廚垃圾堆肥化處理技術已成為近年來的研究熱點。牛糞作為蚯蚓養(yǎng)殖的優(yōu)質原料，適量添加能夠有效提高蚯蚓存活率和生長狀況[11]，麥秸作為常見的農業(yè)有機廢棄物，與餐廚垃圾共堆肥能夠平衡C/N，稀釋有毒有害物質等[12]，進而優(yōu)化堆肥參數(shù)。Yu等[13]研究發(fā)現(xiàn)廢菇渣與牛糞堆肥后聯(lián)合蚯蚓堆肥可以提高廢菇渣的堆肥質量。蔡琳琳等[14]研究表明好氧堆肥-蚯蚓堆肥聯(lián)合處理的堆肥產品的營養(yǎng)元素質量分數(shù)及美麗竹芋生長指標顯著優(yōu)于單獨好氧堆肥，表明高溫-蚯蚓堆肥聯(lián)合處理是提高堆肥質量和農用效果的有效方式。然而目前關于高溫-蚯蚓聯(lián)合堆肥對餐廚垃圾堆肥品質的影響如何還不確定，且餐廚垃圾蚯蚓堆肥在農業(yè)方面的應用有待進一步挖掘。

基于此，本研究以餐廚垃圾、牛糞和麥秸共堆肥，對比探究不同物料配比在高溫堆肥和高溫-蚯蚓堆肥聯(lián)合處理下的堆肥效果，進一步探明餐廚垃圾蚯蚓糞肥配施對小白菜生長發(fā)育的影響，以期為我國餐廚垃圾資源化利用及其農業(yè)應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

餐廚垃圾收集于西北農林科技大學學生食堂，人工篩選去除骨頭、貝殼等固體雜質，粉碎較大廢棄物并混合均勻，鮮牛糞取于楊凌某養(yǎng)殖場，小麥秸稈粉碎至2 cm，基本理化性質如表1所示。蚯蚓品種為‘大平二號（赤子愛勝蚓）。供試土壤采集于陜西省國家黃土肥力與肥料效益監(jiān)測基地試驗田表層土壤（0～20 cm），風干、過篩? （2 mm）。土壤基本理化性質：pH為8.33，電導率為0.13 mS·cm-1，硝態(tài)氮含量為2.90 mg·kg-1，銨態(tài)氮含量為3.75 mg·kg-1，有效磷含量為? 10.92 mg·kg-1，速效鉀含量為112.79?? mg·kg-1，有機碳含量為9.35 g·kg-1。小白菜種子（金早生）購于陜西秦興種苗有限公司。本試驗最佳堆肥產品（SⅡA-V）為供試蚯蚓糞肥。

1.2 試驗設計

設置兩種基質配比和兩種堆肥方式進行有機廢棄物堆肥化處理，共4個處理。分別為：基質Ⅰ-高溫堆肥（原料干質量比例為餐廚垃圾∶牛? 糞∶麥秸=3∶1∶1，采用高溫堆肥處理；SⅠA）；基質Ⅱ-高溫堆肥（原料干質量比例為餐廚垃圾∶牛糞∶麥秸=2∶2∶1，采用高溫堆肥處理；SⅡA）；基質I-聯(lián)合堆肥（基質I采用高溫堆肥處理后繼續(xù)進行蚯蚓堆肥；SⅠA-V）；基質Ⅱ-聯(lián)合堆肥（基質Ⅱ采用高溫堆肥處理后繼續(xù)進行蚯蚓堆肥；SⅡA-V）。每個處理重復3次。高溫堆肥在總體積為30 L的聚乙烯堆肥桶中進行，外壁包裹保溫棉，新鮮空氣通過小型空氣泵從堆肥底部定期供應，根據(jù)堆體溫度變化情況及時進行翻堆。各處理裝入混合基質13 kg（濕基），初始含水率為60%左右，碳氮比為21～24（根據(jù)原料配比計算）。高溫堆肥45 d后，堆肥產品轉移至蚯蚓養(yǎng)殖箱進一步堆肥30 d，選擇大小接近的成年蚯蚓（每條平均質量為249.90 mg），接種密度為10?? g·kg-1（濕基），定期噴灑蒸餾水以維持基質含水率為65%～70%。

肥料制備完成后選取最佳蚯蚓糞肥（SⅡA-V）于西北農林科技大學溫室進行45 d的小白菜盆栽試驗，每盆裝入1 kg土壤。設置化肥處理（CK），盆施尿素0.42 g +磷酸二氫鉀0.20 g +硫酸鉀0.24 g；在化肥減量20%（盆施尿素0.34 g+磷酸二氫鉀0.16 g+硫酸鉀0.19 g）的基礎上配施5個水平的餐廚垃圾蚯蚓糞肥（T1、T2、T3、T4、T5）：0%、0.5%、1.0%、2.5%和5.0%（蚯蚓糞肥與土壤質量比），共6個處理。每個處理重復4次，共24盆。每盆播種15粒種子，二葉一心期間苗至4株，保持田間持水量為60%。

1.3 樣品采集

于堆肥的0、5、15、25、35、45、60、75 d從上至下分5點取混合樣品150 g（濕基），新鮮樣品保存在4 ℃冰箱，用于測定硝態(tài)氮、銨態(tài)氮含量和種子發(fā)芽指數(shù)（GI），風干樣品用于測定pH、電導率、總氮、總磷和總鉀含量。小白菜成熟期收獲植株樣品，快速用自來水沖洗并蒸餾水潤洗，吸水紙擦干。

1.4 測定方法

每天10：00和18：00記錄室溫和堆體溫度；堆肥樣品的pH、電導率、GI采用NY/T525-2021有機肥料標準方法測定[15]；硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量采用2 mol·L-1 KCl溶液按照液樣比（體積比質量）=10∶1浸提，流動分析儀測定；C/N采用元素分析儀測定；堆肥樣品的總氮、總磷和總鉀含量采用H2O2-H2SO4消煮法測定[16]。小白菜生育期第10天統(tǒng)計出苗情況，收獲期測定植物株高、最大葉寬、有效葉數(shù)、鮮根質量和產量（植株地上部生物量）。

1.5 數(shù)據(jù)計算和分析

利用模糊數(shù)學隸屬函數(shù)法對各堆肥處理產品品質進行綜合評價[17]。隸屬函數(shù)的計算公式與指標和產品品質的關系相關：

若呈正相關關系，則Uij=（Xij-Ximin）/（Ximax-Ximin）

若呈負相關關系，則Uij=1-（Xij-Ximin）/（Ximax-Ximin）

式中，Uij為第j個處理的第i個指標的隸屬函數(shù)值；Xij為第j個處理的第i個指標的實際測定值；Ximax和Ximin分別代表所有處理中第i個指標的最大值和最小值。之后計算所有指標的平均隸屬函數(shù)值，數(shù)值越大說明綜合評價越高。

采用Excel 2016、SPSS 25、Origin 2022對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析和圖表制作；采用單因素方差分析和LSD法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同基質配比對餐廚垃圾高溫堆肥溫度的影響

堆體溫度是反映堆肥中微生物活動和腐熟進程的重要指標。兩種基質高溫堆肥過程中，堆體溫度均表現(xiàn)為先波動上升后波動下降的趨勢，在33 d后逐漸穩(wěn)定并接近室溫（圖1）?；|SⅡA在第2天進入高溫期（>50 ℃），第3天出現(xiàn)最高溫度（55.5 ℃），而基質SⅠA在第11天進入高溫期，第19天到達最高溫度（59 ℃）。SⅠA高溫期持續(xù)10 d，SⅡA高溫期達到5 d。兩種基質在第7天堆體溫度驟降，翻堆后堆體溫度迅速回升。

2.2 不同基質配比和堆肥方式對堆肥性質變化的影響

2.2.1 pH變化 堆肥進程中兩種基質的pH變化趨勢基本一致，均表現(xiàn)為高溫堆肥階段逐漸上升，后趨于穩(wěn)定，進入蚯蚓堆肥階段則緩慢下降（圖2-a）?；|SⅡ的pH始終高于SⅠ；高溫堆肥階段結束時SⅠA和SⅡA的pH為8.13和8.46。繼續(xù)進行蚯蚓堆肥進一步降低了堆肥pH，聯(lián)合堆肥結束時SⅠA-V和SⅡA-V的pH為7.47和7.63，較高溫堆肥結束時pH分別降低了8.1%和9.8%。

2.2.2 電導率變化 電導率是衡量堆肥中無機離子含量和礦化度的重要指標。堆肥過程中兩種基質電導率的變化趨勢略有不同（圖2-b）。高溫堆肥前期兩種基質電導率值迅速上升，后期增速減緩，高溫堆肥結束時SIA和SIIA的電導率分別為9.65 mS·cm-1和7.51 mS·cm-1，較初始分別提高84.8%和55.2%。進入蚯蚓堆肥階段后，SI的電導率變化不顯著，而SII的電導率則顯著提高。聯(lián)合堆肥結束時，基質SI和SII的電導率為9.42 mS·cm-1和8.45 mS·cm-1，SII較高溫堆肥結束時電導率提高12.5%。

2.2.3 銨態(tài)氮含量變化 兩種基質的銨態(tài)氮含量均表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢（圖2-c）。基質SI出現(xiàn)峰值較晚（第15天）但峰值較高（606.6?? mg·kg-1），而基質SII出現(xiàn)峰值較早（第5天）但峰值較低（451.5 mg·kg-1），35 d后銨態(tài)氮含量逐漸接近，到聯(lián)合堆肥完成時兩者之間無顯著差異。

2.2.4 硝態(tài)氮含量變化 兩種基質的硝態(tài)氮含量均表現(xiàn)為高溫堆肥階段緩慢增加，而蚯蚓堆肥階段迅速增加的趨勢（圖2-d）。高溫堆肥結束時，SIIA的硝態(tài)氮含量（172.2 mg·kg-1）顯著高于SIA（19.7 mg·kg-1）。聯(lián)合堆肥結束時，? SIA-V和SIIA-V的硝態(tài)氮含量分別為1 516.7?? mg·kg-1和1 843.2 mg·kg-1，較高溫堆肥結束時分別提高了76.0倍和9.7倍。

2.3 不同基質配比和堆肥方式對堆肥產品腐熟度的影響

NH+4-N/NO-3-N比值可作為堆肥腐熟度的判定指標之一。4種堆肥產品的NH+4-N/NO-3-N比值存在顯著差異（表2）。高溫堆肥產品SⅠA? （8.64）顯著高于SⅡA（0.99）；進一步聯(lián)合蚯蚓堆肥后，堆肥產品SIA-V（0.06）和SIIA-V（0.04）的NH+4-N/NO-3-N比值進一步下降，兩者之間無顯著差異。

合適的C/N是反映堆肥達到腐熟的重要標志。4種堆肥產品C/N為10.99～12.98，堆肥產品之間差異顯著（表2）。無論是何種堆肥方式，基質SII堆肥產品的C/N均顯著高于基質SI。無論是何種基質，聯(lián)合蚯蚓堆肥進一步顯著降低了堆肥產品的C/N比。

種子發(fā)芽指數(shù)（GI）是評價堆肥腐熟度和植物毒害作用的綜合性指標。4種堆肥產品的GI差異顯著（表2）。高溫堆肥產品的SIA? （36.43%）顯著低于SIIA（55.60%），均未達到有機肥料標準（GI≥70%）；聯(lián)合蚯蚓堆肥產品SIA-V（76.75%）顯著低于SIIA-V（87.47%）。無論是何種堆肥方式，基質SII堆肥產品的GI顯著高于基質SI。無論是何種基質，聯(lián)合蚯蚓堆肥進一步顯著提高了堆肥產品的GI。

2.4 不同基質配比和堆肥方式對堆肥產品養(yǎng)分含量的影響

4種堆肥產品的總氮含量差異顯著（表2）。其中，SIA（29.67 g·kg-1）顯著高于SIIA（26.83?? g·kg-1）和SIA-V（26.61 g·kg-1），顯著高于SIIA-V（24.73? g·kg-1）。無論是何種堆肥方式，基質SI堆肥產品的總氮顯著高于基質SII，其中聯(lián)合蚯蚓堆肥的SIA-V較SIIA-V高10.8%，高溫堆肥產品SIA較SIIA高7.7%。無論是何種基質，聯(lián)合蚯蚓堆肥均進一步顯著降低了堆肥產品的總氮含量，聯(lián)合蚯蚓堆肥產品SIIA-V和SIA-V較高溫堆肥產品SIIA和SIA顯著降低7.8%和10.3%。

4種堆肥產品的總磷含量差異顯著（表2）。其中，SIIA-V（11.17 g·kg-1）最高，SIA（8.67?? g·kg-1）最低。無論是何種堆肥方式，基質SII堆肥產品的TP顯著高于基質SI，其中SIIA較SIA高8.9%，SIIA-V較SIA-V高5.3%。無論是何種基質，聯(lián)合蚯蚓堆肥顯著提高了堆肥產品的TP，SIA-V和SIIA-V較SIA和SIIA顯著提高22.4%和? 18.3%。

4種堆肥產品的總鉀含量差異顯著（表2）。其中，SIIA-V（21.95 g·kg-1）最高，顯著高于SIA-V（20.52 g·kg-1），顯著高于SIA（19.43??? g·kg-1）和SIIA（19.80 g·kg-1）。無論是何種堆肥方式，基質SII堆肥產品的TK含量顯著高于基質SI，其中SIIA較SIA高1.9%，SIIA-V較SIA-V顯著高7.0%。無論是何種基質，聯(lián)合蚯蚓堆肥顯著提高了堆肥產品的TK，SIA-V和SIIA-V較SIA和SIIA顯著提高5.6%和10.9%。

4種堆肥產品總養(yǎng)分質量分數(shù)在7.23%～? 7.68%（表2）。無論是何種堆肥方式，基質SII與基質SI堆肥產品的總養(yǎng)分質量分數(shù)無顯著差異。無論是何種基質，聯(lián)合蚯蚓堆肥顯著提高了堆肥產品的總養(yǎng)分質量分數(shù)，SIA-V和SIIA-V較SIA和SIIA顯著提高3.8%和6.2%。

2.5 堆肥產品品質評價的隸屬函數(shù)分析

利用堆肥產品的性質指標、腐熟度指標和養(yǎng)分指標等重要指標求出平均隸屬函數(shù)值，對各處理堆肥產品品質進行綜合評價。由表3可知，SIIA-V處理的均值最高。在高溫堆肥方式下，基質SⅡ處理的均值顯著高于SⅠ，而同一堆肥基質下聯(lián)合蚯蚓堆肥處理的均值顯著高于高溫堆肥處理。

2.6 蚯蚓糞肥配施對小白菜生長發(fā)育及產量的影響

不同餐廚垃圾蚯蚓糞肥配施量對小白菜生長發(fā)育的影響見表4?；蕼p量20%處理T1的小白菜出苗率、株高、最大葉寬、有效葉數(shù)和根鮮質量及產量均低于CK，但兩者差異不顯著。出苗率，T2和T3處理顯著高于T5，其他處理間差異不顯著。株高，CK、T2、T3和T4顯著高于T5。最大葉寬，T5顯著低于其他處理，其他處理間差異不顯著。有效葉數(shù)，T2、T3和T4差異不顯著，但顯著高于T5。根鮮質量，T2和T3最高，顯著高于CK、T1和T5。產量，T3最高，顯著高于T1和T5，T5最低，顯著低于除T1以外的其他處理。

化肥減量20%配施不同用量蚯蚓糞肥時，隨配施蚯蚓糞肥用量的增加，出苗率、株高、最大葉寬、有效葉數(shù)和根鮮質量和產量均呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。當蚯蚓糞肥配施量達到1.0%（T3）時，各項指標均最高，小白菜出苗率、株高、最大葉寬、有效葉數(shù)、根鮮質量及產量較CK相比分別提高18.5%、5.8%、6.2%、12.5%、64.0%和? 14.7%；當蚯蚓糞肥配施量達到5.0%（T5）時，小白菜各項指標最低。

3 討? 論

3.1 不同基質配比和堆肥方式對餐廚垃圾堆肥效果的影響

由于餐廚垃圾高含水量、高含鹽量等特點，單獨餐廚垃圾進行高溫好氧堆肥，其往往很難達到無害化的溫度要求，即50～55 ℃以上持續(xù)5～? 7 d[18]。本研究通過向餐廚垃圾中添加牛糞和麥秸進行共堆肥，基質SI高溫期持續(xù)10 d，基質SII高溫期達到5 d，這表明通過添加牛糞和麥秸共堆肥可實現(xiàn)餐廚垃圾無害化處理。經(jīng)過高溫堆肥，兩種基質的pH均達到有機肥料技術標準和蚯蚓活動的最佳pH范圍（5.5～8.5）[19]，這也為進一步進行蚯蚓堆肥奠定了基礎。

堆肥腐熟度和養(yǎng)分指標是評價堆肥產品品質和農業(yè)應用價值的關鍵指標。腐熟度可由C/N（10～20）、NH+4-N/NO-3-N比值（< 1）和種子發(fā)芽指數(shù)（GI> 50%）等指標綜合判定[20-21]。本研究結果表明所有堆肥產品的C/N均達到堆肥腐熟和農業(yè)應用的有機肥C/N標準[22]?；|SII的高溫堆肥產品SIIA的NH+4-N/NO-3-N? （0.99）和GI（55.6%）基本達到腐熟標準，高溫堆肥SIA未完全腐熟，這與基質SI中餐廚垃圾占比較高所帶來的pH低和鹽分高等不利條件密切相關[23]。兩種基質通過聯(lián)合堆肥獲得的堆肥產品SIA-V和SIIA-V的NH+4-N/NO-3-N比值（0.06和0.04）和GI（76.75%和87.47%）均達到了堆肥腐熟標準，滿足有機肥料標準（GI≥ 70%）[15]。與僅進行高溫堆肥相比，聯(lián)合堆肥產品腐熟度更優(yōu)，尤其是GI顯著提高，這可能是因為蚯蚓堆肥中富集的硝酸鹽和植物生長激素能夠促進種子發(fā)芽[24-25]。本研究中，所有堆肥產品總養(yǎng)分質量分數(shù)在7.23%～7.68%，遠高于有機肥料養(yǎng)分要求（≥ 4.0%）[15]。聯(lián)合堆肥產品與高溫堆肥產品相比，兩種基質的堆肥產品的總氮含量下降，但總磷、總鉀含量和總養(yǎng)分的質量分數(shù)及易被植物吸收利用的硝態(tài)氮含量顯著增加。這與堆肥過程中蚯蚓攝取有機氮用于自身的生長發(fā)育有關。同時蚯蚓生長需磷量小，體壁分泌物與蚯蚓糞中磷酸酶活性能夠加速有機磷轉化和不溶性鉀的溶解[26-28]，將植物難吸收養(yǎng)分轉化為易吸收利用狀態(tài)并被微生物固定[29]。此外，堆肥過程中的基質損失能夠引起堆肥產品中總磷、總鉀含量和總養(yǎng)分的質量分數(shù)顯著提高。隸屬函數(shù)綜合分析表明，與僅進行高溫堆肥相比，高溫-蚯蚓聯(lián)合堆肥能夠有效提高餐廚垃圾堆肥產品品質，其中干質量比為餐廚垃圾∶牛糞∶麥秸=2∶2∶1的基質堆肥產品品質更優(yōu)。

3.2 餐廚垃圾蚯蚓糞肥配施對小白菜生長發(fā)育及產量的影響

在農業(yè)生產中，有機肥料應用效果可通過作物長勢、產量進行判斷。本試驗結果表明，與化肥處理相比，化肥減量20%配施1.0%餐廚垃圾蚯蚓糞肥能夠顯著提高小白菜長勢和增產，過量則導致小白菜長勢不良。這是由于添加適量蚯蚓糞肥能夠明顯誘導作物新根產生，促進根系生長和提高根系活力，提高作物長勢和養(yǎng)分吸收能力[30]，這與試驗中不同蚯蚓糞肥配施量所引起的根鮮質量變化趨勢相一致。此外，蚯蚓糞肥含有豐富的鐵、錳、鋅等微量元素以及多種氨基酸、微生物和活性酶等營養(yǎng)物質[31]。因此，本試驗中適量蚯蚓糞肥配施能夠促進小白菜生長發(fā)育，且促進效應與蚯蚓糞肥配施量密切相關。過量蚯蚓糞肥配施抑制小白菜生長發(fā)育，這可能與餐廚垃圾蚯蚓糞肥中鈉離子（Na+）和氯離子（Cl-）等鹽分脅迫關系密切，研究發(fā)現(xiàn)低濃度NaCl處理能夠促進種子萌發(fā)和根系生長，而中高濃度NaCl脅迫能夠抑制種子萌發(fā)、幼苗生長和營養(yǎng)元素吸收[32-33]。此外，養(yǎng)分脅迫也是影響作物生長發(fā)育的重要因素[34]。

4 結? 論

餐廚垃圾與牛糞和麥秸共堆肥可實現(xiàn)餐廚垃圾的高溫無害化處理。與高溫堆肥相比，高溫-蚯蚓聯(lián)合堆肥產品的腐熟度和養(yǎng)分含量更高。餐廚垃圾、牛糞和麥秸按照干質量比例2∶2∶1進行共堆肥并采用高溫-蚯蚓聯(lián)合堆肥方式制備的堆肥產品品質更好，化肥減量20%配施1.0%蚯蚓糞肥對于小白菜生長發(fā)育和增產效果最佳。

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Effect? of Combined High Temperature-earthworm Treatment on Composting

Quality of Kitchen Waste and Its Application

ZHENG Yixin1， ZHANG Bo1， ZHAO Yun1， ZHAO Xue1，

GAO Mingxia2， FENG Hao2，3，4 and SUN Benhua1，4

（1. College of Natural Resources and Environment/ Key Laboratory of Green and Low Carbon Agriculture on Dryland in

Northwest China， Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Yangling Shaanxi 712100，China; 2.College of Water

Resources and Architectural Engineering， Yangling?? Shaanxi 712100，China; 3.Institute of Soil and Water

Conservation， Yangling? Shaanxi 712100，China; 4.Institute of Water-Saving Agriculture in Arid Areas of China， Northwest A&F University， Yangling?? Shaanxi 712100，China）

Abstract To explore the effect of combined high temperature-earthworm treatment on kitchen waste for organic fertilizer and assess its feasibility for agricultural use，in this experiment， the dry? mass? ratio of kitchen waste， cow manure， and wheat straw were selected as 3∶1∶1 and 2∶2∶1， respectively.Two composting methods were used：? high temperature composting and combined high temperature-earthworm composting. The composting effects of different treatments were evaluated by monitoring the heap temperature，as well as physical and chemical indexes during the composting process. Following composting， a pot experiment was conducted with Mini Chinese cabbage as the test crop， with chemical fertilizer treatment as the control， the biomass and growth indexes of Mini Chinese cabbage were investigated under different treatments.The experiment involved applying the optimal vermicompost at ratios of 0%， 0.5%， 1.0%， 2.5% and 5.0% （the dry? mass? ratio of vermicompost to soil ） on basis of 20% reduction in chemical fertilizer. The results showed that the high-temperature composting treatment for both two types of substrates met standards for reaching the harmless temperature. However， the composting products exhibited low maturity. Compared with the high-temperature composting， the pH value of the combined high temperature-earthworm composting products demonstrated a tendency toward neutral pH.There were significant decreases in the NH+4-N/NO-3-N ratio， the C/N ratio， and the total nitrogen content.Conversely， there were significant increases in nitrate nitrogen， total phosphorus and total potassium. The seed germination index and total nutrients contents significantly increased to 76.8%-87.5% and 7.57%-7.68% （P<0.05）， respectively. The comprehensive evaluation through membership function analysis showed that the compost quality from the combined high temperature-earthworm composting was superior to that from high temperature composting.The? composting effect of substrates with the ratio of kitchen waste∶cow manure∶ wheat straw=2∶2∶1 consistently outperformed that of a ratio of? 3∶1∶1. The application effect demonstrated an increasing-then-decreasing trend with the rise in vermicompost. The Mini Chinese cabbage exhibited optimal growth under treatment involving a? 20% reduction in chemical fertilizer?? along with 1.0% vermicompost. Compared with the control， the seedling emergence rate， plant height， maximum leaf width， effective leaf number， fresh root? mass? and yield of Mini Chinese cabbage increased by 18.5%， 5.8%， 6.2%， 12.5%， 64.0% and 14.7%， respectively. In conclusion， combined high temperature-earthworm composting effectively enhances the compost quality of kitchen waste， and the composting products meet the standards for agricultural organic fertilizer. The recommended raw material ratio for combined high temperature-earthworm composting is kitchen waste∶ cow manure∶ wheat straw=2∶2∶1 with， 1.0% vermicompost suggested for the production of Min Chinese cabbage based on 20% chemical fertilizer reduction.

Key words? Kitchen waste; Combined composting; Compost effect; Vermicompost; Mini Chinese cabbage

Received? 2023-04-07??? Returned 2023-05-11

Foundation item National Key R&D Program（No.2021YFD190070402）; Chinese ‘111? Project （No.B12007）.

First author ZHENG Yixin， female， master student. Research area： utilization of agricultural resources. E-mail： zhengyx@nwafu.edu.cn

Corresponding?? author SUN Benhua， male， professor， doctoral supervisor. Research area： soil chemistry and soil ecology. E-mail： sunbenhua@nwafu.edu.cn

（責任編輯：史亞歌 Responsible editor：SHI Yage）