碳氮比對(duì)芒果樹(shù)剪枝堆肥的影響

董麗艷，朱軍保，虎海波

（攀枝花市農(nóng)林科學(xué)研究院，四川攀枝花 617000）

0 引言

【研究意義】隨著我國(guó)芒果產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，芒果園修剪廢棄物的資源化無(wú)害化處理顯得尤為重要。據(jù)相關(guān)資料，截至2021年，每年芒果樹(shù)修剪量達(dá)275萬(wàn)t左右。其中大部分修剪下來(lái)的芒果樹(shù)枝樹(shù)葉直接隨意堆放在室外，不經(jīng)過(guò)任何處理，極易成為果園蟲(chóng)害、蟲(chóng)卵及病毒棲息滋生繁衍的場(chǎng)所，對(duì)果園生態(tài)系統(tǒng)存在威脅，無(wú)法實(shí)現(xiàn)芒果園可持續(xù)發(fā)展的要求。高溫好氧堆肥處理是目前公認(rèn)的對(duì)園林廢棄物資源化和無(wú)害化處理應(yīng)用最為廣泛的辦法之一（朱鳳香等，2010；于光輝等，2014；Yuksel，2015）。好氧堆肥事實(shí)上是一個(gè)生物氧化的過(guò)程，微生物通過(guò)自身代謝將有機(jī)廢棄物分解成穩(wěn)定的腐殖質(zhì)，釋放出熱量殺滅病菌，形成有機(jī)肥（田智輝等，2018）。影響堆肥腐熟程度的因素有環(huán)境條件（溫度、含水率、pH等）（王莉，2009）及物料性質(zhì)［碳氮比（C/N）、物料粒徑、孔隙度、有機(jī)物含量等］（常瑞雪，2017；劉洋等，2018），其中，C/N是影響堆肥效果的關(guān)鍵因素，過(guò)高將會(huì)導(dǎo)致植物缺氮素，增加堆肥成本，過(guò)低又會(huì)造成植物燒苗現(xiàn)象（郭煒等，2016）。因此，研究初始物料C/N對(duì)芒果樹(shù)剪枝堆肥腐殖化程度的響應(yīng)機(jī)理，對(duì)于芒果剪枝資源化無(wú)害化處理及避免芒果園環(huán)境污染和資源浪費(fèi)等具有重要的指導(dǎo)意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】相關(guān)研究表明，堆肥原料與填充料混合后的C/N在20~40范圍內(nèi)可順利地進(jìn)行堆肥腐熟（秦莉等，2009）；當(dāng)C/N為28時(shí)，表征堆肥腐熟的各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于C/N為18、35和40的試驗(yàn)（羅泉達(dá)，2008）。郝利峰（2012）在園林廢棄物堆肥腐熟的研究中指出，C/N與H2S排放成反比。韓相龍等（2019）研究表明，煙梗與牛糞混合堆肥時(shí)，C/N為22∶1時(shí)，有利于堆肥產(chǎn)品中氮磷鉀等營(yíng)養(yǎng)元素的累計(jì)，堆肥效果較好。不同C/N下牛糞玉米秸稈在好氧堆肥的研究表明，適宜的C/N可促進(jìn)有機(jī)質(zhì)分解，縮短堆肥發(fā)酵周期，提高堆肥的腐殖化程度（尹瑞等，2019）。黃艷艷等（2020）在對(duì)雞糞和蔗渣堆肥腐熟的研究中指出，初始物料C/N過(guò)低會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生的NH+4含量不符合堆肥標(biāo)準(zhǔn)，過(guò)高會(huì)降低降解速度。馬若男等（2020）研究表明，雞糞堆肥C/N比為18~22時(shí)，有利于堆肥腐熟和臭氣減排效果。商佳胤等（2021）研究碳氮比對(duì)葡萄冬季修剪廢棄物堆肥效果的影響，結(jié)果表明葡萄修剪枝廢棄物堆肥效果最佳時(shí)，C/N為30?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】以往的試驗(yàn)研究多集中在動(dòng)物糞便、秸稈資源、蔬菜廢棄物、餐廚垃圾、城市污泥及部分園林剪枝落葉方面。而關(guān)于初始物料C/N比對(duì)芒果樹(shù)剪枝的高溫好氧堆肥技術(shù)研究鮮見(jiàn)報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】以芒果樹(shù)修剪枝為堆肥物料，分析其C/N對(duì)芒果樹(shù)剪枝堆肥腐熟的影響，旨在為攀西地區(qū)大規(guī)模無(wú)害化處理芒果樹(shù)修剪枝、廢棄物資源化利用以及芒果園清潔化生產(chǎn)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為四川攀枝花仁和區(qū)芒果產(chǎn)業(yè)園修剪下的帶葉樹(shù)枝粉碎物，包含70%的樹(shù)枝和30%的樹(shù)葉，C/N為63.63%，全氮含量10.19 g/kg，有效磷含量0.0426 g/kg，速效鉀含量為60.161 g/kg，有機(jī)質(zhì)含量83.91%，pH 7.33，粒徑小于20 mm。

1.2 試驗(yàn)方法

設(shè)初始物料的不同C/N處理，即T20（C/N=20）、T25（C/N=25）和T30（C/N=30）處理，以C/N=63.63為對(duì)照（CK）。將原材料粉碎后堆制成0.8 m高的長(zhǎng)條形堆體，每鋪10 cm厚的供試材料后澆水，待供試材料充分濕潤(rùn)后再鋪上10 cm厚的供試材料，一直重復(fù)直到堆體高度為0.8 m即可，每個(gè)處理重復(fù)3次。試驗(yàn)于2021年4月初在攀枝花市仁和區(qū)芒果現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)，采用高溫好氧堆肥技術(shù)進(jìn)行堆肥。制作過(guò)程如下：將修剪下來(lái)新鮮的芒果樹(shù)枝樹(shù)葉進(jìn)行粉碎，通過(guò)試驗(yàn)測(cè)得初始C/N，通過(guò)添加尿素調(diào)節(jié)初始C/N，每200 kg一堆，堆制成近80 cm高的長(zhǎng)條形堆體，用黑膜覆蓋，同時(shí)調(diào)節(jié)物料的水分至60%左右。為保證堆體內(nèi)菌群的活躍，在堆制后的第7 d開(kāi)始進(jìn)行翻堆，并在堆肥開(kāi)始后的第0、3、5、7、11、15和18 d進(jìn)行動(dòng)態(tài)采樣，采用多點(diǎn)隨機(jī)法在離堆體表面20、40和60 cm處均勻取樣，充分混勻后用四分法保留2袋樣品，其中一袋采樣回來(lái)后立即放入4℃的冰箱中保鮮儲(chǔ)存，用于測(cè)定小白菜種子發(fā)芽指數(shù)（GI）及銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量，另一袋采回后經(jīng)風(fēng)干研磨再過(guò)0.15 mm孔徑的尼龍篩，用于測(cè)定C/N、pH、電導(dǎo)率（EC）及胡敏酸和富里酸含量。

1.3 指標(biāo)測(cè)定及方法

試驗(yàn)整個(gè)過(guò)程均采用錦州陽(yáng)光氣象科技有限公司的智慧云平臺(tái)對(duì)堆體的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，試驗(yàn)溫度選取每天9：00和17：00溫度的平均值。

1.3.1 GI測(cè)定.將新鮮的堆肥樣品與去離子水按1∶10（w/v）的比例混合，室溫下振蕩24 h后，靜置后將上清液經(jīng)濾紙過(guò)濾后備用，吸取5 mL濾液到鋪有9 cm濾紙的培養(yǎng)皿內(nèi)，每個(gè)培養(yǎng)皿內(nèi)均勻點(diǎn)播30粒飽滿的小白菜種子。將培養(yǎng)皿放在溫度為25℃的培養(yǎng)箱中避光培養(yǎng)72 h，同時(shí)用去離子水作為對(duì)照（CK），每個(gè)處理重復(fù)3次。GI的計(jì)算公式：

G（I%）=（G×L）（/G0×L0）

式中，G為堆肥樣品浸提液中種子發(fā)芽率，L為堆肥樣品浸提液中種子根長(zhǎng)，G0為去離子水中種子發(fā)芽率，L0為去離子水中種子根長(zhǎng)。本研究中，去離子水中的種子發(fā)芽率為（93±3）%，L0為0.420±0.007 cm。

1.3.2 纖維素含量測(cè)定.采用定糖比色法測(cè)定纖維素含量。

1.3.3 C/N測(cè)定.總碳含量采用重鉻酸鉀氧化法（外加熱法）測(cè)定?？偟坎捎米詣?dòng)定氮儀法測(cè)定。T=終點(diǎn)C/N與初始C/N的的比值，以T值作為評(píng)價(jià)堆肥腐熟的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)GB/T 31755—2015《綠化植物廢棄物處置和應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》中陳述當(dāng)T＜0.6時(shí)堆肥達(dá)腐熟。

1.3.4 pH和EC測(cè)定.取自然風(fēng)干的樣品按固液比1∶10，在室溫下振蕩1 h后測(cè)定。pH使用pH計(jì)（雷磁pHSJ-4F）測(cè)定，EC用電導(dǎo)率儀（DDS-307W）測(cè)定。

1.3.5 胡敏酸和富里酸含量測(cè)定.采用焦磷酸鈉—?dú)溲趸c提取，重鉻酸鉀氧化容量法測(cè)定胡敏酸和富里酸的含量（g/kg），參照NY/T 1867—2010《土壤腐殖質(zhì)組成的測(cè)定焦磷酸鈉—?dú)溲趸c提取重鉻酸鉀氧化容量法》的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算胡富比即腐殖化指數(shù)：

胡富比=胡敏酸含量/富里酸含量

該指標(biāo)能全面反映腐殖質(zhì)的組成和性質(zhì)的變化，也反映堆肥產(chǎn)品的品質(zhì)，常用來(lái)衡量腐殖物質(zhì)聚合程度，為木質(zhì)素纖維素類堆肥腐熟的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。胡富比≥1.0，腐殖化指數(shù)越大，表明聚合程度越高，穩(wěn)定性也越高。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用STDEV函數(shù)進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 C/N對(duì)芒果樹(shù)剪枝堆肥溫度的影響

由圖1可看出，4個(gè)處理的堆肥溫度均出現(xiàn)2個(gè)峰值，均以第1個(gè)峰值為最大值。堆肥過(guò)程中，初始物料不同C/N條件下堆肥過(guò)程溫度均高于環(huán)境溫度。前3 d，T20和T30處理的堆體溫度略有下降，之后呈增加趨勢(shì)，并在4~5 d內(nèi)保持溫度達(dá)50℃以上，然后又開(kāi)始降溫；CK和T25處理均迅速升溫，后逐漸下降至環(huán)境溫度，T25處理在8 d內(nèi)保持溫度達(dá)50℃以上，CK只保持4 d；T20、T25、T30處理和CK分別在第5、3、5和3 d開(kāi)始進(jìn)入高溫期，溫度分別升高29.3%、41.1%、28.8%和33.8%。T25處理最早進(jìn)入高溫期，高溫持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)，整體溫度上升幅度最大，除峰值外，溫度變化比較平穩(wěn)，較有利于加快堆肥的腐熟時(shí)間。

圖1 初始物料的不同C/N條件下堆體溫度變化Fig.1 Changes in the temperature of the reactor under initial material different C/N conditions

2.2 C/N對(duì)芒果樹(shù)剪枝堆肥腐熟度指標(biāo)的影響

2.2.1 對(duì)芒果樹(shù)剪枝堆肥理化性質(zhì)的影響.從圖2-A可看出，T20、T25、T30處理和CK的pH整體呈逐漸波動(dòng)上升的趨勢(shì)，各處理至第15 d，pH略降后又升高，pH最大值分別為6.20、6.05、6.19和5.80，差異不大。堆肥初期，T20和T30處理的pH略有下降；而堆肥過(guò)程中CK和T25處理的pH一直呈上升趨勢(shì)，且pH變化較大，分別增加40.78%和31.24%，但CK的pH整體低于其余3個(gè)處理。堆肥結(jié)束后，堆肥樣品pH范圍為5.8~6.13。

初始物料不同C/N處理下EC變化如圖2-B所示?？傮w上，T25處理的EC低于其他處理。堆肥過(guò)程中，T20、T25、T30處理和CK的EC最大值分別為633、457、596和505 mS/m。T25處理的EC在堆肥第5 d增加到峰值，5~15 d時(shí)，CK和T25處理的EC明顯下降后又略微升高。T20和T30處理的EC在1~3 d開(kāi)始下降。綜合pH分析，T20、T25、T30處理和CK的初始pH分別為6.06、4.61、6.04和4.12，前3 d，CK和T25處理的pH均小于5.00，其余2個(gè)處理的pH均接近6.00，隨著堆肥體系酸性降低，無(wú)機(jī)鹽類的溶出變少，因此EC降低，其中CK從第7 d才開(kāi)始下降，其EC整體高于T25處理，由此可知，T25處理更有利于營(yíng)造堆肥腐熟過(guò)程中微生物所需要的環(huán)境條件，腐熟的堆肥更適于植物根系的生長(zhǎng)發(fā)育。

圖2 初始物料的不同C/N條件下堆體pH和EC變化Fig.2 Changes in the pH and EC values of the reactor under initial material different C/N conditions

2.2.2 對(duì)堆肥過(guò)程中發(fā)酵產(chǎn)物C/N的影響.由圖3可看出，初始物料不同C/N條件下，堆體C/N整體呈下降趨勢(shì)。堆肥結(jié)束后，T20、T25、T30處理和CK的C/N分.別 為15.9、14.42、25.18和46.15，分 別 下 降20.52%、42.31%、16.05%和27.47%，對(duì)應(yīng)T值分別為0.79、0.58、0.84和0.73，其中僅T25處理達(dá)到腐熟標(biāo)準(zhǔn)，T25處理降幅大于T20、T30處理和CK。這是因?yàn)門(mén)20處理氮源過(guò)多，碳源不足，可供微生物利用的能源不足，致氮源揮發(fā)損失；T30處理和CK的氮素供應(yīng)不足，微生物缺乏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不活躍，致堆肥腐熟受阻，因此適宜的C/N在堆肥過(guò)程中尤其重要。

圖3 初始物料的不同C/N條件下堆體C/N變化Fig.3 Changes in C/N in the reactor under initial material different C/N conditions

2.2.3 對(duì)GI的影響GI指標(biāo)的測(cè)定試驗(yàn)是檢驗(yàn)堆肥腐熟度和毒害性最有效、最精確的方法。一般認(rèn)為，堆肥結(jié)束時(shí)種子GI≥80%時(shí)，堆肥已經(jīng)完全腐熟，并完全消除對(duì)植物的毒性（夏金利等，2021）。從表1可看出，堆肥結(jié)束后，T20、T25、T30處理和CK的GI分別為89.00%、93.00%、75.00%和76.00%，其中，T20和T25處理達(dá)完全腐熟的標(biāo)準(zhǔn)；T30處理和CK可能是因?yàn)榘l(fā)酵過(guò)程中微生物繁殖所需要的氮源受到限制，微生物繁殖的比較緩慢，有機(jī)物礦化分解比較緩慢，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)，堆肥效果不好?？梢?jiàn)，選擇合適的C/N是保證堆肥品質(zhì)，加速堆肥腐熟，降低堆肥毒害性的重要保證。

表1 初始物料的不同C/N堆肥處理下小白菜種子發(fā)芽指數(shù)Table 1 Seed germination index of pakchoi under composting treatment with initial material different C/N conditions

2.3 C/N對(duì)芒果樹(shù)剪枝堆肥過(guò)程中纖維素含量變化的影響

如圖4所示，堆肥進(jìn)程中纖維素含量呈波動(dòng)變化，其中，T30處理和CK在堆肥第0~3 d略微增加，T20和T25處理在堆肥第3~5 d略微增加，各處理纖維素含量在堆肥第15 d開(kāi)始均出現(xiàn)略微增加的趨勢(shì)，但纖維素含量整體呈降低趨勢(shì)。在堆肥初期，纖維素降解較緩慢，中后期纖維素降解速率增加，堆肥快結(jié)束時(shí)，纖維素降解又趨于平緩。T20、T25、T30處理和CK中纖維素含量分別為8.89%、8.29%、6.76%和13.14%，到堆肥結(jié)束時(shí)，纖維素含量降至8.22%、5.62%、5.89%和11.99%，降解率分別為7.54%、32.21%、12.87%和8.75%，其中T25處理纖維素降解率最高，可見(jiàn)T25處理下微生物不會(huì)因溫度的突變而影響其活性。纖維素的降解速率直接影響堆肥的腐熟周期，因此T25處理有利于縮短堆肥的腐熟周期。

圖4 初始物料的不同C/N條件下堆體纖維素含量變化Fig.4 Changes in the reactor cellulose content under initial material different C/N conditions

2.4 C/N對(duì)芒果樹(shù)剪枝堆肥過(guò)程中腐殖質(zhì)組分含量變化的影響

2.4.1 對(duì)胡敏酸和富里酸含量的影響胡敏酸在土壤養(yǎng)分保持和土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成過(guò)程中有著重要的作用，初始物料的不同C/N下的胡敏酸的變化如圖5-A所示。胡敏酸含量整體變化規(guī)律大致為先降低后升高再降低，T20、T25、T30處理和CK胡敏酸含量整體呈降低趨勢(shì)，降幅分別為28.43%、36.17%、24.39%和20.77%。T20、T30處理和CK在堆肥前期逐漸下降，至堆肥第5 d，胡敏酸含量分別為12.8、32.1和47.9 g/kg，隨著堆肥過(guò)程進(jìn)行，胡敏酸含量開(kāi)始增加，增幅分別為72.47%、30.07%和36.33%；T25處理在0~11和15~19 d階段呈下降趨勢(shì)，至堆肥第11 d，胡敏酸含量降到最小，為41.5 g/kg，在11~15 d階段呈上升趨勢(shì)，增幅為32.19%。T25、T30處理和CK胡敏酸含量均從堆肥第5 d開(kāi)始變化幅度均小于T20處理。從T20處理的胡敏酸含量變化幅度可看出該處理下堆肥過(guò)程時(shí)刻發(fā)生著翻天覆地變化，不利于微生物繁衍，環(huán)境變化太快使得微生物不活躍，不利于堆肥腐熟化。

富里酸對(duì)促進(jìn)土壤養(yǎng)分的釋放及礦物質(zhì)的分解有著關(guān)鍵性的作用。如圖5-B所示，富里酸含量整體呈降低趨勢(shì)，T20、T25、T30處理和CK的富里酸含量降幅分別為52.13%、68.53%、12.57%和25.75%。T20和T25處理的富里酸含量變化規(guī)律與胡敏酸一致，表現(xiàn)為降低—升高—降低，T30處理和CK的富里酸含量先降低后升高。

由此可知，堆肥后期，胡敏酸含量降低，富里酸含量增加，則胡富比會(huì)越小，不利于堆肥腐熟。說(shuō)明T30處理和CK不利于富里酸的降解；T20和T25處理的富里酸降解率較高，說(shuō)明初始物料的C/N為20~25時(shí)，最有利于堆肥中富里酸的穩(wěn)定化。

2.4.2 對(duì)腐殖化指數(shù)的影響.由圖6可看出，腐殖化指數(shù)在堆肥前期逐漸升高，中后期呈波動(dòng)變化，但整體呈上升趨勢(shì)，堆肥結(jié)束時(shí)，T20、T25、T30處理和CK的腐殖化指數(shù)分別為0.94、2.39、0.85和1.25。結(jié)合圖5可知，T30處理和CK下富里酸的降解速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于T20和T25處理，且T30處理下富里酸的降解速率遠(yuǎn)低于胡敏酸的降解速率，故T30處理腐殖化指數(shù)小于1.00，而CK下富里酸的降解速率與胡敏酸較接近，故CK的腐殖化指數(shù)接近1.00，T20處理由于胡敏酸降解過(guò)程中降幅較大，導(dǎo)致腐殖化指數(shù)較小，T25處理胡敏酸降解過(guò)程中降幅與整體降解速率接近，且降解速率小于富里酸的降解速，故其腐殖化指數(shù)較大。

圖5 初始物料的不同C/N條件下堆體胡敏酸和富里酸含量變化Fig.5 Changes in the humic acid and fulvic acid content in the reactor under initial material different C/N conditions

圖6 初始物料的不同C/N條件下堆體腐殖化指數(shù)變化情況Fig.6 Changes in the heap humification index in the reactor under initial material different C/N conditions

3 討論

3.1 C/N對(duì)堆體溫度的影響

堆體溫度的變化情況是反映堆肥是否腐熟的關(guān)鍵指標(biāo)之一。當(dāng)堆體溫度達(dá)50℃以上、保持5~7 d，是殺死堆體內(nèi)病原微生物，保證堆肥腐熟衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)合格和堆肥腐熟的重要條件。本研究中C/N=20和C/N=25的處理高溫持續(xù)間均滿足腐熟標(biāo)準(zhǔn)，最高溫度與盧秉林等（2010）提出的高纖維植物堆肥最適宜高溫為50℃左右一致；但最高溫度及其持續(xù)時(shí)間均低于其他研究（尹瑞等，2019；王曉莉，2020），其中原因是芒果修剪枝中含有大量木質(zhì)纖維素等難降解的物質(zhì)，影響微生物的活躍程度，當(dāng)微生物將易降解的物質(zhì)分解完后，便難以促進(jìn)堆體進(jìn)一步升溫及維持高溫。綜合分析，僅C/N=30的試驗(yàn)處理高溫期持續(xù)時(shí)間未達(dá)腐熟標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 C/N對(duì)腐熟度指標(biāo)的調(diào)控

pH反映堆肥過(guò)程中微生物所處的酸堿環(huán)境，pH過(guò)高或者過(guò)低都會(huì)影響有機(jī)質(zhì)的分解和微生物的繁殖，進(jìn)而影響堆肥進(jìn)程。本研究中CK和T25處理的pH增幅均較大；在堆肥結(jié)束后，堆肥樣品的pH為5.80~6.13，符合DB31/T 404—2009《綠化植物廢棄物處置技術(shù)規(guī)范》中堆肥腐熟時(shí)pH范圍（5.0~7.8）。其中CK和T25處理的pH增幅較大主要是因?yàn)殡S著堆肥的進(jìn)行，堆體中含氮物質(zhì)不斷分解，使得堆體中氨的積累，故變化最大，說(shuō)明CK和T25處理微生物的活性均較高，反應(yīng)比較劇烈，但CK的pH整體上低于其余3個(gè)處理。堆肥過(guò)程中3個(gè)處理的EC最大值均滿足國(guó)標(biāo)GB/T 31755—2015《綠化植物廢棄物處置和應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》中對(duì)用作土壤改良劑或基質(zhì)的EC要求，即50~1000 mS/m。

3.3 C/N對(duì)堆肥過(guò)程中發(fā)酵產(chǎn)物C/N的影響

在堆肥過(guò)程中，C/N是評(píng)價(jià)堆肥腐熟的一個(gè)重要參數(shù)，其決定著腐熟時(shí)間、堆肥溫度及堆肥品質(zhì)。本研究發(fā)現(xiàn)T20處理的C/N整體下降得比較緩慢，T25處理下降幅度最大；T30處理先下降后又略有升高。T20處理是由于碳源不足，微生物缺乏可消耗的能源；T30處理是由于中初始含氮量低，堆肥后期微生物所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不充足，致微生物降解含碳有機(jī)質(zhì)的速率低于降解含氮有機(jī)質(zhì)的速率。由此說(shuō)明調(diào)節(jié)初始物料的C/N對(duì)加速芒果樹(shù)剪枝堆肥腐熟尤為重要。

3.4 C/N對(duì)纖維素含量變化的影響

纖維素的降解速率和降解程度決定著堆肥腐熟的周期和堆肥品質(zhì)。目前纖維素降解研究主要集中在纖維素降解菌的培養(yǎng)與篩選方面，但由于現(xiàn)實(shí)中堆肥環(huán)境的差異而導(dǎo)致降解菌無(wú)法正常生長(zhǎng)繁殖，使得堆肥物料中的纖維素難以有效降解（李亞丹等，2015）。本研究發(fā)現(xiàn)，纖維素降解速率呈緩—快—緩趨勢(shì)，T20、T30處理和CK的纖維素降解較T25處理慢，初期是由于可提供的能源和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量配比極不平衡導(dǎo)致，后期由于溫度升高，致使常溫型微生物的活性受到抑制，使得纖維素降解緩慢。其中，T20處理的纖維素降解尤其緩慢，是因?yàn)樵撎幚沓跏嘉锪现械炊?，碳源不足，提供的能源不足以為微生物利用，加之氮揮發(fā)浪費(fèi)，致環(huán)境中氨累積，抑制微生物活性，開(kāi)始分解緩慢，產(chǎn)物也少，整個(gè)過(guò)程都處于能源匱乏狀態(tài)，故分解最為緩慢；T25處理的纖維素下降幅度最大，是由于試驗(yàn)提供了適宜微生物繁殖的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境，微生物較活躍，適應(yīng)能力較強(qiáng)；T30處理和CK纖維素降解緩慢是由于氮源不足，微生物活躍度不夠，堆肥反應(yīng)進(jìn)程緩慢（黃向東等，2010）。說(shuō)明初始物料的C/N過(guò)高或者過(guò)低均不利于纖維素的降解；結(jié)合圖1堆體溫度變化可知，由于T20和T30處理溫度峰值出現(xiàn)以后，其溫度曲線波動(dòng)變化幅度均大于T25處理溫度波動(dòng)變化幅度，因此可通過(guò)直接調(diào)節(jié)初始物料C/N來(lái)提高纖維素降解率。

3.5 C/N對(duì)腐殖質(zhì)組分含量變化的影響

堆肥中腐殖質(zhì)是有機(jī)質(zhì)的重要組成部分，對(duì)堆肥品質(zhì)起著關(guān)鍵性的作用。本研究中胡敏酸含量在小范圍內(nèi)波動(dòng)，整體呈下降趨勢(shì)，該結(jié)論與余克非（2020）推測(cè)是由于堆肥物料是含有較難降解纖維素的單一的園林廢棄物，導(dǎo)致胡敏酸含量整體呈下降趨勢(shì)的結(jié)論一致，但與張鶴（2018）、尹瑞等（2019）提出隨著堆肥過(guò)程的進(jìn)行，胡敏酸含量呈緩慢上升的研究結(jié)果不一致，說(shuō)明初始物料的C/N對(duì)含有難生物降解的木質(zhì)纖維素的芒果樹(shù)修剪枝堆肥腐熟進(jìn)程影響不容小覷。這可能是由于堆肥初期小分子物質(zhì)匱乏，無(wú)法獲得原料生成胡敏酸，中后期生成胡敏酸的途徑增多，堆肥末期，溫度下降，微生物活性降低，故胡敏酸含量呈降低、升高再降低趨勢(shì)。

本研究中T20和T25處理富里酸含量呈降低、升高再降低趨勢(shì)，與張鶴（2018）、張鶴等（2019）堆肥過(guò)程中富里酸含量變化呈先降低后升高，整體呈降低趨勢(shì)的研究結(jié)果不一致，可能是由于堆肥物料在微生物作用下分解后重新合成穩(wěn)定的富里酸的速率大于物料中原有富里酸礦化或者聚合成胡敏酸的速率，故富里酸含量升高，T20和T25處理在堆肥末期富里酸仍在不斷降解，有利于堆肥腐熟。

4 結(jié)論

初始物料C/N=25時(shí)，對(duì)堆體有機(jī)質(zhì)和纖維素降解、堆體高溫累積及種子GI增加有促進(jìn)作用，可縮短堆肥周期，堆肥綜合效果最佳，堆肥產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)基本符合國(guó)家有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)。因此，可在攀西地區(qū)芒果樹(shù)廢棄物堆肥處理中推廣應(yīng)用。