农林有机废弃物生产轻型育苗基质研究进展_韦阳连

农林有机废弃物生产轻型育苗基质研究进展韦阳连，欧阳勤森，钟卫东，余金昌，黄小凤（东莞植物园，广东东莞523086）摘要利用农林有机废弃物制造轻型基质育苗是一项资源化、无害化处理农林废弃物的有效方式，它既符合现今工厂化育苗的需要，又符合社会节能减排的需要。

就该项技术的原料、处理方法、基质配制等方面进行综述，以期为育苗工作者及环卫人士利用该项技术提供参考。

关键词农林废弃物；轻型基质；发酵；半炭化中图分类号S216．2文献标识码A 文章编号0517－6611（2012）32－15628－03Research Advances on Agro-forestry Organic Compost to Produce Light Breeding Medium WEI Yang-lian et al （Dongguan Botanical Garden ，Dongguan ，Guangdong 523086）Abstract Using agro-forestry organic waste compost to produce light medium for plants breeding is an effective way to dispose of the waste use-fully and harmlessly．This technique is not only meet the needs of industrial breeding ，but also meet the needs of energy saving and emission re-duction of the society．The material ，process and mixing method of the technique were introduced ，with the purpose of providing reference to planters and environmentalists who were interested in this technique．Key words Agro-forestry organic waste compost ；Light medium ；Fermentation ；Carbonization基金项目广东省农业攻关项目：园林有机废弃物的综合利用研究（2009B020411003）。

作者简介韦阳连（1983－），女，广西河池人，农艺师，硕士，从事城市有机废弃物资源化处理研究，E-mail ：yangshun1210@yahoo．com．cn 。

收稿日期2012-08-21轻型育苗基质技术是现在工厂化容器育苗中一项重要技术，它改变了传统上用土壤作基质进行育苗的历史，改用重量较轻的轻型基质进行育苗，是现今经济发达国家工厂化育苗的主要方式。

泥炭是现阶段国际上用量最多的轻型育苗基质，它是泥炭苔、泥碳藓及其他死去的沼泽植物或动物的尸体经过数千年时间发育形成的，富含有机质、腐殖酸、纤维，疏松多孔，通气透水性好，比表面积大，吸咐螯合能力强，有较强的离子交换能力和盐分平衡控制能力，是优质的轻基质原料，但由于泥炭是不可再生资源，是沼泽湿地的标志，是湿地重点保护资源，我国已明确表示保护湿地，禁止采掘泥炭，因此轻型育苗基质的发展需要寻求新的原料来源。

我国是农业大国，农林有机废弃物数量庞大，传统的农林有机废弃物处理处置的主要方式是填埋或焚烧，这不仅对环境造成污染，而且也是一种资源浪费。

随着我国可持续发展意识和对环境生态要求的逐步提高，加之人们环保意识的日益增强，越来越多的人开始关注农林有机废弃物的资源化利用，将它们加工成基质、有机肥或有机覆盖物。

以农林废弃物为原料的轻型育苗基质为例，该种基质不仅质地松软、疏松透气、不积水、不板结、温度均衡，可为根系生长提供良好的生长空间和生长环境，而且富含有机质，为微生物、菌根提供丰富的营养，能显著提高造林后的树木生长量。

同传统的土壤育苗技术相比，同规格的轻基质苗木的重量比土壤基质苗木轻很多，不仅有效地解决了运苗过程中车辆超限的问题，而且还能减轻工人搬运苗木的劳动强度，提高高山区、山高坡陡地带的造林效率，降低造林成本［1］。

为此，笔者就该项技术的原料、处理方法、基质配制等方面进行简要介绍，以期为育苗工作者及环卫人士利用该项技术提供参考。

1轻型育苗基质原料用于育苗的基质必须具备能为苗木提供水分和养分、保证根际的气体交换、为植株提供支撑等基本性质［2］。

轻型育苗基质重点选择的物质不但具备基质基本性质而且重量较轻，我国现阶段用于制造轻型育苗基质的农林废弃物主要有三大类。

1．1农作物废弃物我国是农业比重大的发展中国家，农作物废弃物资源十分丰富，如稻草、小麦秸、玉米秸、稻壳、花生壳、玉米芯、棉花秆、椰子壳等等。

据统计，我国农作物秸秆年产量为7．0亿t 左右，其中1．2亿t 用作饲料、1．0亿t 用于还田、1．6亿t 用于工业造纸，还有3．0亿t 以上被当作废弃物焚烧或扔掉［3］。

每到收割季节，地面上烟雾弥漫，飞机不能起降，车辆不能行驶，行人无法呼吸，既污染了环境又浪费了资源。

农作物秸秆由纤维素、半纤维素和木质素等生物有机高分子组成，含碳量在30%左右，是一种储量巨大的可循环再生绿色资源［4－5］。

随着社会科技的进步，沼气发电、秸秆固体成型燃料、秸秆堆肥、制造轻基质等秸秆循环利用技术逐步成为秸秆处理、利用的新方式。

1．2食用菌废渣我国是食用菌生产大国，年产食用菌约1000万t ，食用菌生产在带来经济效益的同时也随之产生了大量的食用菌废渣，传统上对食用菌废渣的处理方法是丢弃或燃烧。

菌渣中含有大量的木质素、纤维素、半纤维素、蛋白质、胺类等碳素和氮素营养成分，随意丢弃不仅造成资源浪费，而且还容易导致霉菌和害虫的滋生，造成环境污染；而燃烧菌渣，只能快速获得其中10%左右的热量，是对生物量的不合理利用［6］。

资源化利用食用菌废渣的方法之一是将其进行发酵处理，利用微生物分解木质素、纤维素、蛋白质等大分子养分，使之成为植物可直接吸收利用的有机质和碳氮养分。

1．3园林有机废弃物随着城市绿化的快速发展，园林有机废弃物如枯枝落叶、树皮、木屑、树枝修剪物、草坪修剪物、杂草、种子和残花等的量也越来越大。

我国传统的园林有机责任编辑姜丽责任校对卢瑶安徽农业科学，Journal of Anhui Agri．Sci．2012，40（32）：15628－15630废弃物处理处置的主要方式是填埋或焚烧，这不仅对环境造成污染，而且也是一种资源浪费［7］。

事实上，收集来的树枝、落叶、草坪修剪物等园林有机废弃物经科学处理后，可以制成商品化的育苗基质、园林覆盖物和土壤肥料等，一方面可以减少填埋场的面积、减少病原菌的繁殖场所，另一方面还能进行有机废弃物循环利用，提高土壤肥力，改善土壤物理结构，美化城市绿化景观，降低城市绿地维护成本并带动循环经济发展。

2农林有机废弃物的处理方法农林有机废弃物中含有一些性能不稳定、容易变质的有机物，这些有机物在水分、温度及空气条件适宜的情况下，就会被土壤中的微生物分解、发酵，释放热量，并产生一些含有多种成分的气体和液体，如氨气、硫化氢及有机酸等有毒物质，当这些物质积累到一定浓度时就会抑制植物的正常生长［8］。

因此，利用农林有机废弃物充当育苗基质前必须要对其进行处理，使之成为性能稳定的基质。

目前我国主要采取好氧高温发酵和炭化处理两种方式。

2．1好氧高温发酵好氧高温发酵是农林有机废弃物无害化、资源化处理的一个主要途径，是制造育苗轻基质和有机肥的常用方法。

它通过将农林有机废弃物粉碎至一定粒度后，调节其水分、碳氮比、碳磷比、添加微生物菌种，最后，将调配好的物料集中堆放，使堆体达到一定的体积，以便使堆中热量聚集，促进堆体中微生物对物料的分解。

好氧高温发酵技术是利用微生物的作用，将不稳定的有机质转变为较稳定的有机质，使废弃物中挥发性物质含量降低，臭味减小，物理性状明显改善。

好氧高温发酵一般经过发热、高温、降温、腐熟等阶段，其中高温阶段可以杀虫灭菌，消灭病菌、虫卵、草籽等有害物质的影响［9］。

2．1．1粉碎处理。

发酵物料粒度大小直接影响到发酵的效果和发酵的周期，粒度大的物料，发酵微生物能附着在物料的外表面，物料内部因为在发酵过程中没有微生物的分解而不易腐熟；发酵物料粒度也不能太小，粒度太小会导致堆体透气性差，微生物活性降低，堆体腐熟时间延长。

因此，在进行发酵前要对体积大的农作物秸秆、园林有机废弃物等进行粉碎，使其物料粉碎到粒径5cm以下，这样可以增加其比表面积，以利于微生物的分解，加快腐熟速度［10］；对于一些粒度太小的物料，可通过加入一定比例的粒度大的物料来进行调配，改善物料堆体的透气性，确保在发酵过程中为微生物提供充足的氧气，使好氧高温发酵进程顺利进行。

2．1．2调节水分。

农林有机废弃物堆沤发酵过程中保持适宜的水分含量，是发酵成功的首要条件，这是因为：①发酵微生物的生物代谢离不开水，很多微生物大多缺乏保水机制，对水分极为敏感。

当含水量在35% 40%时，发酵微生物的降解速率会显著下降，而水分下降到30%以下时，降解过程完全停止［11］。

②水分能软化物料，有利于微生物对其进行分解［12］。

③水分在堆肥中移动时，所带菌体也会向四周移动和扩散，并使堆肥分解腐熟均匀。

④水中溶解的各种物质还能为微生物提供营养，并为微生物的繁殖创造条件。

好氧高温发酵时通常将水分调节至40% 60%，以手抓原料，松手后材料自然散开，无水分渗出即可。

水分太少，微生物活动受限制，影响发酵速度；水分太多，会堵塞堆肥物料间空隙，影响其通透性，易形成厌氧状态，并产生臭气，养分损失大，发酵速度也同样缓慢。

2．1．3调节碳氮比。

正常的好氧堆沤原料中要求有适度的碳氮比，当碳氮比为25 35ʒ1时堆体发酵最快；当碳氮比过高，超过40ʒ1时，堆体中的氮含量少，无法满足发酵堆体中微生物对氮的需求，导致微生物活性下降，发酵缓慢［13］。

半木质化、木质化的农林有机废弃物含碳高，含氮量少，碳氮比值高，不利于发酵。

为保证发酵过程的有序进行，可在发酵原料中添加禽畜粪便、尿素或其他氮肥来调节碳氮比。

2．1．4调节碳磷比。

除了碳和氮外，磷也是微生物代谢过程中不可缺少的养分，因此磷的含量对发酵也很重要。

在对有机物料进行堆沤发酵时还需要添加适当的过磷酸钙来调节其碳磷比，堆沤物料的碳磷比一般以75 150ʒ1为好［14］。

2．1．5添加微生物菌种。

为达到快速腐熟物料、缩短发酵时间的目的，可以考虑添加适量菌种来增加堆肥中起始微生物的数量［10］，但要注意使用菌种时切忌直接使用含有漂白粉的水稀释菌种，应将菌种在40ħ左右的温水中稀释后使用，菌种添加量通常在1ɢ 3ɢ。