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堆肥過程中溫度的變化

堆肥中微生物分解有機物，釋放出熱量，從而使溫度上升［15］。當堆體溫度上升到55℃，并保持3d以上（或50℃以上保持5～7d），就可滿足堆肥衛生指標和腐熟的要求［16］。由圖1可知，各處理1～2d后堆體溫度上升，進入高溫期，持續7～8d后開始下降，12d后降到40℃以下，最終趨于穩定并接近室溫，表明有機質的分解接近完全。由圖1還可知，大部分處理高溫均在50℃以上，且持續7～8d，而3d翻1次堆的4、5號處理僅1d溫度在50℃以上，溫度普遍偏低，表明翻堆次數低可能造成供氧不足，限制了好氧微生物分解有機物，降解過程緩慢。此外，區別于其它處理堆肥1d后達到最高溫度，未添加菌劑的3、8、9號處理均為堆肥2d后才達到最高溫度，且溫度普遍偏低，表明外加菌劑可促進升溫，加速園林有機碳物質的降解。

總有機碳的動態變化

由圖2可以看出，各處理總有機碳質量分數在整個堆肥過程中呈明顯的下降趨勢，其中降幅最高的為6號處理，達到18．7％，顯著高于其它處理組（P＜0．05）。各組處理均在堆肥中、前期有機碳的下降幅度較大，后期趨于緩慢。這是由于在堆肥過程中，微生物首先利用易降解的有機物（可溶性糖、有機酸、淀粉等），有機碳的分解速度較快；而在堆肥后期，隨著易分解物質被完全降解之后，微生物只能利用較難降解的有機物質（纖維素、半纖維素、木質素）作為碳源，因此堆肥后期，有機碳降解速度相對緩慢［17］。此外，通過表3總有機碳的極差分析表明，投菌量的極差最大，3個因素對總有機碳降解率的影響程度為投菌量＞草木體積比（碳氮比）＞翻推次數。

木質素、纖維素、半纖維素的動態變化

由圖3可知，木質素降解主要集中在堆肥過程的中后期，總降解率最大的為6號，達到43．56％，顯著高于其它處理（P＜0．05）。未添加菌劑的3號、8號和9號處理組降解率較低，分別為7．77％、9．74％和10．77％。說明接種微生物菌劑有利于木質素的降解。由圖4可知，纖維素同木質素變化相似，降解主要集中在堆肥中后期，降解率較大的為1號和6號，分別為36．90、50．96％。3號、8號降解率低，分別為14．39％和14．25％。由圖5可知，半纖維素的變化雖然呈現逐漸降低的趨勢，但不如木質素、纖維素變化明顯，各處理間也無顯著性差異。

腐殖酸的動態變化

1腐殖質含量變化

大部分處理組堆體腐殖質呈現先降低后增加的趨勢，這是因為堆肥初期，腐殖質存在一定程度的礦化，而到了后期，微生物開始分解較難降解的纖維素、木質素等物質，并逐漸形成了結構復雜的腐殖質類物質，因此腐殖質含量在后期明顯上升［17］。由表4可以看出，增幅較大的組為2號組和6號組，含量依次增加了7．8％和13．7％。腐殖質含量上升的時間與木質素降解的時間相吻合，均發生在堆肥階段的中后期。此外，3、5、8、9號組腐殖質含量沒有增加，而是呈現降低的變化趨勢，這是由于這幾組處理木質素、纖維素降解率較低，難以在堆肥后期形成腐殖質類物質，從而影響堆肥產品的品質。表5腐殖質的極差分析表明，投菌量的極差最大，達到42．52％，3個因素對總有機碳降解率的影響程度為投菌量＞草木體積比（碳氮比）＞翻推次數。

2胡敏酸及富里酸含量變化

胡敏酸（HA）和富里酸（FA）是腐殖質的重要組成部分，在很大程度上決定腐殖質的質量［18－20］。由圖6、7可知，各處理初始胡敏酸含量較低而富里酸量較高。隨著堆肥的進行，富里酸逐步轉化為胡敏酸，呈顯著下降趨勢，被降解的物質重新縮合也會導致胡敏酸含量不斷上升［21］。3號處理胡敏酸的增加量最小，為原來的2．7倍，6號處理胡敏酸的增幅最大，為原來的8．4倍，說明添加菌劑和C／N為30可促進堆肥過程中富里酸向胡敏酸轉化。

腐熟程度分析

Roletto等［22］研究了5類木質—纖維素物質的堆肥過程，提出當腐殖化指數（HI，HI＝CHA／CFA）最小值等于1時，可以認為堆肥已經腐熟，適用于評價木質—纖維素類堆肥。種子發芽指數（GI）也是具說服力的堆肥腐熟度指標［23］，一般認為GI＞50％，堆肥基本腐熟，當GI達到80％～85％時，堆肥已經完全腐熟，對植物沒有毒性［24－25］。由圖8、9可知，堆肥20d后，處理3、8、9的HI小于1．0；且GI均小于80％，說明這幾組處理未完全腐熟。說明不添加菌劑及其它輔料物質，僅靠園林廢棄物自然降解難以在20d內腐熟。6號處理的HI值由0．1增加到1．7，增幅最大，且GI值也最大，為98．99％，說明4％投菌量、2∶1草木體積比（C／N＝30）、1d翻堆1次的堆肥條件能加速堆體腐熟。

本文作者：劉佳1，2李婧男1文科軍2王振宇1張清1作者單位：1天津泰達園林建設有限公司2天津城市建設學院