猪粪比例对烟草废弃物高温堆肥腐熟进程的影响

摘要：以烟草废弃物为基本原料进行堆肥试验，研究了不同比例猪粪与烟草废弃物混合堆肥体系中温度、pH、全氮、C/N 比、水溶性NH+4-N 和种子发芽指数（GI，germination index）的动态变化规律，探讨了不同猪粪比例对烟草废弃物高温堆肥腐熟进程的影响。结果表明，在烟草废弃物中加入猪粪能缩短进入高温分解阶段的时间，增加高温分解持续时间，增加全氮含量，加快物料NH+4-N 和
C/N 比降低的速率，加快烟草废弃物堆肥腐熟化进程。添加一定比例猪粪的处理（烟草废弃物∶猪粪=7∶3、烟草废弃物∶猪粪=8∶2 和烟草废弃物∶猪粪=9∶1），分别在堆肥第3、4、5 d 进入高温分解阶段（>50 ℃），高温持续时间分别为11、10、8 d；而纯烟草废弃物处理，最高温度为43 ℃，未进入高温分解阶段；至堆肥26 d，NH+4-N 含量分别比纯烟草废弃物对照降低47.7%、61.9%和25.6%；GI 分别达到81.4%、84.1%和83.7%。

    我国是世界上烟草产量最大的国家，每年烟叶产量达450～500 万t，其中约有25%的烟叶、烟草等废弃物不能用于卷烟生产[1]。云南作为全国著名的烟草大省，2007 年烟叶种植面积40 万hm2 左右，烟叶产量达76.7 万t[2]，每年烤烟产量中约有30%～35%属于无法进行卷烟加工的低等或等外级烟叶未能得到合理利用，各卷烟企业也积存有大量的烟草废弃物约60 万t[3]。废弃烟叶及其下脚料是卷烟生产的大宗副产品，富含各种具有生产应用价值的生物有机成分和次生代谢产物，同时含有大量的氮、磷、钾及微量元素，具有很高的利用价值。目前的利用方式主要有农药生产4]、辅酶Q10 等药物生产[5]、提取蛋白质[1]、饲料添加剂[5]、肥料化[6]等，但尚有大量的烟草废弃物尚未得到很好的利用。
    合理地开发和利用农业有机废弃物，实现农业有机废弃物的高附加值肥料化利用，是减少农业面源污染、节约资源、发展可持续农业和循环经济的重要途径[7]。烟草废弃物偏碱性，C/N 比较高，具有很强的植物毒性，不能作为有机肥直接施于土壤[8]，而单独堆肥腐熟时间长，效果差[6]；国外有关烟草废弃物肥料化利用的研究大多集中在施用烟草废弃物对土壤的影响，未见有烟草废弃物堆肥工艺方面的系统研究报道[9-11]；而国内有关烟草废弃物堆肥的研究仅探讨了不同微
生物菌剂在烟草废弃物堆肥过程中的作用[6，8]，尚未进行最佳物料配比的研究，而且腐熟时间较长。猪粪的C/N 比较低，含有丰富的植物营养元素和有机质，是良好的有机肥源[12]。随着禽畜养殖业的快速发展，猪粪的产生量与日俱增，除少数大型养殖场和部分养殖户实施沼气利用和集粪池处理外，大部分养殖场畜禽粪便随地堆积，污水任意流放，严重污染了周围的环境[13]。因此，添加一定比例的猪粪不仅可能有利于加快烟草废弃物的堆肥化进程[14-15]，也大大减少了猪粪污染的环境风险。
    本文结合云南烟草生产实际，以烟草废弃物和猪粪为基本原料，探讨猪粪和烟草废弃物两种农业有机废弃物堆肥的合适比例，以期实现烟草废弃物资源的肥料化利用。