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随着城市化进程的加快和农业集约化生产的发展,城乡垃圾、污水污泥、畜禽养殖废弃物以及农村秸秆等有机废弃物的出路问题日益严峻,堆肥化是解决有机固体废弃物出路问题最具潜力的方法之一。但由于有机固体废弃物的种类多样,其堆肥化产品的物理、化学及生物性质存在很大差异。而堆肥化产品通常只作为有机肥而主要关注其肥效,而对不同原料堆肥化产品的特点及其它方面功效的研究和利用较少。本文以典型有机废弃物猪粪、污泥、药渣的堆肥化产品为对象,重点开展其在基质利用和防治植物土传细菌病害方面的应用潜力。主要取得如下结果:(1)以猪粪为例开展了典型有机废弃物堆肥条件优化的研究,分别用木屑、药渣、菇渣、砻糠灰作为猪粪堆肥的调理剂,调节C/N在25左右,含水率65%左右,进行堆肥发酵,结果表明4个处理均约在49d内达到腐熟,但不同调理剂对猪粪堆肥化过程和堆肥产品性质的影响存在显著差异,用木屑作调理剂的堆体升温最快,而且高温持续时间最长,用砻糠灰作调理剂高温持续时间最短;4个处理的N+P2O5+K2O都>4.0%,其中药渣处理最高,依次是砻糠灰处理和菇渣处理,最低的是木屑处理;从保氮和N、P、K总养分方面,药渣作调理剂最好;选砻糠灰作调理剂可提高堆肥产品的TK含量。不同废弃物的性质不同,其适宜的调理剂也不同。课题组对不同废弃物堆肥的的调理剂试验表明,无论用哪种有机废弃物,其初始堆体原料的C/N调节在25-30,含水率调节在60-65%最有利于堆肥的快速发酵。(2)以猪粪堆肥、污泥堆肥和药渣堆肥为典型开展了堆肥替代泥炭作育苗基质的可行性研究,结果表明用药渣堆肥和污泥堆肥替代泥炭的处理在性质上与泥炭比较接近,可以作为泥炭替代物用作育苗基质,用猪粪堆肥替代的处理与泥炭的性质差异较大。用猪粪堆肥替代的处理养分含量、pH值、EC值都显著高于泥炭,阳离子交换量显著低于泥炭,pH值、EC值、Cu和Zn含量超出了理想基质的范围,不宜作泥炭基质的替代物。对黄瓜、番茄、狗牙根和凤仙花四种作物的育苗开展了三种堆肥替代泥炭的盆栽试验,结果表明药渣堆肥的替代比例为50%、75%和100%时基质的育苗效果显著好于泥炭,污泥堆肥的替代比例为50%时基质的效果好于泥炭,75%和100%替代与对照没有明显差异,但猪粪堆肥替代比例超过50%时,对黄瓜、番茄、凤仙花的育苗效果都远不如泥炭。从成本上,药渣堆肥、污泥堆肥和猪粪堆肥的价格只有泥炭的37%,31%,43%。因此,药渣堆肥和污泥堆肥部分或全部替代泥炭作育苗基质,在技术和经济上是可行的。(3)以番茄青枯病为对象,开展了三种典型堆肥的生物防治研究,结果表明,添加药渣堆肥和污泥堆肥能够明显抑制番茄青枯病的发生,但污泥堆肥的抑制效果不及药渣堆肥,而猪粪堆肥对番茄青枯病几乎没有明显的抑制效果。当泥炭与药渣堆肥的混合比例为4:1时,抑病效果最好。同种堆肥不同添加比例的处理对番茄青枯病抑制效果无显著的差异。与对照相比,添加药渣堆肥、污泥堆肥和猪粪堆肥都提高了混合基质酶活性、微生物生物量C、微生物数量,添加堆肥使混合基质的理化性质发生了不同的变化。相关性分析表明,混合基质中微生物数量特别是放线菌和细菌的数量与番茄青枯病病情指数存在极显著的负相关关系,混合基质pH值、荧光素二乙酸酯水解活性与青枯病病情指数呈显著负相关,表明提高基质pH值、荧光素二乙酸酯水解活性及微生物数量,特别是放线菌及细菌的数量,能有效抑制番茄青枯病的发生。(4)培养皿抑菌试验结果进一步表明,药渣堆肥和污泥堆肥及其浸提液对番茄青枯病原菌(P. solanacearum)的抑制作用强于猪粪堆肥及其浸提液,其原因与堆肥中的微生物存在直接关系。因此,从三种堆肥中开展了青枯病原菌(Psolanacearum)高效拮抗菌株的筛选,结果从药渣堆肥中筛选出5株对青枯病原菌有拮抗作用的微生物,从污泥堆肥中筛选出5株,从猪粪堆肥中筛选出2株。盆栽试验和平板抑菌试验结果表明,药渣堆肥对番茄青枯病的抑制效果最好,污泥堆肥次之,猪粪堆肥不明显。其原因是:药渣和污泥堆肥的添加创造了不利于青枯病原菌存活的生态环境条件;药渣堆肥和污泥堆肥能提高混合基质的酶活性、微生物数量和青枯病原菌拮抗菌数量。从堆肥中筛选高效拮抗菌株为功能微生物菌剂的开发提供新途径。