城市有機(jī)廢物在改造生土(與沙化土)上的應(yīng)用

1、城市有機(jī)垃圾在改造土壤上的應(yīng)用向明中學(xué) 吳家秀 吳雨格 張菁 韓織陽(yáng)指導(dǎo)老師 朱庭玉 關(guān)鍵詞 有機(jī)垃圾固體發(fā)酵物 生土 酒糟 夏冬青 黑麥草 出芽率 苗高 摘要 本課題主要是采用生活有機(jī)垃圾的固體發(fā)酵產(chǎn)物(簡(jiǎn)稱(chēng)發(fā)酵物)、酒糟、雞鴨糞便等未能充分利用的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，以生土作為基質(zhì)加以混合，并取黑麥草、夏冬青作為栽培植物，探求有效的廢物利用、改造貧瘠土壤的新方法；同時(shí)提高混合物肥效，降低可能對(duì)環(huán)境造成的副作用，最終使其適用于各種土壤環(huán)境。初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：有機(jī)垃圾發(fā)酵物與雞鴨糞便（發(fā)酵后）呈堿性，酒糟呈酸性，對(duì)象植物的出芽環(huán)境以弱酸性為宜；發(fā)酵土10% + 酒糟10% + 生土80% 的栽培土配比

2、為最適比例（出芽率最高，生長(zhǎng)速度最快），能在土壤疏松與保濕、營(yíng)養(yǎng)搭配等方面達(dá)到最佳效果。一 課題背景：1城市有機(jī)垃圾利用現(xiàn)狀: 隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大和城市人口的不斷增加，城市垃圾數(shù)量急劇上升，成為了阻礙城市發(fā)展的巨大障礙。在國(guó)外，許多發(fā)達(dá)國(guó)家已開(kāi)始把資源化作為城市垃圾處理發(fā)展的重點(diǎn)，相關(guān)的新技術(shù)新工藝不斷涌現(xiàn)。而在我國(guó)，由于城市垃圾熱值低，中心城市用地緊張，加上受經(jīng)濟(jì)承受能力制約，現(xiàn)今填埋和焚燒的處理方法明顯不宜作為繼續(xù)發(fā)展的方向。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)對(duì)垃圾的不科學(xué)處理方法，也對(duì)環(huán)境造成了相當(dāng)嚴(yán)重的污染。其中，有機(jī)垃圾由于長(zhǎng)期露天堆放發(fā)酵后，造成的大氣和水環(huán)境的污染尤為嚴(yán)重，而且容易滋生

3、蚊蠅、傳染疾病。如何利用好這些放錯(cuò)位置的資源，變廢為寶，成為值得研究與探討的課題。為此課題組對(duì)城市有機(jī)垃圾做了一些調(diào)查，發(fā)現(xiàn)城市有機(jī)垃圾是一種營(yíng)養(yǎng)豐富、成本低、數(shù)量大的可利用資源。就目前而言，堆肥處理是得到廣泛認(rèn)可和推廣的方法。但就此方法處理的垃圾，不但周期長(zhǎng)，占地多，而且處理后的物質(zhì)不能直接使用，如不進(jìn)一步處理，還會(huì)造成一定污染（空氣、水質(zhì)等），對(duì)改造土壤肥效而言與化肥相比，優(yōu)勢(shì)不大。另外我們還特別注意到：近年來(lái)以城市小區(qū)為單位的垃圾分類(lèi)系統(tǒng)以及有機(jī)垃圾處理系統(tǒng)日趨完善，既將有機(jī)垃圾投入發(fā)酵處理機(jī)中，通過(guò)有效微生物群落對(duì)其進(jìn)行分解，由于普及到小區(qū)，省去了有機(jī)垃圾的市內(nèi)運(yùn)輸，做到了生活有機(jī)垃圾

4、的就地處理；同時(shí)垃圾發(fā)酵時(shí)間也相對(duì)減少，且整個(gè)過(guò)程可完全達(dá)到無(wú)污染處理。再有，其固體顆粒產(chǎn)物方便儲(chǔ)存和運(yùn)輸，是有機(jī)垃圾處理的理想狀態(tài)。然而對(duì)于這種處理產(chǎn)物-有機(jī)垃圾固體發(fā)酵物，政府部門(mén)卻尚未建立一種有效的處理體系，使其得到合理的利用。另外，城市的另一些為數(shù)不少的有機(jī)垃圾，如釀酒業(yè)的谷物垃圾酒糟、家禽養(yǎng)殖業(yè)的排泄物等也與有機(jī)垃圾發(fā)酵物相似，都是數(shù)量大、富含營(yíng)養(yǎng)，同時(shí)又成本低廉、運(yùn)輸方便的廢棄物質(zhì)。2我國(guó)土地資源現(xiàn)狀眾所周知，土地是一種不可再生資源，又是人類(lèi)賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。其中，耕地更是保障糧食生產(chǎn)能力的根本。目前，我國(guó)人均耕地僅有1.59畝，不及世界人均耕地的47%，而且全國(guó)已有六百六十六

5、個(gè)縣（區(qū)）的人均耕地低于聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織確定的0.8畝的警戒線。截止2002年底，我國(guó)耕地面積為12593萬(wàn)公頃，比上年凈減少168.62萬(wàn)公頃。我國(guó)耕地后備資源不但數(shù)量有限，而且經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期開(kāi)發(fā)，剩余的后備耕地資源大多為質(zhì)量差、開(kāi)發(fā)難度大的土地。 另外，由于不重視環(huán)保，很多地區(qū)為提高農(nóng)作物的產(chǎn)量而過(guò)度使用化肥農(nóng)藥，使得土壤中有機(jī)物質(zhì)及微生態(tài)受到嚴(yán)重破壞，導(dǎo)致土壤肥效下降，出現(xiàn)板結(jié)、開(kāi)列、鹽堿化等現(xiàn)象，農(nóng)作物大幅減產(chǎn)；也有些地區(qū)為大量生產(chǎn)草皮、黏土磚等產(chǎn)品，使土壤表面富含腐蝕質(zhì)、有效微生物及其它營(yíng)養(yǎng)成分的肥沃層被挖走，結(jié)果讓缺乏營(yíng)養(yǎng)的深層土裸露，肥力恢復(fù)慢，導(dǎo)致大面積土地使用率下降甚至無(wú)法使用；還有

6、些地區(qū)過(guò)度砍伐森林，造成表層土大量流失，導(dǎo)致土壤荒漠化；過(guò)度放牧，造成草原生態(tài)環(huán)境改變、草場(chǎng)退化的例子也不少?？梢?jiàn)，我國(guó)土地資源現(xiàn)狀不僅僅只是令人擔(dān)憂，而是需要盡快而徹底地改變。所以除了政府鼓勵(lì)農(nóng)業(yè)外，對(duì)那些生態(tài)失衡的土壤進(jìn)行改造，恢復(fù)它們的理化狀態(tài)，提高肥力也是必經(jīng)之路。綜合以上兩個(gè)問(wèn)題，如何通過(guò)實(shí)踐探索一條將城市有機(jī)垃圾有機(jī)整合，得到一種新型適合作物生長(zhǎng)的栽培基質(zhì)，減緩現(xiàn)今土壤的使用壓力，進(jìn)一步達(dá)到用來(lái)修復(fù)退化土壤，變廢為寶的效果，這必將是一項(xiàng)具有良好的社會(huì)意義和應(yīng)用前景的研究課題。為此我們以有機(jī)發(fā)酵物、酒糟及家禽排泄物作為原料，以生土作為基質(zhì)，以黑麥草、夏冬青對(duì)為初始研究對(duì)象進(jìn)行這樣的研

7、究嘗試，以探求一條改造土壤的新的研究思路。二實(shí)驗(yàn)材料和條件的選擇：1實(shí)驗(yàn)材料的確定考慮到實(shí)驗(yàn)周期和氣候等有關(guān)因素，本課題需要采用生長(zhǎng)周期短，生長(zhǎng)迅速，對(duì)土壤環(huán)境要求相對(duì)較低的植物。經(jīng)過(guò)查詢資料和試探性的種植比較，發(fā)現(xiàn)意大利黑麥草在15-30環(huán)境中較易生長(zhǎng)，在一般土壤中3-5天便可發(fā)芽，對(duì)濕度和澆灌的要求相對(duì)較低。故本實(shí)驗(yàn)最初選擇以黑麥草作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。栽培實(shí)驗(yàn)進(jìn)行期間，經(jīng)條件摸索、實(shí)驗(yàn)比較后發(fā)現(xiàn)夏冬青成活率更高，成苗后生長(zhǎng)更為迅速，故后期實(shí)驗(yàn)主要采用夏冬青為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。l 黑麥草和夏冬青資料：黑麥草：多年生，形態(tài)叢生，根系發(fā)達(dá)，有須根。分蘗力強(qiáng)，生長(zhǎng)快，喜溫暖涼爽濕潤(rùn)的氣候生長(zhǎng)。春秋均可播種。適宜

8、在排水性良好、肥沃、濕潤(rùn)的粘土或粘壤土栽培。略能耐酸，適宜的土壤pH值為67。一般生長(zhǎng)溫度在1530，27左右生長(zhǎng)最旺盛，氣溫在-15發(fā)生凍害或者休眠，第二年3、4月份返青。多年生黑麥草在年降雨量5001500毫米地方均可生長(zhǎng)，而以1000毫米左右為適宜。能耐濕，但排水不良或地下水過(guò)高時(shí)也不利于生長(zhǎng)，長(zhǎng)時(shí)間高溫、干旱對(duì)黑麥草生長(zhǎng)不利。夏冬青：俗稱(chēng)“青菜”，原產(chǎn)于我國(guó)，生長(zhǎng)周期短、適應(yīng)性廣、產(chǎn)量高，隨時(shí)可播種。性喜冷涼，適應(yīng)性較強(qiáng)，比大白菜耐寒耐熱，生長(zhǎng)最適溫度為1820，在零下23能安全越冬。25以上高溫及干燥氣候條件下生長(zhǎng)弱，品質(zhì)差。萌動(dòng)的種子或綠體植物階段在低溫( 05或10)條件下304

9、0天通過(guò)春化階段，在長(zhǎng)日照及較高溫度條件下抽苔開(kāi)花。根系發(fā)達(dá)，分布較淺，對(duì)土壤適應(yīng)性強(qiáng)，但以富含有機(jī)質(zhì)、保水保肥力強(qiáng)的粘土或沖積土為良，生長(zhǎng)期短而迅速，以氮肥為主。2實(shí)驗(yàn)條件的確定植物生長(zhǎng)與環(huán)境密切相關(guān)，因此實(shí)驗(yàn)應(yīng)在相對(duì)穩(wěn)定，適宜植物生長(zhǎng)的環(huán)境中進(jìn)行。故本實(shí)驗(yàn)采用了玻璃暖棚栽培技術(shù)，達(dá)到了良好的保溫、透光、保濕、抗風(fēng)的效果。對(duì)光的需求：主要采用日光，由于玻璃暖棚光照充足，所以無(wú)須使用人工照明。對(duì)水的需求：主要采用每天一到二次的澆灌方式，澆灌量以當(dāng)天土壤濕度為參照，干則多澆，濕則少澆。對(duì)溫度的需求：由于實(shí)驗(yàn)處于晚夏、秋季和初冬季節(jié)，加上暖棚的作用，溫度保持在10-30之間，完全符合實(shí)驗(yàn)對(duì)象的生長(zhǎng)

10、要求。對(duì)濕度的要求：由于是暖棚種植，濕度基本不受外界的影響，保持在適當(dāng)范圍內(nèi)。另外，考慮到實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性，實(shí)驗(yàn)采用同比例多盆次（一般為3盆）種植，種植采用的器皿為高7cm直徑6.5cm的圓形塑料小花盆，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明符合種植要求。三有效栽培土的混合配制實(shí)驗(yàn)1研究方法：第一階段種植實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)思路：采用生土作為土壤本體，以固體發(fā)酵物作為營(yíng)養(yǎng)添加物進(jìn)行改造試驗(yàn)。由于生土的特性是加水后容易板結(jié)，透水性和透氣性明顯較低，所以在實(shí)驗(yàn)之初擬在混合土中加入一定比例的疏松添加物谷糠。第一階段種植實(shí)驗(yàn)記錄：以黑麥草作為實(shí)驗(yàn)材料 ，共種植A、B二組A組：共取五組配比及三組對(duì)照（發(fā)酵物對(duì)照、生土對(duì)照和取自校園內(nèi)長(zhǎng)期種植綠

11、化的營(yíng)養(yǎng)土對(duì)照）進(jìn)行栽培實(shí)驗(yàn)谷糠發(fā)酵物生土營(yíng)養(yǎng)土混合土A15%10%85%0%混合土A25%20%75%0%混合土A35%30%65%0%混合土A45%40%55%0%混合土A55%50%45%0%發(fā)酵物對(duì)照A60%100%0%0%營(yíng)養(yǎng)土對(duì)照A80%0%0%100%生土對(duì)照A70%0%100%0%* 由于考慮到雞糞中含有相當(dāng)比例的谷糠，同時(shí)能提供氮肥，所以用其代替谷糠作為疏松添加物同時(shí)進(jìn)行B組實(shí)驗(yàn)。B組：共取五組配比, 進(jìn)行栽培實(shí)驗(yàn)雞糞發(fā)酵物生土營(yíng)養(yǎng)土混合土B15%10%85%0%混合土B25%20%75%0%混合土B35%30%65%0%混合土B45%40%55%0%混合土B55%50%45

12、%0%結(jié)果與分析：實(shí)驗(yàn)結(jié)果出乎意料，經(jīng)過(guò)一周，除營(yíng)養(yǎng)土對(duì)照組A7外,沒(méi)有一盆發(fā)芽。抽樣倒出幾盆混合土，發(fā)現(xiàn)土壤有明顯酸腐味，加雞糞者更為強(qiáng)烈。另外，混合土的物理狀態(tài)較營(yíng)養(yǎng)土對(duì)照更為泥濘，透氣性差，種子處于較封閉的悶熱環(huán)境。通過(guò)分析與討論，發(fā)現(xiàn)可能存在以下幾點(diǎn)失敗因素：l 由于生土土質(zhì)較為致密，雖然水分不容易滲入，但也不易蒸發(fā)，加了有機(jī)發(fā)酵物后，更為明顯。所以雖然混合土表面比較干燥，但下層土壤仍十分濕潤(rùn)，因我們根據(jù)一貫經(jīng)驗(yàn)澆灌，導(dǎo)致水分過(guò)多，種苗腐爛。l 因?yàn)樯梁桶l(fā)酵土混合后直接使用，土壤內(nèi)部生態(tài)未達(dá)到平衡，土壤在內(nèi)部平衡時(shí)的化學(xué)反應(yīng)放出的熱可能燒死幼苗。l 土壤的pH值可能處于過(guò)度酸性或堿性

13、，導(dǎo)致種苗不能正常發(fā)育生長(zhǎng)。 第二階段種植實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)思路：為了弄清實(shí)驗(yàn)失敗的原因，在第二階段實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們采取了以下措施。1.把第一次實(shí)驗(yàn)配比的混合土放置一周，讓混合組分之間充分混合、發(fā)酵，以解決土壤內(nèi)部生態(tài)平衡的問(wèn)題。2.改一天兩次的澆灌量為一天一次，以避免土壤過(guò)濕。3.采用更易生長(zhǎng)和觀察的夏冬青為實(shí)驗(yàn)材料，但仍保留種植黑麥草。第二階段種植實(shí)驗(yàn)記錄：以夏冬青作為主要栽培對(duì)象，同時(shí)采用黑麥草。注：C組采用和A組相同的混合比例及谷糠作為疏松添加物，D組采用和上述B組相同的混合比例及雞糞作為疏松添加物。C組:實(shí)驗(yàn)記錄：夏冬青C 1C 2C 3C 4C 5C 6+C8C 7( % ,cm)率高率高率高率

14、高率高率高率高第3天35%0.524%0.820%0.50%00%00%078%1.2第6天50%1.224%2.324%1.90%00%00%085%2.9第9天60%3.025%3.225%2.20%00%00%092%3.7第12天78%3.727%3.926%2.70%00%00%095%4.5第15天80%4.230%4.226%2.90%00%00%095%5.0第18天80%4.530%4.326%3.00%00%00%096%5.2黑麥草C 1C 2C 3C 4C 5C 6+C8C 7( % ,cm)率高率高率高率高率高率高率高第3天40%0.528%0.414%0.41%0.

15、30%00%053%0.7第6天40%2.730%2.515%2.21%1.90%00%065%3.0第9天45%4.335%4.215%3.32%2.70%00%073%4.8第12天52%6.238%4.918%3.92%3.40%00%080%6.2第15天65%7.340%5.320%4.22%3.90%00%095%7.8第18天65%7.540%5.320%4.52%4.40%00%096%8.1備注： D組長(zhǎng)勢(shì)較C組稍差，數(shù)據(jù)略。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均選取平均值。其中：率指出芽率，以百分率表示 高指苗高，以cm為計(jì)量單位C組實(shí)驗(yàn)照片： 10% 20% 30% 40% 10% 20% 30%

16、40%結(jié)果與分析：從實(shí)驗(yàn)記錄來(lái)看C1（谷糠5%發(fā)酵土10%）與C2（谷糠5%發(fā)酵土20%）的植株長(zhǎng)勢(shì)較好，但與營(yíng)養(yǎng)土對(duì)照相比，仍有一定差距。同時(shí)隨著基質(zhì)中發(fā)酵物用量的增加，出苗率明顯下滑，長(zhǎng)勢(shì)變差，超過(guò)C3（谷糠5%發(fā)酵土30%）比例的混合土幾乎不出苗。發(fā)酵物對(duì)照和生土對(duì)照組則明顯不出苗。綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，得出夏冬青的出芽率應(yīng)該與土壤pH值有相當(dāng)大的關(guān)系。從另一角度看，生土和發(fā)酵物混合調(diào)整后確實(shí)能夠適合作物生長(zhǎng)需要，但需要進(jìn)一步研究。為此我們做了附加實(shí)驗(yàn)以分析土壤pH值對(duì)作物生長(zhǎng)的關(guān)系。第二階段附加實(shí)驗(yàn)我們對(duì)混合土的各種成份進(jìn)行了粗略的pH值測(cè)定：測(cè)定結(jié)果：測(cè)定物生土谷糠發(fā)酵土雞糞酒糟營(yíng)養(yǎng)

17、土pH值7798 - 956.8從測(cè)定結(jié)果可以看出：發(fā)酵物與雞鴨糞便呈堿性，谷糠呈中性，酒糟呈酸性，營(yíng)養(yǎng)土為弱酸性。綜合之前的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推斷：夏冬青適宜于生長(zhǎng)在弱酸性土壤中，第一、二階段實(shí)驗(yàn)失敗的主要原因是混合土呈較強(qiáng)的堿性，不利于夏冬青生長(zhǎng)。第三階段種植實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)思路：為了中和發(fā)酵物的堿性，我們采用酒糟作為中和物及土壤疏松添加物，混合放置一周后進(jìn)行。第三階段種植實(shí)驗(yàn)記錄：以夏冬青作為栽培對(duì)象E組：共取六個(gè)配比及一個(gè)對(duì)照，進(jìn)行栽培實(shí)驗(yàn)酒糟發(fā)酵土生土營(yíng)養(yǎng)土混合土E15%10%85%0%混合土E25%20%75%0%混合土E35%30%65%0%混合土E410%10%80%0%混合土E510%20%7

18、0%0%混合土E610%30%60%0%對(duì)照組E70%0%100%0%E組實(shí)驗(yàn)記錄： 夏冬青E 1E 2E 3E 4E 5E 6E 7( % ,cm)率高率高率高率高率高率高率高第3天20%0.520%0.45%0.550%1.025%0.80%0.015%0.5第6天35%0.730%0.65%0.570%1.535%1.25%0.530%0.7第9天50%0.940%0.710%0.985%2.355%1.835%1.235%1.6第12天55%1.040%0.910%1.090%3.560%2.545%1.535%1.9第15天55%1.240%1.010%1.090%4.060%2.7

19、45%1.835%2.3第18天55%1.640%1.210%1.090%4.560%3.245%2.335%2.6備注：率指出芽率，以百分率表示 高指苗高，以cm為計(jì)量單位實(shí)驗(yàn)照片0%（對(duì)照） 10% 20% 30% （加10%酒糟組）出芽率曲線圖： 苗高曲線圖:5%酒糟 10%酒糟結(jié)果與分析：從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)看，E4（酒糟10% ,發(fā)酵土10%）的長(zhǎng)勢(shì)最佳，甚至優(yōu)于營(yíng)養(yǎng)土對(duì)照。同時(shí)我們發(fā)現(xiàn)由于夏冬青初期可以依靠胚乳促進(jìn)發(fā)芽，100% 生土也發(fā)芽了，但由于根系入土較難，生土營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量過(guò)低，不利植物的生長(zhǎng)需求，所出的苗明顯細(xì)弱枯黃，出苗后不久就相繼死亡。而E3（酒糟5%,發(fā)酵土30%）和E6（酒糟

20、10%,發(fā)酵土30%）的結(jié)果也更近一步證明堿性土質(zhì)不利于夏冬青出苗和生長(zhǎng)。另外，從植物生長(zhǎng)的角度考慮，生土對(duì)照能出苗生長(zhǎng)的原因很可能是因?yàn)橄亩喾N子發(fā)芽可以依靠其種子胚胎的營(yíng)養(yǎng)，夏冬青的種子胚胎相對(duì)草的種子而言大很多，可以支撐其在較為極端的環(huán)境下發(fā)芽生長(zhǎng)一段時(shí)間，而草相對(duì)而言對(duì)發(fā)芽的環(huán)境要求就比較嚴(yán)格一些，可能就是因?yàn)檫@個(gè)原因所以草的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)較差。2初步實(shí)驗(yàn)結(jié)論：綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們可以發(fā)現(xiàn)純粹的生土不能滿足植被生長(zhǎng)的需求，發(fā)酵物由于其酸堿性差異直接作為肥料使用也不適合，我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果從一定程度上證明了發(fā)酵物和生土混合栽培植被的可能性，這將為保護(hù)現(xiàn)有有機(jī)土壤資源、開(kāi)發(fā)新型土壤資源提供了理論意

21、義。配合精細(xì)的化學(xué)成分分析、土壤微生物生態(tài)分析等工業(yè)化手段，必定可以達(dá)到一個(gè)更加完善的混合方式，開(kāi)發(fā)出新的適合各類(lèi)植物生長(zhǎng)的土壤栽培基質(zhì)。3進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)設(shè)想實(shí)驗(yàn)思路：通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)，最為成功的配比應(yīng)是添加10%左右有機(jī)發(fā)酵物的中性土壤，為進(jìn)一步細(xì)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們將進(jìn)行5%、10%、15%、20%的精細(xì)種植實(shí)驗(yàn)。目前實(shí)驗(yàn)結(jié)果僅從黑麥草和夏冬青上得到初步的結(jié)論，由于不同的植物對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境的要求各不相同，為探索其應(yīng)用的廣泛性，進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)將采用更多的作物品種作為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行栽培調(diào)節(jié)研究。為了使有機(jī)發(fā)酵物用途更廣，我們還擬以沙土作為基質(zhì)進(jìn)行下一階段實(shí)驗(yàn)。此外，我們還意外發(fā)現(xiàn)有機(jī)垃圾發(fā)酵產(chǎn)物能起到一定的保水

22、作用，為此，我們將對(duì)其抗旱作用加以研究。四發(fā)酵物和混合土成分測(cè)定及進(jìn)一步應(yīng)用設(shè)想1分析方法及測(cè)定結(jié)果：l 分析方法：微量元素含量：王水消煮、原子吸收光譜法全氮含量：開(kāi)氏蒸餾法全磷含量 ：硫酸-高氯酸消煮、釩鉬黃比色法全鉀含量：氫氟酸-高氯酸消煮、火焰光度法pH：水:土=5:1 浸出液分析單位與時(shí)間：上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所 2005/1/17l 發(fā)酵物的成分測(cè)定結(jié)果：項(xiàng)目100%有機(jī)發(fā)酵物酒糟10% ,發(fā)酵土10%,生土80%全N %2.4430.2644全 P2O5%1.22380.116全K2O %0.95371.771pH8.77.23有機(jī)質(zhì) %76.065212.36Mg(mg/

23、kg)711.71242.6Mn(mg/kg)66.7367.6Fe(mg/kg)2122.7715.2Cu(mg/kg)13.334.85Zn(mg/kg)142.890.6注：混合土測(cè)定不考慮生土、發(fā)酵土及酒糟混合后發(fā)生的生物或化學(xué)變化l 而從文獻(xiàn)上查到的較為肥沃的土壤成分為：pH：56.5 全N %約為 1.5%氮、磷、鉀的比例約為3：1：5而 N：Mg：Mn：Fe： Cu：Zn10000：2000：600：200： 5：52對(duì)混合土的改良意見(jiàn)：先將兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)100%有機(jī)發(fā)酵物的氮、磷、鉀比例和微量元素比例嚴(yán)重失調(diào)，而混合土（酒糟10% ,發(fā)酵土10%,生土80%）則相對(duì)較好

24、，能基本達(dá)到種植條件。同時(shí)我們可以發(fā)現(xiàn)酒糟所起到的作用是巨大的，不僅調(diào)節(jié)了pH值，而且補(bǔ)充了相對(duì)缺少的微量元素。再將數(shù)據(jù)和較肥沃土壤進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)混合土仍然存在不足，氮肥和磷肥的含量明顯偏低，應(yīng)當(dāng)適量增加，但我們注意到混合土中還有相當(dāng)一部分有機(jī)質(zhì)沒(méi)有分解，所以對(duì)混合土的改良提出有此以下的建議：l 增加土壤中的氮肥和磷肥的施量，可加入適量雞糞或者其它生物氮源l 將混合土放置一段時(shí)間，利用其中的微生物進(jìn)行發(fā)酵，使有機(jī)質(zhì)充分降解，從而增加土壤中速效肥料的含量l 針對(duì)不同的栽培作物的生長(zhǎng)特性，對(duì)混合土進(jìn)行pH值的調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同作物的生長(zhǎng)需要3.城市有機(jī)垃圾的進(jìn)一步應(yīng)用的建議隨著城市有機(jī)垃圾小區(qū)化處理的

25、迅速普及,有機(jī)垃圾發(fā)酵物會(huì)大量產(chǎn)生,其中含有大量的可利用營(yíng)養(yǎng)成分，不過(guò)其含量和比例卻并不完全符合植物生長(zhǎng)的需要，直接使用的話，不一定能起到肥沃土壤的作用，甚至產(chǎn)生負(fù)面影響。因而如何更好地利用這些物質(zhì)，把營(yíng)養(yǎng)成分有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，使其達(dá)到我們所期望的比例，而不是簡(jiǎn)單地填埋處理，確實(shí)是一個(gè)值得探討的話題。本課題所做的正是這樣一個(gè)初步的探索以及建立起了一個(gè)繼續(xù)研究的平臺(tái)。配合進(jìn)一步的技術(shù)和資金等后備因素，在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上我們還可以引發(fā)出更多的實(shí)驗(yàn)設(shè)想：（該句有待優(yōu)化，文筆不好，不好意思）l 在過(guò)度使用化肥及農(nóng)藥的農(nóng)用耕地改造方面通過(guò)查閱資料，我們發(fā)現(xiàn)這類(lèi)土壤由于長(zhǎng)期過(guò)量地施用農(nóng)藥和化肥，使現(xiàn)有土壤的

26、90%以上變成腐敗型土壤，土壤堅(jiān)硬、板結(jié)，無(wú)機(jī)養(yǎng)分不易溶解，土壤中的有效微生物大量死亡，物理性能明顯變差，病蟲(chóng)害在這種土壤上極易生長(zhǎng)繁殖。加入經(jīng)過(guò)一定處理且適當(dāng)比例的有機(jī)發(fā)酵物后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的融合，相信能使土壤中的速效成分明顯增加，土壤物理性狀得到改善，值得一提的是有機(jī)發(fā)酵物中的有益菌如果能大量繁殖，使有益微生物穩(wěn)定地占據(jù)土壤的生態(tài)位，那么還能抑制土壤病原微生物的侵襲和發(fā)展，提高土壤的生物學(xué)活性和緩沖性能，改善土壤的理化性質(zhì)，為根系的生長(zhǎng)發(fā)育創(chuàng)造良好的條件。l 在大面積表層土壤被破壞的土地改造方面此類(lèi)土壤生土層大面積裸露，缺乏植物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)成分的，與課題采用的100%生土極為相近，只要對(duì)實(shí)驗(yàn)

27、提出的比例有針對(duì)性的稍加調(diào)整，融合一段時(shí)間后，相信能起到明顯的效果。l 在退化草原維護(hù)方面 由于草原面積廣大，建議使用機(jī)械化操作，將有機(jī)發(fā)酵物磨細(xì)，參雜草子在雨季進(jìn)行大面積噴灑，如果發(fā)酵物營(yíng)養(yǎng)成分比例適當(dāng)，相信能迅速改善草原生態(tài)，要特別說(shuō)明的是，使用有機(jī)垃圾作為肥料相對(duì)化肥更環(huán)保更安全，關(guān)鍵是成本相當(dāng)?shù)?，是可以嘗試的有效方法。l 在沙漠化恢復(fù)方面對(duì)沙漠化土壤的改造，其實(shí)是我們課題組從一開(kāi)始就密切關(guān)注的話題，最初設(shè)想課題的時(shí)候，正是想找到一種東西，能改善日益嚴(yán)重的沙漠化威脅。因此對(duì)沙漠化改造方面的研究相對(duì)更深一點(diǎn)：（1） 沙漠化的形成機(jī)理：在沙漠化過(guò)程中，土壤屬性的演變首先是粘粉粒和極細(xì)沙等細(xì)顆粒組分被選擇性地移出最后導(dǎo)致粗粒化，因而土壤粒級(jí)分布的變化常被作為土地風(fēng)蝕和沙漠化程度的理想指標(biāo)。研究提示，耕作土壤粘粉粒結(jié)合的有機(jī)碳和全氮含量分別是粗沙組分有機(jī)碳和全氮含量的倍和倍，是極細(xì)沙中含量的倍和倍，因而沙漠化演變中細(xì)粒物質(zhì)的吹蝕直接導(dǎo)致了土壤有機(jī)碳和其它養(yǎng)分的衰減。（2） 對(duì)沙漠化的改造方案：在沙漠化土壤中，各種植物所需的營(yíng)養(yǎng)成分均明顯不足，如果使用液態(tài)噴灑化肥，土壤根本無(wú)法有效吸收，得不償失。如采用固體肥料，雖然解決了吸收問(wèn)題但成本太高。有機(jī)垃圾發(fā)酵物剛好解決了這兩個(gè)難題，同時(shí)可以添加足以保證植物生長(zhǎng)所需的養(yǎng)料，恢復(fù)土壤的性狀。鑒于沙漠化土壤缺乏粘粉粒和極細(xì)