doi：10.13360/j.issn.1000-8101.2015.04.014中图分类号：S147.4
武亚敬，毕君*，高红真
（河北省林业科学研究院，河北省林木良种工程技术研究中心，石家庄 050061）
摘要：为了解一定含水量条件下添加氮源对松树皮腐熟的影响，将含水量为60%~65%的松树皮进行腐熟试验，测定添加氮源对松树皮腐熟效果的影响。结果表明：经腐熟处理的松树皮，理化性能均得到较大的改善；添加10%含量尿素做氮源的松树皮粒径含量变化较多，密度变化较大，理化性质变化较多，C/N比从初始的63.33%变为15.83%。可见添加10%含量尿素做氮源的松树皮腐熟效果较好。
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关键词 ：松树皮；基质；腐熟；氮源；电导率
收稿日期：2014-07-11
修回日期：2014-12-11
基金项目：国家林业局“948”项目（2012-4-64）。
作者简介：武亚敬（1978-），女，工程师，主要从事森林培育与森林保护研究工作。通信作者：毕君，男，教授级高工。E?mail：bijun2003@sohu.com
Technique on the pine bark composting rotten
∥
WU Yajing， BI Jun， GAO Hongzhen
Abstract：With the purpose of finding out the influence of adding nitrogen source under the condition of a certain moisture content，we detected pine bark containing 60%-65% water，and analyzed the influence of adding nitrogen source.The results showed that，the physical and chemical properties of the pine bark with different treatments were improved greatly，after pine bark added with 10% content of urea，the change of particle content，volumetric weight，the physical and chemical properties were more significant than the others.C/N ratio reduced from the initial 63.33% to 15.83%.Adding 10% content of urea as nitrogen source was better in pine bark rotten.
Key words：pine bark； matrix； rotten； nitrogen source
Authors’ address： Hebei Academy of Forestry science， Hebei Engineering Research Center for Tree Varieties， Shijia?zhuang 050061， China
由于人们对资源的可再生利用越来越重视，树皮作为栽培基质越来越受到关注。树皮作为栽培基质需要经过腐熟来达到良好的应用目的，早在20世纪五六十年代国外就开始关注树皮的腐熟及应用［1］。树皮堆制腐熟后不仅可以提高育苗质量和发芽率，还可以改善植物的生长，预防根腐病和抑制寄生在根部的根线虫的生长［2］。不同环境下树皮的腐熟效果有很大差异，因此，本研究通过同一含水量的树皮是否添加氮源对松树皮腐熟效果的影响研究，测定腐熟过程中松树皮理化性质变化，掌握不同处理松树皮的腐熟效果，为今后松树皮的腐熟和作栽培基质用提供技术支持和理论基础。
1材料与方法
1.1试验材料
松树皮原料来自石家庄木材加工厂。
1.2试验设计
松树皮腐熟试验在河北林业科学研究院院内试验地上实施。松树皮粉碎，将粒径大小为0.5~8.0 mm的松树皮采用好氧动态堆肥工艺堆置腐熟，露天堆沤，堆高1.5 m左右、直径2.5~3.0 m圆锥形堆垛。通过向松树皮堆体喷水将含水量控制在60%~65%，设2个处理，分别为添加尿素（T1，尿素添加量为堆体质量的10%）和不添加尿素（T2），在松树皮各堆体的东、南、西、北4个方向放上热电偶点温计，观测松树皮堆体温度变化，热电偶点温计位于松树皮堆体表面40 cm深处。
1.3试验方法
每天上午10：00观测不同处理松树皮堆体温度变化情况，记录堆体温度。在堆体温度达到55 ℃以上并保持5 d后人工翻堆，温度再达到55 ℃再翻堆，直到温度不再升高。将腐熟好的松树皮随机4点取样，取样后拿回实验室进行理化性质测定。测定的理化指标包括松树皮粒径大小变化、基质密度、孔隙度、pH、电导率、阳离子交换量（CCEC）、C/N比。
松树皮各项理化性质测定方法参照文献［3］。基质腐熟发酵过程中温度、C/N比、有机质含量等因子是衡量腐熟程度的重要参考指标［4］，因此试验选用孔隙度、pH、电导率、CCEC、T（基质发酵结束后C/N比与发酵前C/N比的比值）值作为指标研究松树皮腐熟的效果。
1.4统计分析
数据采用Excel 2010和DPS V3.1对数据进行方差分析，用新复极差法进行比较。
2结果与分析
2.1腐熟过程中松树皮温度变化情况
松树皮各处理腐熟过程中温度变化情况见图1。由图可知，T2添加尿素的松树皮堆体温度升高较快，在第2天堆体温度就上升到60 ℃，到第6天翻堆，堆体温度略有下降但温度仍在60 ℃以上，然后堆体温度自行下降，直到第25天翻堆，堆体温度仍在50 ℃以上，以后温度逐渐下降，直到40 ℃以下，堆体温度不再变化。松树皮整个腐熟过程经历了升温阶段、高温阶段、降温阶段，最后进入熟化阶段。T1处理未加尿素作为氮源，堆体反应相对较慢，自始至终就没有达到50 ℃，腐熟效果较差，腐熟不完全。
2.2腐熟处理松树皮不同粒径的含量
不同处理松树皮粒径变化情况见表1。由表可知，不同处理的粒径变化不同，T2处理变化较多，5≤d＜8 mm粒径由原来的43.17%下降到31.91%，T1下降到34.27%，其他粒径含量均有增加，大粒径松树皮分解为小粒径，不同等级的小粒径含量均有所增加；其中粒径为4≤d＜5 mm含量T1增加多于T2，但T2在腐熟进行过程中小于3 mm的粒径含量增加较多，也就是说，在腐熟过程中T2会有更多大粒径松树皮逐渐被分解为小粒径颗粒。
2.3腐熟处理松树皮物理性质的变化
腐熟过程中各处理松树皮的物理性质变化情况见表2。两个处理的基质密度、孔隙度均有变化，基质密度显著高于原料，但两个处理无差异。总孔隙度变化显著，T2显著高于T1，T1显著高于原料，通气孔隙度差异不显著，但两个处理均与原料有显著差异，持水孔隙度T2显著高于T1，T1显著高于原料，气水比T2显著高于T1，T1显著高于原料，松树皮物理性质得到改善。
2.4腐熟处理松树皮化学性质的变化
松树皮各处理腐熟过程中化学性质变化情况见表3。由表可知，腐熟处理后的松树皮基质化学性质发生很大变化。T2的pH最大为6.12，显著高于处理T1和原料；T2、T1的电导率均显著高于对照，且T2显著优于T1；CCEC值T2显著低于T1和原料，T1和原料无显著差异。由此可知，T2腐熟得比较彻底。
2.5腐熟处理松树皮C/N比
各处理的C/N随着腐熟发酵的进行而降低，说明有机物质在腐熟过程中逐渐被降解。两个处理的C/N比变化存在差异，说明各处理对腐熟的效果存在差异。C/N比和T值是判断基质腐熟效果的重要指标，由表4可知，T2处理C/N比为15.38，T值为25.00，T2处理腐熟较彻底。
3结论与讨论
经过一段时间的腐熟，基质的粒径含量发生变化，大粒径树皮在腐熟过程中降解为小粒径颗粒，添加尿素做氮源的松树皮T2粒径变化较大，粒径小于3 mm的含量变化较多，也就是说随着松树皮腐熟的进行，大粒径逐渐被分解为小粒径，腐熟越彻底，小粒径含量增加也越多，松树皮的通透性得到改善也就越多。
松树皮经过50多天的堆制腐熟，两个处理的松树皮物理性质均发生变化，两个处理的基质密度均发生显著变化，但两个处理之间差异不显著，基质密度以0.1～0.8 g/mL［5-7］的较好，从密度看，两个处理和原料的密度都满足理想基质的要求；总孔隙和气水比发生显著变化，且两个处理之间存在显著差异；通气孔隙和气水比均有显著变化，但腐熟后基质的通气孔隙和气水比不满足理想基质的要求［8-9］，因此在栽培过程中需要根据栽培物种混合其他粒径松树皮或其他基质一起使用，也可对树皮进一步筛分使用。
不同处理pH变化不同，T1变化较小，T2在腐熟后pH发生显著变化，这是由于在松树皮堆制过程中氨的释放和积累造成pH升高；有机固体废物发酵过程的适宜pH为6.5～7.5，由此可见T2处理腐熟更彻底一些。电导率反映基质中可溶性盐分的多少，是一项很重要的基质分析指标，电导率上升，可能是微生物将有机物分解为大量小分子物质，因此可以看出T2腐熟效果稍好一些，且符合理想基质的栽培条件；各处理的阳离子交换量随着腐熟的进行整体呈减少趋势，T2变化最大，由此可见，松树皮添加尿素在腐熟过程中起到很好的促进作用。
各处理的C/N比随着腐熟发酵的进行而降低，说明松树皮在腐熟过程中逐渐被降解。未加氮源的松树皮腐熟不彻底，C/N比仍大于30。腐熟结束后各处理的T值都小于0.6，均达到了腐熟的标准［10］，T2更彻底一些。
综合分析粒径变化、基质密度、孔隙度、pH、电导率、CCEC、C/N比各项理化性质指标可知，在含水量60%~65%的范围内添加10%的尿素可有效提高松树皮的腐熟效果，本研究只对是否添加尿素做氮源对松树皮腐熟的影响做了简单比较，要想明确增加或是减少尿素含量对松树皮腐熟的影响，还需要进一步研究。
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（责任编辑 田亚玲）