科普文章 | 废弃葡萄枝条的联合堆肥无害化处理

在葡萄果树一年的生长期中会进行冬剪和夏剪两次整形修剪工作（图1）。

葡萄冬剪的最佳时期是在葡萄进入休眠期后一直到伤流期之前，其目的是为了降低病虫害，合理控制来年的花序数以及产量；葡萄树的夏剪在葡萄生长旺盛的5-8月，其目的是控制营养浪费、提高通风和光合效率并促进果实发育。

图1 葡萄果树的冬剪与夏剪

在传统生产管理中，大量的葡萄枝条修剪后被直接堆砌在田间，逐渐腐烂产生细菌，从而污染土地、水源和植物生长；为了抑制病原菌的危害，果农们又采取了田间燃烧的处理方法。这些处理方式不仅浪费了宝贵的生物资源，导致严重的环境和生态问题，而且葡萄枝条燃烧释放的多环芳烃类化合物会危及人类的身体健康。那么问题来了，我们如何实现废弃葡萄枝条的变废为宝，实现葡萄园废弃资源的循环利用呢？

经检测发现，葡萄枝条中含有大量的木质素、纤维素、半纤维素、蛋白质、碳水化合物、糖类、脂肪以及矿质元素，从原料组成来看，葡萄枝条是具有极大应用潜力的有机资源和植物营养供应源。因此，将废弃葡萄枝条还田的处理方式成为了葡萄园处理枝条废弃物的最新选择。

葡萄枝条就地粉碎还田

葡萄枝条直接就地粉碎，深埋，依靠土地和周围环境中微生物的腐化作用分解枝条中的有机物质，是以树养树、改善土壤理化性质、增强土壤肥力的一项技术措施。但这种处理方式仍然无法防止一些不可控制危险的发生：由于葡萄枝条修剪下来后就地还田，其上面可能携带着众多且肉眼无法挑出的病原菌和虫卵；且在深埋分解的过程中，微生物不仅将利用土壤孔隙中的氧气来分解枝条，导致局部厌氧环境，还会释放出大量的NH4+-N和有机酸（主要为乙酸）而产生植物毒性，进而抑制田间植物的生长发育。

葡萄枝条联合堆肥化技术

堆肥化技术是在适宜条件和微生物的作用下实现有机固体废弃物减量和无害化的一项技术手段。

葡萄枝条中木质素、纤维素和半纤维素的含量较高，生物降解困难，且具有极高的C/N和较低的P素含量。考虑到动物粪便中的N素和P素含量较高，因此可以考虑将修剪后葡萄枝条收集粉碎后与一定比例的动物粪便混合。

       水分调节

在堆肥的堆制过程中含水量的多少至关重要，直接影响堆肥的物理性质：如体积、密度、通气率等，进而就会到影响微生物的活动。如果堆肥的含水量太低，会降低微生物的代谢速率，堆肥温度无法达到高温，就无法杀死堆肥中存在的病原菌和虫卵；含水量过高又会使堆肥体系粘稠，影响空气流通造成厌氧环境。

加水调节至含水量约为60%，判断方法为：手握可捏成形不滴水，松开即散。在堆制进程中堆体的水分含量会因蒸腾作用而逐渐减少，因此可以采用堆体覆膜和定期添水来稳定含水量在最适宜的范围中。

       促腐剂

添加腐熟能力极强的微生物混合菌剂（由真菌、细菌、丝状菌、酵母菌等多种菌株及相关酶类复配而成）对葡萄枝条和动物粪便进行降解。那么优质的微生物菌剂有哪些功能优点呢？

（1）优质的微生物菌剂的添加会缩短堆体的起温时间，短时间内温度达到55°C以上，可充分分解畜禽类粪便中产生的臭味，充分搅拌2-3次后即可消除臭味；

（2）缩短堆肥腐熟周期，30天内可完全腐熟；

（3）堆肥高温持久，能杀灭发酵物中的病菌、虫卵、杂草种子。

（4）堆肥总养分损失少，腐殖质含量高，钾素含量增高明显。

 堆肥化进程管理

堆制期间不定期加水和翻堆，每天测量堆料中心温度和环境温度。当堆肥的温度达到60°C以上，保持24 h后开始翻堆；但温度超过70°C时，立即翻堆，且务必翻堆彻底，将底层物料翻到中上部，以便完全腐熟，翻堆完将堆料恢复成原形状。图2是废弃的葡萄枝条联合堆肥化前后的对比图，可以清楚地看到：葡萄枝条在微生物的作用下实现了木质素分解、减量化的过程。

图2 废弃葡萄枝条联合堆肥化前（左）、废弃葡萄枝条联合堆肥化后（右）

成品堆肥还田

在葡萄种植区，利用牵引式施肥机，沿葡萄种植行向距树干50-80cm处开沟（根据树龄大小：树龄3-5年设在50cm处；树龄9-10年设在80cm处）；沟深至少60cm，沟宽20-30cm，施肥厚度约20cm；施肥量约为一亩地施十方堆肥，腐熟好的堆肥在地下仍有一个继续慢慢分解养分的过程，4-5年内无需再施有机肥；最后将土回填。注意沟深一定要足，确保由地面向下40cm内尽量不要有肥，为的是让葡萄树根向更深处生长。

这种葡萄枝条联合堆肥技术使得葡萄枝条得以循环利用，这不仅能够解决葡萄种植区废弃葡萄枝条和动物粪便堆放造成的环境污染问题，还能保持和提升土壤有机质含量以及土壤肥力，在保证农产品质量和安全方面具有重要的现实意义。

文章作者 |  国家重点研发计划项目组专家 西北农林科技大学教授 袁春龙

文章来源：中国葡萄酒产业技术研究院