园林废弃物的动态变化

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堆肥过程中温度的变化

堆肥中微生物分解有机物，释放出热量，从而使温度上升［15］。当堆体温度上升到55℃，并保持3d以上（或50℃以上保持5～7d），就可满足堆肥卫生指标和腐熟的要求［16］。由图1可知，各处理1～2d后堆体温度上升，进入高温期，持续7～8d后开始下降，12d后降到40℃以下，最终趋于稳定并接近室温，表明有机质的分解接近完全。由图1还可知，大部分处理高温均在50℃以上，且持续7～8d，而3d翻1次堆的4、5号处理仅1d温度在50℃以上，温度普遍偏低，表明翻堆次数低可能造成供氧不足，限制了好氧微生物分解有机物，降解过程缓慢。此外，区别于其它处理堆肥1d后达到最高温度，未添加菌剂的3、8、9号处理均为堆肥2d后才达到最高温度，且温度普遍偏低，表明外加菌剂可促进升温，加速园林有机碳物质的降解。

总有机碳的动态变化

由图2可以看出，各处理总有机碳质量分数在整个堆肥过程中呈明显的下降趋势，其中降幅最高的为6号处理，达到18．7％，显著高于其它处理组（P＜0．05）。各组处理均在堆肥中、前期有机碳的下降幅度较大，后期趋于缓慢。这是由于在堆肥过程中，微生物首先利用易降解的有机物（可溶性糖、有机酸、淀粉等），有机碳的分解速度较快；而在堆肥后期，随着易分解物质被完全降解之后，微生物只能利用较难降解的有机物质（纤维素、半纤维素、木质素）作为碳源，因此堆肥后期，有机碳降解速度相对缓慢［17］。此外，通过表3总有机碳的极差分析表明，投菌量的极差最大，3个因素对总有机碳降解率的影响程度为投菌量＞草木体积比（碳氮比）＞翻推次数。

木质素、纤维素、半纤维素的动态变化

由图3可知，木质素降解主要集中在堆肥过程的中后期，总降解率最大的为6号，达到43．56％，显著高于其它处理（P＜0．05）。未添加菌剂的3号、8号和9号处理组降解率较低，分别为7．77％、9．74％和10．77％。说明接种微生物菌剂有利于木质素的降解。由图4可知，纤维素同木质素变化相似，降解主要集中在堆肥中后期，降解率较大的为1号和6号，分别为36．90、50．96％。3号、8号降解率低，分别为14．39％和14．25％。由图5可知，半纤维素的变化虽然呈现逐渐降低的趋势，但不如木质素、纤维素变化明显，各处理间也无显著性差异。

腐殖酸的动态变化

1腐殖质含量变化

大部分处理组堆体腐殖质呈现先降低后增加的趋势，这是因为堆肥初期，腐殖质存在一定程度的矿化，而到了后期，微生物开始分解较难降解的纤维素、木质素等物质，并逐渐形成了结构复杂的腐殖质类物质，因此腐殖质含量在后期明显上升［17］。由表4可以看出，增幅较大的组为2号组和6号组，含量依次增加了7．8％和13．7％。腐殖质含量上升的时间与木质素降解的时间相吻合，均发生在堆肥阶段的中后期。此外，3、5、8、9号组腐殖质含量没有增加，而是呈现降低的变化趋势，这是由于这几组处理木质素、纤维素降解率较低，难以在堆肥后期形成腐殖质类物质，从而影响堆肥产品的品质。表5腐殖质的极差分析表明，投菌量的极差最大，达到42．52％，3个因素对总有机碳降解率的影响程度为投菌量＞草木体积比（碳氮比）＞翻推次数。

2胡敏酸及富里酸含量变化

胡敏酸（HA）和富里酸（FA）是腐殖质的重要组成部分，在很大程度上决定腐殖质的质量［18－20］。由图6、7可知，各处理初始胡敏酸含量较低而富里酸量较高。随着堆肥的进行，富里酸逐步转化为胡敏酸，呈显著下降趋势，被降解的物质重新缩合也会导致胡敏酸含量不断上升［21］。3号处理胡敏酸的增加量最小，为原来的2．7倍，6号处理胡敏酸的增幅最大，为原来的8．4倍，说明添加菌剂和C／N为30可促进堆肥过程中富里酸向胡敏酸转化。

腐熟程度分析

Roletto等［22］研究了5类木质—纤维素物质的堆肥过程，提出当腐殖化指数（HI，HI＝CHA／CFA）最小值等于1时，可以认为堆肥已经腐熟，适用于评价木质—纤维素类堆肥。种子发芽指数（GI）也是具说服力的堆肥腐熟度指标［23］，一般认为GI＞50％，堆肥基本腐熟，当GI达到80％～85％时，堆肥已经完全腐熟，对植物没有毒性［24－25］。由图8、9可知，堆肥20d后，处理3、8、9的HI小于1．0；且GI均小于80％，说明这几组处理未完全腐熟。说明不添加菌剂及其它辅料物质，仅靠园林废弃物自然降解难以在20d内腐熟。6号处理的HI值由0．1增加到1．7，增幅最大，且GI值也最大，为98．99％，说明4％投菌量、2∶1草木体积比（C／N＝30）、1d翻堆1次的堆肥条件能加速堆体腐熟。

本文作者：刘佳1，2李婧男1文科军2王振宇1张清1作者单位：1天津泰达园林建设有限公司2天津城市建设学院