污泥是在污水处理过程中产生的一种成分极其复杂的有机固体废物，是全球各国排放量较大的固体废物之一，仅2013年中国的干污泥产生量就高达6.26×10⁶ t，但污泥的无害化处理率不足25%，污泥的安全高效处理已经成为当前我国面临的主要环境问题之一^[1].相比于污泥填埋和焚烧处理技术，堆肥化处理技术因具有能迅速地消纳污泥、能耗低、操作简单和促进污泥肥料化利用的特点，而被认为是最具潜力的污泥处理技术^[2~4].

已有一些学者采用条垛或反应仓堆肥技术开展了大量的污泥资源化利用研究工作^[5~7]，这些传统的堆肥技术仍存在堆制周期长、恶臭气体释放严重、产品品质不稳定的缺点^[8~11].现代堆肥技术一方面着重从通风量、C/N比、含水率、温度等工艺参数进行调节^[11~13].另一方面着重探讨引入外源添加剂对堆肥微环境进行调控.例如，添加镁盐^[14]、磷酸盐^[15]等减少堆肥过程氨气的挥发；添加沸石^{[16, 17]}、白蚁丘^[18]、鸟粪石^[19]等可以在减少氮素挥发损失的同时，促进有机物矿化和堆肥腐熟.相比而言，一些碱性固体材料，如石灰^[20]、粉煤灰^[20]、膨润土^[21]、生物炭^[22]等，则在促进堆肥病原微生物的热灭活、加速有机物料矿化和降低重金属等污染物的生物有效性方面更具优势^{[4, 16, 17, 20]}.

虽然碱性矿物材料在促进有机固体废物的资源化、安全化和减量化等方面的作用已被诸多研究所证明，但目前已有研究关注堆肥过程中单一碱性矿物材料的作用考察较多，较少涉及产品的后续土地利用潜力研究，且存在诸多结论不一致之处.例如，Awasthi等^[4]在研究中指出，10%沸石调质能使污泥堆肥pH稳定在5.27~7.26之间，但氮素损失较严重且EC在堆肥过程中持续升高；Chan等^[16]则发现添加10%沸石的堆肥没有明显的氮素损失，但pH则始终较高(9.0左右)；Villaseñor等^[17]则认为添加沸石污泥堆肥能显著促进有机碳减少和氮素持留，但pH则由最初的8.2会降低并稳定在7.1左右.导致产生不一致结论的原因是由于堆肥是一个复杂的生物化学过程，堆肥过程的变化受堆肥原料、添加剂种类、过程控制等诸多因素影响，在评定不同添加剂在堆肥中的应用潜力时必须在同一体系下进行科学比较^[22~24]，并结合相关堆肥产品的土地利用，才能得出较为客观的评价^{[25, 26]}.本试验选用秸秆炭、硬木炭、粉煤灰、石灰作为不同的碱性添加剂，以10%的添加量进行调质堆肥，研究不同碱性固体对污泥的调质堆肥影响，以便与前人的研究进行比较.

土壤是保障粮食生产的第一道防线，是筑牢健康人居环境的首要基础，也是堆肥产品最终的受纳者，其质量状况直接关系到经济发展和百姓民生福祉.但我国的土壤贫瘠化严重，坚守18亿亩耕地红线，保障粮食安全战略，实施耕地增量提质的关键便是减少化肥投入增加有机肥施用^[28].为此，本研究通过在比较石灰、粉煤灰、生物炭等不同碱性固体材料调质污泥高温堆肥过程的差异基础上，并结合小青菜盆栽试验探讨了堆肥产品在改良贫瘠土壤中的应用潜力，旨在科学评定碱性固体材料添加剂对堆肥过程的影响和相关产品在改良土壤方面的潜力，促进污泥的资源化利用和土壤改良.

试验污泥采自杨凌污水处理厂污泥脱水车间，锯末采自杨凌半个城村鼓乐厂，石灰购自当地某建材市场，粉煤灰购自当地某火电厂，硬木炭和秸秆炭分别为当地某生物有限公司提供的450~550℃干馏苹果树枝条炭和小麦秸秆炭.试验材料的理化性质如表 1所示.

表 1 (Table 1)

表 1 堆肥材料基本性质1) Table 1 Basic properties of compostable materials 项目 秸秆炭 硬木炭 粉煤灰 石灰 木屑 污泥 Zn/mg·kg-1 18.63±0.09 19.65±0.11 28.79±1.01 ND 42.75±0.24 756.01±8.34 Cu/mg·kg-1 12.17±0.10 20.79±0.17 12.27±0.53 ND 7.59±0.32 266.10±13.02 Pb/mg·kg-1 0.06±0.02 - 37.34±0.13 ND - 27.12±1.15 Cd/mg·kg-1 - - < 0.001 ND - 0.37±0.04 C/g·kg-1 644.10±2.05 674.72±2.14 ND ND 546.27±1.46 439.21±3.30 N/g·kg-1 7.13±0.06 2.62±0.30 ND ND 1.72±0.07 20.39±0.60 pH 8.86±0.13 9.76±0.22 11.67±0.07 12.38±0.04 6.75±0.01 7.08±0.03 EC/mS·cm-1 0.54±0.01 0.48±0.01 1.25±0.02 1.59±0.13 0.13±0.01 0.20±0.04 H2O/% 0.10±0.03 0.12±0.03 0.52±0.01 0.17±0.04 13.38±0.06 55.38±0.31 BET/m2·g-1 235.23 36.31 ND ND ND ND TK/g·kg-1 11.54±0.07 6.73±0.05 0.57±0.01 ND 2.09±0.30 5.28±0.13 TP/g·kg-1 2.07±0.06 1.38±0.04 0.05±0.01 ND 0.16±0.04 2.60±0.15 1)-表示未检测出，ND表示未检测

表 1 堆肥材料基本性质1) Table 1 Basic properties of compostable materials

试验中考察了5个不同处理.将污泥:锯末以干质量比10:1的比例进混合，然后根据文献[4, 16, 27, 30]推荐的添加比例，在污泥和锯末混合物中添加质量分数分别为10%的秸秆炭、10%的硬木炭、10%的粉煤灰和10%的石灰，以不添加碱性材料为对照.将物料用手充分混匀，装入自行设计的长方体自动搅拌式强制通风好氧堆肥反应器^{[21, 22]}堆制52 d.堆肥开始时，通风量约0.35 L·(h·kg)^-1；堆体温度升高到40℃以后，通风量调节为约0.50 L·(h·kg)^-1.各处理的初始C/N比均大于20，整个堆肥过程始终调节含水率约60%左右，每一处理重复2次.堆肥结束后，将堆肥鲜样风干以备盆栽试验.各堆肥处理初始理化性质见表 2.

表 2 (Table 2)

表 2 不同堆体初始理化性质 Table 2 Initial physical and chemical properties of different compost 处理 pH EC/μS·cm-1 总有机碳/g·kg-1 全氮/g·kg-1 C/N 氨氮/mg·kg-1 硝氮/mg·kg-1 对照 7.20 531.50 448.94 18.68 24.03 10.22 45.90 10%秸秆炭 6.93 579.30 468.44 17.46 26.83 24.02 18.05 10%硬木炭 6.85 641.50 471.52 17.02 27.70 22.35 23.47 10%粉煤灰 7.57 1030.50 406.46 16.77 24.24 16.74 9.58 10%石灰 7.83 1791.50 405.43 16.74 24.23 18.14 9.58

表 2 不同堆体初始理化性质 Table 2 Initial physical and chemical properties of different compost

采集自杨凌某地的废弃窑厂区的表层0~30 cm黄褐土，该区域土壤贫瘠，几乎寸草不生.土壤样品理化性质分析表明，pH 8.67，黏粒45.22%，EC 186.33 μS·cm^-1，全钾4.25 g·kg^-1，全氮0.26 g·kg^-1，全磷量0.58 g·kg^-1，有机质4.76 g·kg^-1，土壤重金属(Cu、Zn、Pb、Cd和Ni等)含量均低于GB 15618-1995土壤质量标准一级标准值.试验前，将土壤样品挑去碎石块后实验室风干，木棒压碎并过2 mm尼龙筛.参考文献[22]的方法，称取土壤样品3 kg，并混入210 g不同风干堆肥样品，充分混匀后装2.5 kg混合物于塑料花盆中，以不添加堆肥样品为对照(不添加任何肥料)，加入去离子水保持含水率约80%田间持水量，室温静置1个月.然后每盆播入10粒小青菜种子，等种子萌发至4个叶片后间苗至每盆5株，每一处理重复3盆，在网室中持续盆栽试验35 d后收获小青菜地上部分.

于每天09:00、15:00和21:00左右，启动搅拌器进行物料翻堆，并测量记录当时的堆体温度及气温，取平均值.于第1、7、13、19、25、31、37、45和52 d分别采集样品2份，一份鲜样700 g用于含水率、pH值、电导率EC、铵态氮(NH₄⁺-N)和硝态氮(NO₃^--N)的测定，另一份鲜样300 g在40℃低温干燥后，于陶瓷研钵中研磨并过0.15 mm孔径尼龙筛，用于测定总氮和有机碳.种子萌发指数GI测定用雪里蕻种子萌发法^[21]，含水率测定采用鲜样105℃烘干失重法^[21]，pH值和电导率EC测定采用电极法(水土质量比5:1)^[21]；有机碳测定采用重铬酸钾氧化硫酸亚铁滴定法，NH₄⁺-N和NO₃^--N的测定分别采用靛酚蓝比色法和酚二磺酸比色法^[22]，全氮测定采用H₂SO₄-HClO₄消解，半微量凯氏定氮法^[22].所有指标的测定均为3次.

盆栽试验的小青菜在收获前先用SPAD-502叶绿素仪测定叶片的叶绿素，然后将收获的小青菜装入信封后105℃杀青30 min，60℃烘干至恒重，记录干质量；然后将青菜干物质用HNO₃-HClO₄消解后通过Agilent 7500型ICP-MS仪测定Cu和Zn含量；同时采集盆栽土壤样品，电极法测定pH值和电导率EC (水土质量比2.5:1)，土壤样品风干后经H₂SO₄-HClO₄消解，分别以半微量凯氏定氮法、磷钼蓝比色法和火焰光度法测定氮磷钾含量^[29]，以重铬酸钾氧化硫酸亚铁滴定法测定有机碳.用标准物质(GSB 04-1721-2004，GBW 08502)进行质量控制，数据显著性检验用SPSS 18.0软件在置信度P＜0.05下以单边ANOVA法进行.

随着堆肥时间的延长，各处理的堆体均能快速升温，并维持50℃超过1周，达到了无害化的要求，但各处理温度变化在前25 d存在一定差异[图 1(a)].例如，碱性物质调质的堆体均能在3 d之内快速升温至50℃以上，而对照处理则需要5 d；在堆肥过程中，对照、秸秆炭、硬木炭、粉煤灰和石灰处理中温度处于高温期(50℃以上)的时间分别持续了8、17、15、12和10 d，各处理的最高温度分别为58℃(第6 d)、61.7℃(第9 d)、61.3℃(第11 d)、59.3℃(第9d)和59.7℃(第9 d).用碱性固体物质调质污泥可以延长高温期的时间，这一研究结果与前人进行MgO-沸石调质厨余堆肥^[16]、膨润土^[21]和生物炭^[22]猪粪堆肥的研究结果类似，说明在污泥经过外源碱性固体调质后，可以促进堆肥物料的热灭活无害化.

图 1

Fig. 1

图 1 堆肥过程温度、有机碳、pH和EC的变化 Fig. 1 Changes in temperature, organic carbon, pH and EC during co-composting process

与此同时，随着堆肥时间的延长，各处理中有机碳逐渐降低并逐渐趋于稳定[图 1(b)]，这与堆肥本身的有机质的好氧生物矿化和稳定化过程特点相吻合.在添加秸秆炭和硬木炭的处理中，最初的有机碳含量高于添加粉煤灰和石灰处理，这是由于粉煤灰和石灰本身所含有机质极少，而秸秆炭和硬木炭所含有机碳较多所致.至堆肥结束时，对照、秸秆炭、硬木炭、粉煤灰和石灰处理中的有机碳分别减少了14.42%、21.65%、18.16%、11.04%和11.91%.由此可见，不同调质原料具有不同的效果，在堆肥过程中添加秸秆炭、硬木炭能有效促进有机质的降解，可能是由于生物炭的引入增加了堆肥物料的孔隙和氧气供给，加速了有机质的好氧分解^[20~22]，这与Dias等^[30]和Steiner等^[31]在禽粪中添加生物炭的研究结论类似；相比于对照，添加粉煤灰和石灰对有机质降解没有明显的促进作用.本研究中碱性固体调质后的污泥堆肥有机碳减少量在11.04%~21.56%之间，低于Chan等^[16]的10%沸石调质厨余堆肥有机碳减少量(29.4%~35.3%)，这可能是由于相比本研究中的4种添加剂，沸石具有较高的孔隙的缘故，也有可能是堆肥原料的不同所致.

整个堆肥过程中，各处理pH值均在最初几天有一定的升高，此后随着堆肥时间的延长各处理pH值呈现出先降低后逐渐趋于稳定的趋势，除粉煤灰处理以外其余处理pH值基本稳定在6.78~7.33之间[图 1(c)].堆肥初期pH值的升高，可能与堆肥初期氨气的挥发有关，也可能与外源碱性物质的添加有关.例如第7 d时，对照、秸秆炭、硬木炭、粉煤灰和石灰处理的pH值分别为9.01、7.62、8.39、9.09和9.21.这一结果和前人^[20]在污泥堆肥中添加碱性粉煤灰和石灰的研究结果相类似，即碱性较强的物质引入会导致堆肥的pH较高.随着堆肥时间的延长，氨化作用逐渐减弱、物料分解产生有机酸和CO₂的增加导致体系pH值逐渐降低，随着堆肥的持续进行，有机物持续微生物分解，形成的碳酸氢盐缓冲体系使得堆肥后期pH值逐渐升高^[22].

堆肥过程中EC的变化如图 1(d)所示.从中可见，除对照和添加硬木炭处理的EC在整个堆肥过程持续升高以外，其余各处理中EC均呈现出先逐渐增加后稍有降低的趋势.整个堆肥过程中添加粉煤灰和石灰处理的EC相对较高，可能是由于粉煤灰和石灰本身碱性较强所致.这一研究和前人的研究有一定的可比性.例如，Chan等^[16]在研究中发现，MgO-K₂HPO₄调质厨余堆肥的EC会逐渐增加至7 000 μS·cm^-1左右，而10%MgO-沸石调质的厨余堆肥的EC也在逐渐增高但仍低于4 000 μS·cm^-1.堆肥过程EC的增加暗示着有机物料的矿化降解产生了无机盐分，EC的降低可能是由于无机盐形成难溶物质所致^{[17, 22]}.本研究中各处理堆肥EC均低于3 000 μS·cm^-1，说明碱性固体调质有利于降低堆肥产品的水溶性盐分含量，有利于避免有机肥的土壤盐渍化风险^[21].

堆肥过程控制含水率在60%~70%之间最适合于微生物活动，因此本试验在整个试验中控制了堆肥物料含水率在60%左右，并未对堆肥物料的碳氮比进行调节，只是从工艺参数的角度控制堆肥体系的一致性，从而便于系统比较不同外源碱性固体调质对污泥堆肥的影响.在堆肥过程中，氮素是影响微生物生长及活性的限制因素，也是衡量堆肥利用价值的重要指标.

本试验堆肥过程中总氮的变化如图 2(a)所示.从中可见，除了添加秸秆炭和硬木炭处理外，其余各处理的总氮变化趋势基本一致，即在堆肥前7 d稍有减小，随后逐渐增加并保持相对稳定.这一结果表明堆肥氮素损失主要在堆肥前7 d，这和堆肥过程中的实际观察相一致，且添加秸秆炭和硬木炭有利于减少氮素损失，随着堆肥的持续进行和有机物的逐渐降解，堆肥养分的“浓缩效应”使总氮含量逐渐增加.这一研究结果和Li等^[22]向猪粪堆肥中添加生物炭的研究结果相类似.在堆肥初期，对照和添加粉煤灰和石灰处理中总氮的减少与其本身在堆肥初期的碱性较强有关，例如在猪粪和污泥堆肥中添加2.5%~35%的粉煤灰和石灰等会导致碱性条件下氨气挥发严重^[20]；而本研究中加秸秆炭和硬木炭调质处理中没有明显的氮素损失，可能是由于富含孔隙结构的炭质材料对氨气的吸附能力较强所致^[22].综合以上，堆肥中进行碱性固体秸秆炭和硬木调质能有效减少氮素损失.

NH₄⁺-N和NO₃^--N的变化如图 2(b)和2(c)所示.从中可见，各处理NH₄⁺-N的变化趋势相似，即先增加后降低，NH₄⁺-N初期含量的增加与NH₃挥发有关，后期随着堆肥的持续进行，NH₄⁺-N逐渐转变为NO₃^--N，因而含量降低.这和前人的研究结果一致.例如，Fang等^[32]发现粉煤灰用量达35%时会加速NH₄⁺-N的损失，而在本研究中并未明显观察到该现象，可能是由于本试验中最高粉煤灰添加比例仅为10%.本研究中NH₄⁺-N高峰期的含量以秸秆炭、硬木炭、对照、石灰和粉煤灰处理的顺序递减，这也说明了相比于对照而言，添加秸秆炭和硬木炭能吸收NH₃形成NH₄⁺，而添加石灰和粉煤灰则会导致严重的NH₃挥发.本试验各处理中52 d后堆体中NH₄⁺-N均不足400 mg·kg^-1，说明所有堆肥已达到腐熟堆肥的标准^[22].从图 2(c)可见，各处理的NO₃^--N均呈现出增加的趋势.堆肥结束时，各处理NO₃^--N分别达到120.2、765.3、723.4、83.0和50.3 mg·kg^-1.这表明，相比于对照处理，用秸秆炭和硬木炭调质可以促进污泥有机物料的好氧矿化，而石灰和粉煤灰调质则对NO₃^--N的变化有一定的抑制，其可能的原因是由于秸秆炭和硬木炭本身碱性较弱且含有丰富孔隙对硝化过程有促进作用^[22]，而粉煤灰和石灰本身碱性较强的特质抑制了硝化细菌的生长所致^{[20, 29]}.比较本研究中所考察的4种添加剂在污泥堆肥过程中氮素转化方面的差异，可知同为碱性固体材料的秸秆炭、硬木炭属于生物质炭，而粉煤灰和石灰属于矿物材料，这些物质通常都具有一定的碱性特征.但生物炭来源于植物残体的碳化过程，因制备条件的差异，常导致生物炭中仍残留有一定的酸性含氧有机官能团^{[22, 26, 30]}，因而碱性稍弱于石灰和粉煤灰；另外，生物炭本身因具有丰富的孔隙结构，而具有良好的氨气吸附能力，同时这些多孔结构也有利于微生物生长繁殖，能改善堆肥条件及提高堆肥产品的质量^{[22, 26, 30]}.相比于生物炭而言，石灰和粉煤灰等矿物材料本身组分复杂且具有极强的碱性，进而具有较强的氨挥发促进能力^{[24, 29]}.

图 2

Fig. 2

图 2 堆肥过程全氮、NH4+-N、NO3--N和GI的变化 Fig. 2 Changes in total nitrogen, NH4+-N, NO3--N and GI during co-composting process

通过考察堆肥的种子发芽指数，不但可以检测堆肥样品中的残留植物毒性，而且也能预测堆肥的腐熟程度. Zucconi等^[33]认为，当GI大于0.5，说明堆肥已腐熟并达到了可接受的程度，即基本没有毒性.本试验中GI的变化如图 2(d)所示.从中可知，随着堆肥时间的延长，所有处理中，雪里蕻种子的发芽指数GI逐渐增加并最终均超过0.5，说明所有堆肥已达到腐熟堆肥的标准.比较对照处理和其他调质处理的发芽指数GI可以发现，对照处理在堆肥初期GI有一定的减小，而其余处理则没有明显的减少现象.堆肥初期GI的减小可能是由于对照处理在堆肥初期物料所含的挥发性脂肪酸及水溶性小分子有机酸等对植物生长产生了抑制作用^{[21, 22]}，而经过碱性固体调质后能促进挥发性脂肪酸及水溶性小分子有机酸的矿化所致.本研究中尤其是粉煤灰和石灰调质污泥堆肥的GI始终弱于其他处理，说明虽然强碱性物质调质会对种子发芽产生一定的抑制作用^[22]，但不会影响堆肥的腐熟.

调质堆肥对贫瘠土壤理化性质的影响见图 3.土壤经过秸秆炭和硬木炭调质堆肥改良后土壤有机质和NPK含量显著增加[图 3(a)和图 3(b)]，随着种植过程的进行土壤有机质的逐渐矿化土壤pH逐渐降低；同时随着NPK等养分被植物吸收，土壤EC相比于种植前稍有降低^[22], 但不同调质堆肥改良后土壤EC均显著升高[图 3(c)].土壤经过粉煤灰和石灰调质堆肥改良后pH稍有升高，约8.28~8.37；原土在耕作前后pH变化不大，稳定在8.23~8.25之间；秸秆炭调质堆肥改良后土壤pH显著低于原土，为8.15，但调质堆肥改良土壤在种植小青菜后土壤pH均稍有降低，并以秸秆炭调质堆肥改良后土壤pH降低最显著.这可能是由于不同调质堆肥本身pH差异较大，因而引起土壤pH稍有波动^[21]，但总体而言，本研究中几种调质污泥堆肥可以显著增加土壤有机质和NPK的含量，能有效的改良贫瘠土壤.

图 3

Fig. 3

图中同一字母表示在P < 0.05下不存在显著差异 图 3 盆栽试验前后土壤有机碳、NPK含量、pH和EC的变化 Fig. 3 Changes in soil pH, EC, organic carbon and NPK content before and after pot experiment

经过35 d生长，各处理小青菜地上部分干生物量如图 4(a)所示.添加调质堆肥的小青菜干生物量明显高于原土，其中秸秆炭和硬木炭处理相对高于对照、粉煤灰和石灰处理，分别为2.53 g·盆^-1和2.15 g·盆^-1.由此证明施用调质堆肥对小青菜的生长有促进作用，这种促进作用主要是由于污泥中含有大量的NPK、有机质等，有利于植物对营养物质的吸收.叶绿素是判断植物光合作用和同化能力强弱的重要生理指标，叶绿素含量低，可能会减弱植物的光和效率以及对养分的吸收，降低植物的生长活力^[34].本试验中，不同处理叶绿素含量差异较大，由图 4(b)可以看出添加调质堆肥的小青菜叶片叶绿素含量明显高于原土，且差异显著.其中添加秸秆炭堆肥的小青菜叶绿素含量最高，SPAD值相比原土提高了20.8%.综合以上可得出结论，添加调质堆肥能有效促进植物生长，提高光合作用，使小青菜增产.

图 4

Fig. 4

图 4 盆栽试验中小青菜的生物量、叶绿素SPAD、Cu和Zn含量 Fig. 4 Biomass, chlorophyll, Cuand Zn content of the brassica in the pot experiment

不同调质堆肥对小青菜地上部分Cu、Zn积累即以干生物量计的小青菜地上部分Cu、Zn含量如图 4(c)和4(d)所示.从中可见，原贫瘠土壤种植的小青菜地上部分Cu含量明显高于其他处理，达4.52 mg·kg^-1；而Zn含量则相反，明显低于添加堆肥的处理.添加调质堆肥的小青菜Cu、Zn含量均比添加对照堆肥处理的小青菜低，说明调质后的堆肥对小青菜Cu、Zn的吸收具有一定的抑制作用，但相比于原贫瘠土壤而言，本试验的各种堆肥产品仍能促进小青菜对Cu、Zn的吸收.这和Wang等^[21]向猪粪中添加膨润土的研究结果类似，即堆肥添加碱性矿物会降低重金属离子的生物有效性.

(1) 污泥经过外源碱性固体调质后，可以延长高温期的时间，促进堆肥物料的热灭活无害化，促进有机质的矿化；整个堆肥过程中，各处理堆肥pH值先降低后升高并逐渐趋于稳定；碱性固体调质有利于降低堆肥产品的水溶性盐分含量，避免有机肥的土壤盐渍化风险.

(2) 污泥经过外源碱性固体调质后，堆肥的总氮含量逐渐增加，但粉煤灰和石灰调质会导致堆肥初期存在一定的氮素损失，而秸秆炭和硬木炭调质可以减少堆肥初期氮素损失.各调质处理中NH₄⁺-N含量先增加后降低，NO₃^--N均呈现出逐渐增加的趋势，秸秆炭和硬木炭调质可以促进污泥NO₃^--N的转化，而石灰和粉煤灰调质则对NO₃^--N的转化和种子发芽产生一定的抑制作用，但均不会影响堆肥的腐熟.

(3) 贫瘠土壤经过调质堆肥改良后，土壤有机质和NPK含量显著增加，小青菜生物量增加显著；与未调质堆肥相比，堆肥调质后对小青菜Cu、Zn的吸收具有一定的抑制作用，但4种调质堆肥对促进小青菜对微量元素Cu、Zn的吸收方面仍高于原贫瘠土壤.

(4) 从调质堆肥的养分转化、小青菜生长和土壤理化性质的改善角度而言，相比于硬木炭、粉煤灰和石灰，秸秆炭在堆肥调质上具有较好的应用潜力.